Пропавшая молекула повышает риск сахарного диабета у человека

 Результаты исследования опубликованы он-лайн в журнале The FASEB Journal, издании Федерации американских обществ экспериментальной биологии (Federation of American Societies of Experimental Biology).

Соавтор статьи Джейн Дж. Ким (Jane J. Kim) считает, что результаты их исследования представляют собой первое документальное подтверждение существования связи между выработкой не человеческой сиаловой кислоты с инсулином и проблемами метаболизма глюкозы, ассоциируемыми с сахарным диабетом.

«Это открывает перед нами новые перспективы понимания причин диабета», - говорит Ким. «Учитывая глобальную эпидемию ожирения и диабета, мы считаем, что на наш метаболизм и, возможно, на увеличение риска диабета могли повлиять эволюционные изменения».

Сахарный диабет 2 типа обусловлен как генетическими, так и экологическими факторами, такими как богатая жирами диета и отсутствие физических нагрузок, постепенно приводящими к дисфункции бета-клеток, подъему уровня сахара в крови из-за резистентности к инсулину и, в конечном итоге, осложнениям, иногда смертельно опасным. Сахарный диабет становится все более серьезной проблемой, как в глобальном, так и национальном масштабе. По данным Американской ассоциации диабета (American Diabetes Association) в США им больны более 25 миллионов взрослых и детей – почти девять процентов населения страны. Состояние еще 79 миллионов можно рассматривать как предиабет. В целом в мире диабетом страдают 285 миллионов человек.

Сиаловые кислоты – молекулы, обнаруженные на поверхности всех животных клеток, где они служат жизненно важными точками контакта для взаимодействия с другими клетками и с окружающей их средой. Все исследованные к настоящему моменту млекопитающие вырабатывают два типа сиаловых кислот: N-ацетилнейраминовую (Neu5Ac) и N-гликолилнейраминовую (Neu5Gc).

Человек является исключением. По причинам, скрытым в глубинах эволюции, около 2-3 миллионов лет назад произошла мутация в гене CMAH, инактивировавшая у человека фермент, катализирующий выработку Neu5Gc добавлением единственного атома кислорода к Neu5Ac. Это открытие было ранее сделано учеными UCSD, возглавляемыми Аджит Варки (Ajit Varki), доктором медицины, профессором медицины и клеточной и молекулярной медицины Школы медицины UCSD. Его же группа получила мышей с дефектом в гене CMAH, аналогичным человеческому.

Группа Ким сравнила мышей с функциональным геном CMAH с мышами с мутацией в этом гене, характерной для человека. Обе группы животных получали диету с высоким содержанием жиров. У мышей обеих групп развилось ожирение и резистентность к инсулину. Однако только у мышей с мутацией наблюдалась недостаточность бета-клеток поджелудочной железы. Эти клетки вырабатывают и выделяют инсулин – гормон, регулирующий уровень сахара в крови.

Ким считает, что эти открытия помогут уточнить, почему тучные люди, по всей видимости, более склонны к развитию сахарного диабета 2 типа, и дают основания предположить, что животные модели, используемые в настоящее время для изучения сахарного диабета, могут не совсем точно отражать состояние человека. Дальнейшее исследование того, как состав сиаловой кислоты влияет на функцию бета-клеток поджелудочной железы, может выявить новые стратегии для сохранения клеток, улучшения выработки инсулина и предотвращения развития сахарного диабета.

Источник: http://www.lifesciencestoday.ru/