Обнаружен новый механизм развития осложнений диабета

Они исследовали активность мембранной гуанилатциклазы экспериментальных животных, больных диабетом. Выяснилось, что активность фермента и его способность к восприятию сигналов у больных и здоровых крыс действительно отличаются. Работу учёных, подробности которой опубликованы в издании «Доклады Академии наук», № 6, том 433, 2010 год, поддержали РФФИ и программа Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине», сообщает Информнаука.

Жизнедеятельность клеток регулируют сигналы, поступающие из внешней среды. Сигнальные молекулы взаимодействуют с рецепторами, расположенными на поверхности клеточной мембраны, в результате чего образуются другие молекулы, запускающие сложные цепочки биохимических реакций внутри клетки. Один из таких рецепторов – фермент гуанилатциклаза (ГЦ). Сигнальные молекулы, с которыми она взаимодействует, называются натрийуретическими пептидами. Изменение активности фермента или его чувствительности к натрийуретическим пептидам приводит к развитию гипертонии, гипертрофии желудочков сердца, аритмии, расстройствам нервной деятельности, нарушению репродуктивных функций и некоторым другим недугам, которые часто встречаются у больных сахарным диабетом и во многих случаях являются причиной их преждевременной смерти. В этой связи специалисты ИЭФиБ им. И. М. Сеченова предположили, что за осложнения, которые возникают при сахарном диабете, ответственна гуанилатциклазная сигнальная система.

Свою гипотезу учёные проверяли на крысах. У животных искусственно вызывали инсулин-зависимый диабет 1-го типа или инсулин-независимый диабет 2-го типа и определяли активность рецепторной формы ГЦ в разных тканях у больных и здоровых грызунов. Оказалось, что в матке, яичниках и семенниках крыс с диабетом 1-го типа, которые страдают от нехватки инсулина в организме, активность фермента была снижена на 36, 28 и 13 процентов по сравнению с контролем, а в миокарде и мозге – незначительно повышена. Что касается крыс с диабетом 2-го типа, чьи ткани имеют низкую чувствительность к инсулину, активность ГЦ у них в миокарде и семенниках была на 20 и 11 процентов выше контрольного уровня, а в матке и яичниках, напротив, на 26 и 13 процентов ниже.

На следующем этапе учёные оценили влияние натрийуретических пептидов на активность ГЦ, то есть действие сигнальных молекул на рецептор. У контрольных животных эти пептиды стимулировали активность ГЦ во всех исследованных тканях. У животных с диабетом 1-го типа чувствительность ГЦ к одной из сигнальных молекул, атриальному (предсердному) пептиду  в миокарде, яичниках и семенниках была значительно снижена; при диабете 2-го типа чувствительность снижалась только в миокарде. Другая сигнальная молекула, натрийуретический пептид С-типа, при диабете 1-го типа слабее действовал на рецептор в тканях репродуктивной системы, а в миокарде, напротив, активно его стимулировал. При диабете 2-го типа чувствительность ГЦ к этому пептиду была понижена в семенниках и яичниках.

Специалисты ИЭФиБ им. И. М. Сеченова впервые показали, что в условиях экспериментального сахарного диабета обоих типов меняется функциональная активность связанной с мембранами ГЦ и её чувствительность к натрийуретическим пептидам, что, по мнению исследователей, может лежать в основе возникновения осложнений сахарного диабета со стороны сердечно-сосудистой и репродуктивной систем. Учёные надеются, что, обнаружив нарушения в гуанилатциклазной сигнальной системе, можно будет разработать новые подходы для диагностики и лечения осложнений сахарного диабета с помощью регуляторов этой сигнальной системы.

Источник информации: А. О. Шпаков, К. В. Деркач, О. В. Чистякова, М. Н. Перцева «Изменение функциональной активности мембранно-связанных форм гуанилатциклазы в тканях диабетических крыс». Доклады Академии наук, 2010, т. 433, № 6.

Источник: http://www.diadom.ru/news/2010/11/1082/