Діабет: Наркотичний дует допомагає організму поповнити клітини, що виробляють інсулін
Вчені зробили ключовий крок у пошуку ліків від діабету, які відновлюють здатність організму виробляти інсулін.
Вони створили новий лікарський коктейль, який може спонукати клітини, що виробляють інсулін, до регенерації з такою швидкістю, яка є досить швидкою, щоб працювати при лікуванні людей.
Недавнє дослідження дослідників медичної школи Ікана на горі Синай у Нью-Йорку, Нью-Йорк, виявляє, як нова комбінація двох класів наркотиків може змусити реплікацію бета-клітин дорослої людини зі швидкістю 5–8 відсотків на день.
Команда повідомляє про висновки у статті, яка міститься в журналі Клітинний метаболізм.
«Ми дуже раді цьому новому спостереженню, - каже провідний автор доктор Ендрю Ф. Стюарт, який є директором Інституту діабету, ожиріння та обміну речовин на горі Синай, - оскільки ми вперше бачимо показники реплікації бета-клітин людських клітин, яких достатньо для заповнення маси бета-клітин у людини ".
У попередніх роботах команда досліджувала невелику молекулу, яка блокує фермент, який називається тирозин-фосфорильованою регульованою кіназою 1А (DYRK1A) з подвійною специфічністю. Ця молекула призвела до швидкості проліферації бета-клітин від 1,5 до 3 відсотків.
У новому дослідженні команда продемонструвала, як додавання невеликої молекули з іншого класу ліків підвищувало швидкість проліферації в середньому до 5–8 відсотків. Другий препарат блокує членів транссімейства трансформуючого фактора росту бета (TGFβSF).
Однак, хоча дослідження зробило важливий крок, показавши, що комбінація препаратів може регенерувати бета-клітини досить швидко для лікування, все ще є певна робота.
Як пояснює доктор Стюарт, "Наступною великою перешкодою є з’ясування, як доставити їх безпосередньо в підшлункову залозу".
Діабет, інсулін та бета-клітини
Цукровий діабет - це захворювання, при якому глюкоза в крові підвищується до шкідливого рівня. Стійкий високий рівень глюкози в крові пошкоджує судини, нерви та інші системи організму. Це може призвести до втрати зору, хвороб нирок та проблем із серцем.
Рівень глюкози в крові підвищується через труднощі з виробництвом та використанням інсуліну - гормону, який допомагає клітинам організму засвоювати та використовувати глюкозу для вироблення енергії.
За оцінками Всесвітньої організації охорони здоров’я, до 2025 року у всьому світі може бути близько 300 мільйонів людей з діабетом.
У Сполучених Штатах на діабет страждає близько 9,4 відсотка населення, що становить приблизно 30,3 мільйона людей. Національний інститут діабету та захворювань органів травлення та нирок припускає, що існує ще 84,1 мільйона дорослих з переддіабетом.
Існує два основних типи діабету: тип 1 і тип 2. Близько 90–95 відсотків дорослих з діабетом страждають на тип 2.
При діабеті 1 типу відсутність контролю рівня глюкози в крові виникає через те, що імунна система руйнує бета-клітини, що виробляють інсулін, у підшлунковій залозі.
Діабет 2 типу зазвичай починається з резистентності до інсуліну - стану, при якому клітини стають менш ефективними при використанні інсуліну. Спочатку підшлункова залоза компенсує, виробляючи більше інсуліну, але це не довгострокове рішення, і рівень глюкози в крові з часом піднімається.
Незважаючи на те, що два типи мають відмінності, нещодавні дослідження показують, що діабет 1 і 2 типу має спільну головну особливість: зменшений запас функціонуючих бета-клітин, що виробляють інсулін.
«Досягнуті раніше недосяжні показники»
Доктор Стюарт каже, що жоден із препаратів, які зараз доступні для лікування діабету, недостатньо ефективний для відновлення бета-клітин людини.
Дослідники досліджують інші підходи, такі як трансплантація бета-клітин або підшлункової залози та лікування, яке використовує стовбурові клітини для генерування нових бета-клітин. Однак жоден з них не використовується широко, зазначає доктор Стюарт.
У попередній роботі він та його колеги показали, що інгібітор DYRK1A під назвою гармін здатний стимулювати стійке розмноження бета-клітин дорослої людини в лабораторних культурах.
Крім того, миші з бета-клітинами людини замість їх власних змогли підтримувати рівень цукру в крові в межах норми після лікування гарміном.
Це був великий крок вперед. Однак швидкість вироблення нових бета-клітин була занадто низькою, щоб лікування було ефективним у людей з діабетом.
Дослідники отримали ідею додати інгібітор TGFβSF для ушкодження, поки вони досліджували тип доброякісної пухлини, яка утворюється в бета-клітинах. Це виявило новий набір мішеней для ліків, які можуть посилити проліферацію бета-клітин.
Отже, метою недавнього дослідження було дослідити, чи може поєднання двох класів наркотиків спрацювати - і це вдалося.
Дослідники пишуть, що дослідження показує, як блокування "передавання сигналів DYRK1A та TGFβSF індукує значні та недосяжні раніше темпи проліферації бета-клітин людини […] і фактично збільшує кількість бета-клітин людини та миші".
Дослідження також досліджує механізми "надзвичайної швидкості розповсюдження". Отримані дані показують, що комбінація препаратів діє не тільки в бета-клітинах, які вчені відновили з «нормальних трупних острівців людини», але і в бета-клітинах, які вони виросли із людських стовбурових клітин, і «у людей, хворих на діабет 2 типу».
"Оскільки ці ліки впливають на інші органи в організмі, зараз нам потрібно розробити методи доставки цих препаратів саме до бета-клітини у людини".
Доктор Ендрю Ф. Стюарт
