Исследователи отключили гормон и обратили вспять диабет у мышей
Ученые из Гарвардского университета совершили прорыв, который связан с недавно обнаруженным гормоном в начале диабета, и показали, как его можно нацелить, чтобы обратить вспять последствия болезни. Результаты экспериментов на мышах предполагают, что те же механизмы действуют и у людей, при этом авторы представляют гормон как многообещающую новую терапевтическую мишень.
Исследования сосредоточены на том, как регулируется энергия в организме, и на различных гормонах, участвующих в этом процессе. Инсулин — хорошо известный пример этого, помогающий организму извлекать глюкозу из крови и использовать ее в качестве топлива. Лептин — еще один продукт, который вырабатывается жировыми клетками и сигнализирует мозгу, когда мы уже достаточно поели.
Гормон, лежащий в основе последнего открытия, работает немного по-другому, в том смысле, что это не одна молекула с одним рецептором, как указано выше, а на самом деле состоит из нескольких разных строительных блоков. Все начинается с белка под названием FAB4, который был обнаружен более десяти лет назад, который секретируется жировыми клетками в кровоток как типичная реакция на голод.
С тех пор исследования выявили сильную корреляцию между циркулирующим FAB4 и метаболическими состояниями, такими как диабет, ожирение и сердечно-сосудистые заболевания. Детали таких отношений остались неизвестными, но ученые, стоящие за этим новым исследованием, теперь заполнила некоторые важные пробелы.
Они смогли показать, что когда FAB4 попадает в кровоток, он связывается с ферментами аденозинкиназы (ADK) и нуклеозиддифосфаткиназой (NDPK) с образованием белкового комплекса, который они назвали фабкином. При этом он изменяет активность этих ферментов и, в свою очередь, изменяет уровни молекул АТФ и АДФ, которые играют ключевую роль в метаболизме живых клеток.
Соседние клетки ощущают эти изменения через рецепторы на своей поверхности и в ответ претерпевают изменения сами. Исследователи обнаружили, что жертвами этого процесса стали бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, которые отсутствуют или дисфункциональны у людей с диабетом 1 и 2 типа. Благодаря этой цепочке событий ученые обнаружили, что фабкин является движущей силой развития болезни.
«В течение многих лет мы искали сигнал, который сообщает о состоянии запасов энергии в адипоцитах (жировых клетках), чтобы вызвать соответствующие эндокринные реакции, такие как выработка инсулина бета-клетками поджелудочной железы», — говорит автор работы Гекхан Хотамислигил. «Теперь мы определили Fabkin как новый гормон, который контролирует эту важную функцию с помощью очень необычного молекулярного механизма».
Затем ученые применили антитело для нейтрализации фабкина у мышей, подверженных риску диабета, и обнаружили, что оно сохраняет бета-клетки и предотвращает развитие у животных диабета как 1-го, так и 2-го типа. Введение антитела мышам с ожирением и диабетом фактически вернуло им здоровье.
Поскольку исследование показало, что уровни фабкина были аномально высокими у мышей и людей с диабетом типа 1 или 2, ученые полагают, что недавно открытый гормон играет аналогичную роль у людей. Поэтому они рассматривают гормон как очень многообещающую цель при разработке новых методов лечения этого заболевания.
«Открытие фабкина потребовало от нас сделать шаг назад и пересмотреть наше фундаментальное понимание того, как работают гормоны», — говорит ведущий автор исследования Кейси Прентис. «Я очень рада открытию нового гормона, но еще больше хочу увидеть долгосрочные последствия нашего открытия».
Исследование было опубликовано в журнале Nature.