Исследователи обнаружили новую возможную мишень для лечения диабета II типа

11.09.20159050

Повышенный уровень глюкозы в крови является симптомом сахарного диабета II типа и вызывает множество осложнений, включая почечную недостаточность, проблемы с сердцем и слепоту. Большинство препаратов от диабета направлено на поддержание нормального уровня глюкозы в крови и предотвращение повышения его уровня за счет контроля инсулина.

В ходе нового исследования, проведенного в Университете Айова (University of Iowa, США), было показано, что для контроля выработки глюкозы (гликогенеза) в печени критически важен элемент, известный как митохондриальный переносчик пирувата (Mitochondrial Pyruvate Carrier, MPC), который может стать потенциальной мишенью для препаратов от диабета.

Исследование, проведенное под руководством Эрика Тейлора (Eric Taylor), доктора философии, доцента Университета Айовы, показывает, что деактивация MPC снижает уровень глюкозы в крови мышей с моделью сахарного диабета II типа. Результаты работы опубликованы в журнале Cell Metabolism.

Первоначальный синтез глюкозы происходит в клетках печени, для чего необходимо, чтобы молекулярные строительные блоки прошли через митохондрии. В качестве исходного элемента для синтеза глюкозы митохондрии используют небольшие молекулы пирувата (пировиноградной кислоты), которые попадают в органоид через митохондриальный переносчик пирувата.

Тейлор и его коллеги показали, что деактивация MPC в печени мыши выключает основной путь выработки глюкозы. Однако, поскольку глюкоза является критически важным клеточным топливом, существуют «обходные» механизмы. Поэтому при блокировке MPC в клетках для компенсации включался другой механизм синтеза. Он в качестве источника строительных блоков глюкозы использует белки.

«В сущности, мы обнаружили, что разрушение MPC снижает эффективность синтеза глюкозы клетками печени и, в результате, печень расходует больше жира для получения энергии, продуцирует меньше холестерина и меньше глюкозы в моделях диабета, – поясняет Тейлор, являющийся также членом Центра Исследования Диабета (Fraternal Order of Eagles Diabetes Research Center), – Такое комплексное изменение метаболизма соответствует результату, который может быть терапевтически желаемым для людей, страдающих диабетом».

Новое исследование основано на предыдущих работах группы Тейлора и его коллег, в ходе которых были выявлены гены MPC. В настоящей работе исследователи из Университета Айовы использовали генетическую информацию для таргетного нарушения активности переносчика у модельных животных. Они установили, что повреждение MPC у здоровой мыши не приводит к снижению уровня сахара, или гипогликемии, что может быть важно с точки зрения безопасности любого нового препарата, воздействующего на переносчик. При этом у мышей с моделью сахарного диабета II типа потеря активности MPC приводит к снижению уровня глюкозы и повышает глюкозную толерантность. Результаты исследования также позволяют предположить, что активность MPC вносит вклад в избыток выработки глюкозы и высокий уровень сахара в крови при диабете II типа.

Терапевтический потенциал метода лечения, воздействующего на гликогенез, подтверждается тем фактом, что метформин (наиболее широко используемый и основной препарат для лечения диабета II типа) также снижает продукцию глюкозы в печени, нарушая митохондриальный метаболизм, несмотря на то, что конкретные механизмы, лежащие в основе его действия на митохондрии, остаются противоречивыми.

Однако Тейлор обращает внимание на необходимость дальнейших исследований по определению безопасности подхода с ингибированием активности переносчика пирувата для лечения человека, в особенно пациентов, находящихся в условиях повышенного стресса или других медицинских осложнений.

Исследовательская группа планирует расширить свою работу, культивируя клетки печени человека, чтобы установить, вызывает ли нарушение выработки MPC те же самые метаболические эффекты, которые наблюдались в исследовании на мышах, и удостовериться, что ингибирование этого элемента не вызывает опасных побочных эффектов.

По материалам University of Iowa Health Care

Оригинальная статья:
Lawrence R. Gray, Mst Rasheda Sultana, Adam J. Rauckhorst, Lalita Oonthonpan, Sean C. Tompkins, Arpit Sharma, Xiaorong Fu, Ren Miao, Alvin D. Pewa, Kathryn S. Brown, Erin E. Lane, Ashley Dohlman, Diana Zepeda-Orozco, Jianxin Xie, Jared Rutter, Andrew W. Norris, James E. Cox, Shawn C. Burgess, Matthew J. Potthoff, Eric B. Taylor. Hepatic Mitochondrial Pyruvate Carrier 1 Is Required for Efficient Regulation of Gluconeogenesis and Whole-Body Glucose Homeostasis. Cell Metabolism, 2015; DOI: 10.1016/j.cmet.2015.07.027


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей