Международная команда исследователей под руководством Джулин Зейрат и Александра Чибалина из Каролинского института в Стокгольме сделала открытие, которое сможет облегчить жизнь миллионам людей по всему миру. Они нашли фермент, отвечающий за способность клетки усваивать глюкозу и жиры, а также переключаться с одного источника энергии на другой.
Именно недостаточная активность генов, кодирующих этот фермент, и приводит к развитию столь распространенного диабета II типа. Это наследственное заболевание, характеризующееся хроническим повышением сахара в крови. Возникает оно из-за снижения чувствительности тканей и органов к инсулину — важнейшему гормону, который после каждого приёма пищи сигнализирует клеткам: пора поживиться глюкозой.
У здоровых людей инсулин вырабатывается бета-клетками поджелудочной железы в ответ даже на незначительное повышение сахара в крови — например, после приема пищи. Связываясь с рецепторами на поверхности клеток-мишеней — печени, мышечных и жировых, он повышает потребление глюкозы для производства энергии или пополнения запасов в виде более сложного гликогена. Это позволяет поддерживать концентрацию глюкозы на постоянном уровне, необходимом для правильной работы всего организма.
При диабете второго типа эти сигналы проходят почти незамеченными и клетки не потребляют глюкозу из крови в том количестве, в котором это следовало бы делать после приёма пищи. В итоге, её уровень растёт.
Учёные давно заметили, что диабет второго типа часто передаётся по наследству, но толку от этого открытия было мало — поиски генов, работа которых у диабетиков нарушена, давали слишком много результатов, и вклад ни одного из найденных генов не был решающим. К тому же совершенно непонятной оставалась и истинная природа заболевания — что именно работает не так.
Шведским учёным удалось найти фермент, играющий ключевую роль в развитии нечувствительности к инсулину. Это диацилглицеролкиназа-дельта (ДГК-дельта).
ДГК-дельта оказался ключевым звеном в двух цепочках — передачи инсулинового сигнала внутри клетки и энергетического обмена. При его недостатке клетки остаются глухими к отчаянным инсулиновым просьбам организма потреблять больше глюкозы, а жиры (липиды) остаются неокисленными, во всё большем количестве откладываясь в белой жировой ткани.
Как пояснил Александр Чибалин, «этот фермент сам по себе глюкозозависимый», то есть его количество в клетке зависит от концентрации глюкозы, при этом чем больше её в крови, тем меньше фермента вырабатывается. Таким образом, неосторожное нарушение равновесия приводит к очень неприятным последствиям.
Чем больше глюкозы, тем меньше фермента, тем хуже передаётся сигнал от инсулиновых рецепторов внутрь клетки, тем меньше глюкозы забирается из крови и тем ещё больше глюкозы в ней остаётся — круг замыкается. Параллельно развивается ожирение.
Дальше все развивается по давно известному сценарию: ткани не реагируют на инсулин, уровень глюкозы в крови растет, инсулина выделяется все больше, и в скором времени производящие его клетки истощаются, что сочетается с нарушением работы нервной ткани и почек. Начинается диабет.
Как оказалось, недостаток фермента приводил к нарушениям восприимчивости к инсулину и потребления глюкозы жировыми клетками, всеми клетками скелетных мышц и сложно организованными клетками сердечной мышцы. Более того, у «дефицитных» мышей было существенно ниже и общее потребление кислорода, которое используется для оценки общей скорости обмена веществ.
Как отметил Чибалин, с точки зрения фармакологии «активировать фермент гораздо сложнее, чем его заингибировать». Поэтому основные надежды учёных пока связаны не со стимуляцией реакций, в которых он участвует, а в замедлении обратных, что должно снизить расход ДГК-дельта и тем самым повысить восприимчивость к инсулину. Именно это нужно диабетикам.
Однако открытием учёных практически каждый может воспользоваться уже сейчас. Дело в том, что концентрация ДГК-дельта, который, как выясняется, так важен для восприятия инсулина, существенно возрастает при мышечной нагрузке. Поэтому, по словам Александра Чибалина, «лучшее лекарство от диабета сейчас (кроме метаформинов и сульфанилурии) — это физическая активность», позволяющая снизить уровень глюкозы не за счёт увеличения уровня инсулина, а просто за счёт того, что инсулиновый сигнал окажется замеченным.