Новые возможности в борьбе с диабетом
В ходе исследования на мышах ученые обнаружили молекулу, контролирующую уровень сахара в крови.
Вещество, о котором сообщается в публикации журнала Nature, блокирует у мышей белок IDE (insulin-degrading enzyme, инсулин-разрушающий фермент).
«При ингибировании фермента, разрушающего инсулин, уровень инсулина в крови должен повышаться, а уровень глюкозы – снижаться, - говорит Дэвид Лю (David Liu), биохимик из Университета Гарварда (Harvard University, США), - В связи с тем, что у людей, страдающих диабетом II типа, уровень инсулина снижен, это открытие могло бы помочь разработать новые способы лечения заболевания».
Несмотря на то, что о существовании фермента впервые узнали еще 65 лет назад [2], IDE оказалось трудно ингибировать. Большинство потенциальных кандидатов оказывались или слишком нестабильными в организме или блокировали IDE неспецифично, затрагивая другие важные белки.
В ходе нового исследования ученые провели скрининг широкого спектра молекул, разыскивая одновременно стабильные и специфичные. Затем они протестировали действие наиболее сильных молекул-кандидатов на худых и тучных мышах, питавшихся глюкозой.
Как и ожидалось, уровень глюкозы падал быстрее у животных, получавших ингибитор, чем у мышей из контрольной группы – как тучных, так и худых. Кроме того, группа исследователей нашла нечто неожиданное: ингибитор IDE оказывал противоположный эффект при введении глюкозы инъекционно, а не с пищей.
Лю и его коллеги предположили, что причиной различного ответа может быть то обстоятельство, что фермент влияет также на два других пищеварительных гормона, регулирующих уровень сахара в крови: амилин и глюкагон. К примеру, у мышей, получавших ингибитор, после инъекции глюкозы был повышен уровень глюкагона – гормона, повышающего уровень сахара в крови.
Однако, по словам Лю, у мышей, получавших глюкозу с пищей, отмечалась тенденция к более высокому уровню инсулина в крови, чем у животных, которым глюкозу вводили инъекционно. Таким образом, любое действие на другие гормоны может быть нивелировано пропорционально большим действием на инсулин при инъекции глюкозы.
По словам Даниэля Дракера (Daniel Drucker), эндокринолога из Университета Торонто (University of Toronto, Канада), результаты впечатляют, однако он озабочен тем, что действие ингибитора также на глюкагон, помимо инсулина, может отразиться на отсутствии его пользы при лечении диабета.
«Главный вопрос без ответа заключается в том, что происходит при хроническом ингибировании», - говорит Дракер.
Однако Лю сохраняет оптимизм. «Возможно, стоит подумать о короткоживущем ингибиторе IDE, принимаемом перед пищей. Ведь большинство из нас не получает обед внутривенно», - рассуждает Лю.
Структура разрушающего инсулин фермента с недавно открытой ингибирующей молекулой, присоединенной к ферменту. Это событие предотвращает чрезмерное падение уровня инсулина при сахарном диабете II типа.
По материалам NatureNews
Оригинальная статья: Nature doi:10.1038/nature.2014.15273
Литература:
1. Maianti, J. P. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature13297 (2014).
2. Mirsky, I. A. & Broh-Kahn, R. H. Arch. Biochem. 20, 1–9 (1949).