Екстракт підшлункової залози заразив мишей діабетом

Дослідники з Медичної школи Університету Техасу (Х'юстон, США) показали, що в патогенезі діабету другого типу задіяний амілоїдний білок. Цей білок утворює скупчення в клітинах підшлункової залози, подібні до тих, які формуються в мозку при хворобі Альцгеймера, і з часом руйнує інсулін-продукуючі клітини. Ін'єкція цих амілоїдних структур у черевну порожнину мишей призвела до розвитку симптомів діабету. Таким чином, діабет може мати багато спільного з прионними захворюваннями, інфекційним агентом в яких є білок. Наукова стаття опублікована в журналі

Амілоїдні білки - це білки, здатні утворювати дуже стійкі структури завдяки специфічному укладанню поліпептидного ланцюга. У нормі такі білки виконують якусь функцію, однак при збільшенні концентрації можуть почати змінювати конформацію, агрегувати і утворювати так звані амілоїдні фібрили. Такий процес відбувається при деяких захворюваннях, які в загальному випадку називають амілоїдозами. Наприклад, амілоїдні бляшки накопичуються в мозку хворих хворобами Альцгеймера, Паркінсона і Хантінгтона, можуть агрегати накопичуватися і в інших органах.

Особливими випадками амілоїдозу є прионні хвороби, в яких амілоїдні білки в організмі починають агрегувати не самі по собі, а в результаті зараження. Справа в тому, що амілоїдні білки мають здатність «псувати» білки свого типу, тобто змушувати нормально функціонуючі білки агрегувати. Таким чином, амілоїдні білки можуть виступати в ролі інфекційних агентів - у цих випадках їх називають прионами. Для деяких амілоїдозів показано, що розвиток хвороби відбувається внаслідок зараження прионами. Сюди належать, наприклад, хвороба канібалів куру і коров'ячий сказ.

При діабеті другого типу в клітинах підшлункової залози також утворюються скупчення амілоїдного білка IAPP (islet amyloid polypeptide). Бляшки IAPP, ймовірно, є причиною загибелі інсулін-продукуючих лід-клітин у складі підшлункової залози. Це призводить до розвитку інсулінової недостатності на певній стадії захворювання.

Як правило, діабет другого типу розвивається на тлі ожиріння і малорухливого способу життя, проте молекулярний механізм його виникнення не зовсім зрозумілий. Вчені припустили, що в патогенезі діабету задіяний білок IAPP, і саме його амілоїдна трансформація може призводити до розвитку симптомів хвороби. У такому випадку IAPP може служити інфекційним агентом, який «переносить» діабет.

Автори роботи перевірили свою гіпотезу на трансгенних мишах, що продукують людський IAPP - моделі розвитку діабету другого типу. До 12 місяців життя у цих мишей утворюються бляшки в підшлунковій залозі і розвивається діабет. Вчені приготували екстракт підшлункової залози старих мишей і вкололи його в черевну порожнину молодим мишам, у яких ніяких симптомів хвороби ще не було. В результаті у молодих мишей в підшлунковій залозі дуже швидко сформувалися скупчення IAPP і піднявся рівень глюкози в крові. Якщо з екстракту попередньо видаляли агрегати IAPP за допомогою антитіл, такого ефекту не спостерігалося.

Обробка екстрактом з хворих мишей лід-клітин підшлункової залози здорових людей також призвела до утворення бляшок.

Щоб підтвердити, що саме IAPP є причиною розвитку хвороби, вчені зробили розчин амілоїду, який нічого, крім білка, не містив, і повторили експеримент, як на мишах, так і на людських клітинах. Ефект був той же самий - поява бляшок і симптоми діабету у молодих мишей. При цьому в інших органах, крім підшлункової залози, жодних патологічних змін не спостерігалося.

Таким чином, автори роботи показали, що потрапляння амілоїдного білка в організм ззовні стало причиною розвитку хвороби. Звичайно, малоймовірно, що діабетом можна заразитися звичайними шляхами. Прионними хворобами взагалі не так-то просто заразитися - наприклад, щоб заразитися куру, потрібно було з'їсти мозок хворого. Тим не менш, у літературі описані випадки, коли розвиток діабету відбувався після переливання крові або пересадки органів. Можливо, до переліку захворювань, на які перевіряють донорів, варто включити ще й діабет.

Раніше ми писали, як мишей вилікували від діабету шляхом ін'єкції в мозок фактора зростання фібробластів.