Ожирение — не всегда является причиной диабета типа 2

В новом исследовании ученые обнаружили, что экспрессия определенного гена напрямую связана с метаболизмом жировой клетчатки.

Здоровые жировые клетки защищают от диабета

Около 422 миллионов человек во всем мире, в том числе более 30 миллионов американцев, больны диабетом. Примерно 90% из них страдают диабетом типа 2. Люди с этим состоянием не могут эффективно использовать инсулин — гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, который помогает организму превращать сахар в крови (глюкозу) в энергию.

Инсулинорезистентность — невозможность использования инсулина, приводящая к повышению уровня сахара в крови, который, если его не контролировать, может значительно повысить риск возникновения серьезных проблем со здоровьем, таких как слепота, почечная недостаточность, сердечные приступы, инсульт и ампутация нижних конечностей. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2015 году 1,6 миллиона случаев смерти были вызваны диабетом второго типа. До недавнего времени этот тип диабета наблюдался только у взрослых, но в настоящее время он часто встречается и у детей.

«Ожирение является наиболее значимым фактором риска развития диабета типа 2 и других метаболических состояний и затрагивает каждого из трех взрослых людей по всему миру», — сказал Шон Хартиг (Sean Hartig), сотрудник Медицинского колледжа Бейлора (Baylor College of Medicine). «Несмотря на то, что медицинский консенсус рекомендует внести изменения в образ жизни в сторону здорового питания и повышения физической активности для контроля диабета, эта стратегия оказалась трудной для реализации и поддержания большинством людей».

Материалы и методы обследования

Хартиг с соавторами исследования изучают альтернативные способы борьбы с ожирением и диабетом 2 типа, которые могут включать использование методов лечения, дополняющих нынешние усилия по просвещению общественности о здоровом питании и физических упражнениях. Для достижения этой цели они изучают клеточные и молекулярные механизмы жирового обмена, используя как генетические модели мышей, так и человеческие ткани.

Ожирение значительно увеличивает риск развития диабета. Около 30% людей с ожирением не проявляют резистентность к инсулину и не страдают диабетом типа 2 или другими метаболическими нарушениями, такими как жировой гепатоз. То, что приводит к ожирению при сохранении чувствительности к инсулину, недостаточно изучено, однако ученые знают, что это состояние связано с подкожной белой жировой тканью.

«Когда потребление энергии (пищи) подавляет способность хранить калории в подкожном белом жире, жир перемещается в органы, которые не предназначены для хранения жира. Таким образом страдают  печень, поджелудочная железа, мышцы», — сказала соавтор исследования Наташа Чернис (Natasha Cherni), научный сотрудник медицинского колледжа Бейлор. «Люди, у которых развивается диабет, имеют больше жира в области живота».

Еще одним ключевым моментом в вопросах ожирения и диабета является иммунная система. Ожирение приводит к воспалительному ответу, который может нарушать метаболические функции подкожной белой жировой ткани. Из-за этого жировая ткань перестает реагировать на инсулин, способствуя развитию резистентности. Это дополняется высокими уровнями противовоспалительных цитокинов, таких как интерферон-гамма, которые коррелируют с резистентностью к инсулину, снижением подкожного жирового отложения и накоплением брюшного жира.

Результаты научной работы

«Когда мы начали этот проект шесть лет назад, наша цель состояла в том, чтобы лучше понять метаболизм жиров и определить возможные способы помощи людям сбросить вес», — сказал Хартиг. «Мы обнаружили микроРНК, называемую miR-30a — небольшую некодирующую молекулу РНК, которая регулирует экспрессию генов. Она может стимулировать пути, важные для метаболизма жиров. Мы думали, что экспрессия miR-30a приведет к потере веса, но обнаружили, что miR-30a не коррелирует с похудением, а на самом деле это связано с чувствительностью к инсулину».

Хартиг с соавторами исследования обнаружили, что снижение экспрессии miR-30a в жировой ткани коррелирует с резистентностью к инсулину у мышей и людей с ожирением. Интересно, что сверх-экспрессирующий miR-30a в подкожной белой жировой ткани тучных мышей существенно улучшал чувствительность к инсулину, уменьшая уровень липидов в крови и снижая накопление жира в печени без изменения массы тела. Кроме того, исследователи обнаружили, что экспрессия miR-30a уменьшает воспаление в подкожной белой жировой ткани.

«Мы представили доказательства того, что экспрессия miR-30a защищает жировые клетки от воспаления и приводит к повышению чувствительности к инсулину у мышей с ожирением», — сказал Хартиг.

Эти результаты открывают возможность разработки терапевтических методов для многих форм диабета, а не только диабета, связанного с ожирением. Например, нацеливание компонентов иммунной системы локально в жировой ткани может позволить подкожному белому жиру расширяться при липодистрофических состояниях, характеризующихся аномальным распределением жира в организме.

Выводы

«Мы заинтересованы в этой идее, что можем отделить ожирение от сопутствующих заболеваний, таких как болезни сердца и резистентность к инсулину», — сказал Хартиг. «За последние 10 лет стало ясно, что ожирение не обязательно приводит к  диабету. Мы заинтересованы в том, чтобы научиться манипулировать воспалительной реакцией внутри жировой ткани людей с инсулинорезистентностью или диабетом типа 2, чтобы они становились метаболически здоровыми».

Авторы другого исследования утверждают, что ожирение увеличивает риск развития остеоартрита коленного и бедренного суставов.