Исследователи из Университета Осаки Метрополитен идентифицировали ген, который при активации метаболическим стрессом повреждает β-клетки поджелудочной железы — клетки, отвечающие за выработку инсулина и контроль уровня сахара в крови, — подталкивая их к дисфункции. Результаты подчеркивают многообещающую новую цель для раннего вмешательства при диабете 2 типа. Исследование опубликовано в журнале Journal of Biological Chemistry .

Хотя многие факторы могут способствовать диабету 2 типа, образ жизни, особенно диета, играет важную роль в его возникновении. Генетика имеет значение, но плохие привычки в еде могут значительно увеличить риск развития того, что сейчас часто называют «тихой эпидемией».

«Сахарный диабет 2 типа возникает, когда β-клетки поджелудочной железы, которые секретируют инсулин для регулирования уровня глюкозы в крови , повреждаются из-за длительного стресса, вызванного неправильными привычками в питании, состояния, известного как окислительный стресс », — говорит Наоки Харада, доцент Высшей школы сельского хозяйства Университета Осаки и ведущий автор этого исследования.

Но что именно изнашивает эти жизненно важные клетки?

В поисках ответа команда обратилась к гену, реагирующему на стресс, под названием REDD2. Эти типы генов активируются, когда клетки находятся под давлением, и призваны помогать клеткам в стратегиях преодоления стресса. Однако иногда это приводит к обратным результатам.

«Мы наблюдали, что повышенная экспрессия этого гена повреждает β-клетки, что, в свою очередь, приводит к снижению секреции инсулина и возникновению диабета», — сказал Харада.

Команда обнаружила, что активность REDD2 резко возросла, когда β-клетки подверглись воздействию высоких уровней глюкозы, жирных кислот и STZ — химического вещества, обычно используемого для моделирования диабета в лабораторных условиях. Когда уровни REDD2 были подавлены, β-клетки выживали лучше и сохраняли свою функцию. Напротив, сверхактивный REDD2 привел к увеличению гибели клеток и нарушению ключевого пути клеточного роста, известного как mTORC1.

Дальнейшие эксперименты на культурах клеток и модельных мышах также продемонстрировали, что мыши с дефицитом REDD2 лучше контролировали уровень сахара в крови , когда их кормили пищей с высоким содержанием жиров или подвергали воздействию химических веществ, вызывающих диабет. У этих мышей также было больше здоровых β-клеток, и они производили больше инсулина. Анализ данных человеческих островков подтверждает отрицательное влияние REDD2 на массу β-клеток и способность секреции инсулина.

«Мы обнаружили, что подавление экспрессии REDD2 защищает β-клетки от повреждений даже в условиях стресса, вызванного перееданием, предотвращая возникновение диабета», — сказал Харада.

Открытие роли REDD2 как ключевого игрока в повреждении β-клеток открывает новые возможности для ранней диагностики и лечения диабета 2 типа.

«Мы надеемся, что REDD2 сможет служить диагностическим маркером диабета 2 типа и проложит путь к созданию новых препаратов или функциональных продуктов питания, нацеленных на этот тип лечения», — сказал Харада.