Инсулин секретируется бета-клетками, которые расположены в поджелудочной железе, и это имеет решающее значение для поддержания нормального уровня сахара в крови. Дефицит инсулина приводит к диабету, характеризующемуся повышенным уровнем сахара в крови. У детей, как правило, наблюдается диабет 1 типа, а у взрослых – диабет 2 типа.
В чем причина развития диабета 1 типа?
Иногда диабет диагностируется уже у совсем маленьких детей в течение первых шести месяцев жизни. В этих случаях зачастую отмечают мутацию в гене, кодирующем инсулин. Эти мутации обнаружены только в одной копии гена; это означает, что половина инсулина производится в норме, что должно быть достаточно для обеспечения нормального уровня сахара в крови. Однако это не так: секреция инсулина полностью прекращается через несколько месяцев. Считается, что это вызвано токсическим действием мутантного инсулина внутри клетки, но точные механизмы этого изучены плохо.
Известно, что мутантный инсулин вызывает хроническую стрессовую реакцию в бета-клетке, и считается, что это приводит к гибели клетки. Важно понимать подробные последствия бета-клеточного стресса, так как это может помочь в разработке препаратов для профилактики как редких, так и распространенных форм диабета.
«У нас появилась возможность проверить это на реальных клетках, полученных от пациентов», – рассказывает автор исследования Тимо Отонкоски (Timo Otonkoski) из Хельсинкского университета (University of Helsinki).
Материалы и методы обследования
Исследователи создали модель заболевания человека с использованием стволовых клеток людей, несущих мутации гена инсулина; затем они исправили клетки, используя технику редактирования генов под названием CRISPR. Далее мутантные и скорректированные стволовые клетки были превращены в бета-клетки, секретирующие инсулин, после этого исследователи изучили функцию клеток после пересадки их мышам. Результаты научной работы опубликованы в журнале eLife.
Результаты научной работы
«Основной вывод исследования состоял в том, что эти клетки не умирают от хронического стресса, но их рост и развитие нарушаются. Эти эффекты опосредованы процессами, на которые потенциально могут воздействовать препараты», – говорит соавтор исследования Диего Бальбоа (Diego Balboa).
«В этом исследовании мы опишем механизмы, связывающие хронический клеточный стресс с плохим развитием инсулин-продуцирующих клеток. Уменьшенное количество бета-клеток немедленно вызовет диабет, но даже более легкий дефект увеличивает риск диабета в более позднем возрасте. Понимание молекулярных механизмов этих процессов может помочь в разработке способов сохранения массы и функции бета-клеток», – утверждает Отонкоски.
Авторы другого исследования утверждают, что сахарный диабет 1 типа связан с энтеровирусной инфекцией у детей.
