Исследователи из Бостона идентифицировали клеточный дефект, который может быть предшественником развития сахарного диабета второго типа. Эту аномалию они выявили в опытах на мышах, самых востребованных объектах биомедицинских экспериментов.

Сотрудники Джослиновского диабетического центра изучали функционирование бета-клеток поджелудочной железы, которые природа наделила способностью синтезировать инсулин. Эти клетки в норме и сами обладают специализированными рецепторами, позволяющими им реагировать на присутствие этого гормона.

Рохит Кулкарни [Rohit Kulkarni] и его коллеги решили выяснить, что происходит, если инсулиновые рецепторы бета-клеток работают с недостаточной интенсивностью или вообще отсутствуют. Оказалось, что в этом случае в организме животных накапливается бесполезный инсулин, не участвующий в реагировании уровня глюкозы в плазме крови.

Бостонские ученые не исключают, что дефицит инсулиновых рецепторов у бета-клеток может быть предвестником заболевания диабетом. Если это подтвердится, можно будет задуматься о том, что следует делать для устранения такого дефицита. 8 июня их работа была доложена на 68 научной сессии Американской диабетической ассоциации, собравшейся в Сан-Франциско.

Гипотеза осложнений

Двое американских исследователей выдвинули гипотезу, которая представляет в новом свете причины самых распространенных осложнений гипертонической болезни. Данные медицинской статистики неумолимы. Она утверждает, что многолетние гипертоники чаще страдают сахарным диабетом и к тому же нередко отличаются пониженной сопротивляемостью к инфекционным заболеваниям. Эта корреляция установлена вполне надежно, однако ее причины до сих пор остаются под вопросом.

Профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего Гирт Шмид-Шонбейн [Geert Schmid-Schönbein] и его коллега Фрэнк Делано  [Frank DeLano] полагают, что по крайней мере одну из таких причин им удалось нащупать. Они работали с крысами особой линии, обладающими генетической предрасположенностью к сильной гипертонии.

Оказалось, что организм этих животных вырабатывает избыточные количества некоторых энзимов из группы протеаз, которые катализируют процессы расщепления белковых молекул. Протеазы, они же протеолитические ферменты, абсолютно необходимы для жизнедеятельности всех живых организмов от бактерий до млекопитающих. Однако аномальная активность этих ферментов может вызывать патологические процессы, поражающие самые разные органы и ткани.

Делано и Шмид-Шонбейн пришли к заключению, что к таким аномалиям может приводить и устойчивое повышение кровяного давления. Они обнаружили, что в организме крыс-гипертоников повышенная концентрация протеолитических ферментов сочетается с подавлением работой белков, которые в норме должны контролировать работу протеаз и удерживать их активность в безопасных рамках. В результате протеазы разрушают многие важнейшие рецепторы, расположенные на внешних мембранах клеток.

В частности, под ударом оказываются рецепторы, которые заякоривают молекулы инсулина и тем самым позволяют клеткам принимать сигналы от этого гормона. Из-за этого чувствительность к инсулину снижается и создаются предпосылки для развития диабета.

Вышедшие из-под контроля протеазы этим не ограничиваются. Как оказалось, у крыс-гипертоников они также поражают рецепторы семейства CD18. Эти рецепторы расположены на поверхности клеток белой крови, участвующих в работе иммунной системы. В итоге поврежденные лейкоциты перестают нормально выполнять свои функции, оставляя организм более уязвимым к атакам болезнетворных микробов.

Шмид-Шонбейн и Делано подтвердили свои выводы в контрольном эксперименте. Они несколько недель добавляли крысам в питьевую воду антибиотик доксициклин, нейтрализующий протеолитические ферменты. Благодаря этой терапии у животных заметно улучшился обмен веществ и нормализовалась работа иммунной системы. Именно такого эффекта и ожидали экспериментаторы.

Было бы преждевременным утверждать, что исследователям из Сан-Диего удалось одним махом разрешить сложнейшую проблему взаимосвязей между гипертонией, диабетом и иммунными нарушениями в организме человека. Даже если их выводы верны, то скорее всего в этих связях задействованы отнюдь не только протеолитические ферменты.  Однако совсем не исключено, что Делано и Шмид-Шонбейну в самом деле удалось обнаружить ранее не известный аспект негативного воздействия гипертонии.

Алексей Левин