Открытие японских ученых приводит к новому пониманию механизмов, вызывающих диабет

Исследователи из Университета Осаки идентифицируют Т-кадгерин как фактор, который возвращает недостающий инсулин в β-клетки поджелудочной железы и вызывает их пролиферацию с потенциалом для лечения диабета. Ученые открыли механизм, с помощью которого клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, могут сообщать о его недостатке, определяя потенциальную новую терапевтическую мишень для лечения диабета.

По оценкам, диабетом 2 типа страдают более 400 миллионов человек во всем мире, и все же, основные процессы, регулирующие выработку и нахождение инсулина в организме, до сих пор полностью не изучены. Диабет 2 типа возникает, когда поджелудочная железа не способна обеспечить выработку достаточного количества инсулина — гормона, контролирующего использование и накопление сахара для удовлетворения всех физиологических потребностей организма. Клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, известные как β-клетки, обычно могут размножаться, увеличивая свое количество, если потребность организма в инсулине не удовлетворяется. Однако неизвестно, какая связь возникает между тканями либо клетками, принимающими инсулин, чтобы сигнализировать о его недостатке β-клеткам поджелудочной железы.

В исследовании, опубликованном в научном журнале iScience, японские ученые  сообщили о своем открытии. Они обнаружили, что молекула под названием Т-кадгерин (T-cadherin) задействована в обеспечении обратной связи с клетками поджелудочной железы, вырабатывающими инсулин, и в контроле их пролиферации. Т-кадгерин обычно присутствует на клеточной поверхности, и наиболее известен, как партнер по связыванию с молекулой, называемой адипонектином (adiponectin) — фактором, секретируемым клетками, запасающими жир.

Однако исследователи показали, что Т-кадгерин также секретируется в не описанных ранее растворимых формах и может действовать как гуморальный фактор, т. е. молекула, транспортируемая по системе кровообращения. Они не только узнали, что Т-кадгерин реагирует на дефицит инсулина, но также продемонстрировали, что у мышей, специально генетически сконструированных так, чтобы не содержать Т-кадгерин, была нарушена толерантность к глюкозе при кормлении пищей с высоким содержанием жиров.

«Анализ секвенирования РНК, используемый для изучения уровней экспрессии генов по всему геному, выявил снижение экспрессии сигнальных белков Notch в β-клетках мышей, лишенных Т-кадгерина», — объясняют ведущий автор Томонори Окита (Tomonori Okita) и один из соавторов Шунбун Кита (Shunbun Kita). Дальнейшие рассуждения: указанные белки играют роль в сигнальном пути Notch, который, как считается, способствует пролиферации β-клеток; это предполагает, что растворимый Т-кадгерин сигнализирует β-клеткам поджелудочной железы об увеличении продукции инсулина посредством пути Notch.

«Затем мы использовали искусственно синтезированный Т-кадгерин для лечения изолированных островков поджелудочной железы мыши, которые являются частями поджелудочной железы, содержащими β-клетки», — комментирует  руководитель исследования и старший автор Иичиро Шимомура (Iichiro Shimomura). «Такое лечение способствовует передаче сигналов Notch в островках мыши, что, в свою очередь, вызывает пролиферацию β-клеток». Удивительно, но полученные важнейшие для дальнейших исследований результаты указывают на то, что Т-кадгерин можно применять для основного лечения диабета. Статья «Растворимый Т-кадгерин способствует пролиферации β-клеток поджелудочной железы путем усиления передачи сигналов Notch» опубликована в iScience в DOI.

 Об Университете Осака

Университет Осака основан в 1931 году как один из семи имперских университетов Японии и сегодня является одним из ведущих многопрофильных университетов Японии с широким спектром дисциплин, что сочетается с исключительным стремлением к инновациям, которое распространяется на весь научный процесс, от фундаментальных исследований до создания прикладных технологий с положительным экономическим эффектом. Его приверженность инновациям была признана в Японии и в мире: Университет Осака назван самым инновационным университетом Японии в 2015 году  и одним из самых инновационных учебных заведений в мире в 2017 году (Innovative Universities and Nature Index Innovation 2017).  Теперь университет использует свою роль в качестве национальной университетской корпорации, выбранной Министерством образования, культуры, спорта, науки и технологий для содействия инновациям на благо человека, устойчивого развития общества и социальных преобразований.

Источник: https://www.eurekalert.org/

8.11.2022