Новый подход к лечению больных сахарным диабетом

Постоянную концентрацию сахара в крови обеспечивает не только инсулин, но и другой гормон – глюкагон, повышающий концентрацию глюкозы в крови. В течение десятилетий для лечения пациентов с сахарным диабетом 2 типа использовали только инсулин, но результаты нового исследования показали, что лучшим подходом к лечению пациентов с сахарным диабетом может стать воздействие на активность глюкагона.

«Мы выяснили, как можно подавить активность глюкагона, уменьшив его влияние на изменение концентрации сахара в крови и избежав при этом появления побочных эффектов», - говорит один из руководителей исследования, доктор Ира Табас (Ira Tabas), профессор медицины, а также анатомии и клеточной биологии из Колумбийского Университета (Columbia University, США).

Несмотря на то, что оба гормона были открыты одновременно, инсулин изучен гораздо лучше, чем глюкагон, и большинство методов лечения пациентов с сахарным диабетом связано именно с ним.

Несколько лет назад для коррекции концентрации глюкозы в крови больных сахарным диабетом 2 типа было предложено применение нового класса лекарственных препаратов – инкретинов – что возродило у ученых интерес к изучению глюкагона. Изначально считалось, что инкретины стимулируют секрецию инсулина. Однако результаты недавних исследований показали, что значительную часть положительных эффектов этих препаратов при лечении больных диабетом можно приписать ранее неизвестным ингибирующим эффектам инкретинов на секрецию глюкагона.

Опыт применения инкретинов привел к возобновлению поиска лекарственных препаратов, ингибирующих глюкагон. В том числе были изучены химические соединения, блокирующие синтез глюкагона в печени, где этот гормон необходим для высвобождения глюкозы. Однако глюкагон имеет множество функций в организме, и недавно проведенные клинические испытания показали, что этот гормон может повысить концентрацию холестерина в крови и вызвать накопление жира в печени.

Результаты нового исследования, недавно опубликованные он-лайн в журнале Cell Metabolism, показали, что активность глюкагона по отношению к изменению уровня глюкозы в крови можно блокировать без нарушения других функций этого гормона. Это открывает перспективы разработки более безопасной терапии пациентов с сахарным диабетом.

Ученые обнаружили, что после связывания глюкагона с рецептором глюкоза начинает полностью секретироваться только после активации фермента под названием CaMKII. Активированный CaMKII направляет белок FoxO1 в ядро клетки, где тот «включает» гены, необходимые для секреции глюкозы. В статье, опубликованной 8 апреля в журнале Nature, одним из соавторов которой является доктор Табас, сообщается о схожем сигнальном пути, работающем параллельно с вышеописанным.

«Даже в случае хорошего контроля над диабетом у большинства пациентов наблюдается избыточная активность глюкагона, поэтому блокирование фермента CaMKII может потенциально стать новым способом снижения концентрации сахара в крови и повысить эффективность лечения этого заболевания», - считает доктор Табас.

При искусственном блокировании фермента CaMKII у мышей с избыточным весом и моделью сахарного диабета ученые наблюдали снижение концентрации сахара в крови животных без возникновения побочных эффектов. Кроме того, в крови мышей снизилась концентрация холестерина, улучшилась чувствительность их тканей к инсулину, и уменьшились жировые отложения в печени.

«До настоящего времени трудно было ингибировать активность глюкагона по отношению к концентрации сахара в крови без нарушения других функций этого гормона. Мы думаем, что воздействие на фермент CaMKII приведет к необходимому эффекту», - говорит Табас.

В настоящее время научная группа Табаса работает над созданием ингибитора CaMKII для лечения пациентов, страдающих сахарным диабетом.

По материалам Columbia University Medical Center

Оригинальная статья:
Lale Ozcan, Catherine C.L. Wong, Gang Li, Tao Xu, Utpal Pajvani, Sung Kyu Robin Park, Anetta Wronska, Bi-Xing Chen, Andrew R. Marks, Akiyoshi Fukamizu, Johannes Backs, Harold A. Singer, John R. Yates, Domenico Accili, Ira Tabas. Calcium Signaling through CaMKII Regulates Hepatic Glucose Production in Fasting and Obesity. Cell Metabolism, 2012; DOI: 10.1016/j.cmet.2012.03.002