Экстракт поджелудочной железы заразил мышей диабетом

Инсулин-продуцирующие клетки (красные) в составе островка Лангерганса поджелудочной железы мыши
Jakob Suckale / Wikimedia Commons
Исследователи из Медицинской школы Университета Техаса (Хьюстон, США) показали, что в патогенезе диабета второго типа задействован амилоидный белок. Этот белок образует скопления в клетках поджелудочной железы, подобные тем, которые формируются в мозге при болезни Альцгеймера, и со временем разрушает инсулин-продуцирующие клетки. Инъекция этих амилоидных структур в брюшную полость мышей привела к развитию симптомов диабета. Таким образом, диабет может иметь много общего с прионными заболеваниями, инфекционным агентом в которых является белок. Научная статья опубликована в журнале The Journal of Experimental Medicine.
Амилоидные белки – это белки, способные образовывать очень устойчивые структуры благодаря специфичной укладке полипептидной цепи. В норме такие белки выполняют какую-то функцию, однако при увеличении концентрации могут начать менять конформацию, агрегировать и образовывать так называемые амилоидные фибриллы. Такой процесс происходит при некоторых заболеваниях, которые в общем случае называют амилоидозами. К примеру, амилоидные бляшки накапливаются в мозгу больных болезнями Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, могут агрегаты накапливаться и в других органах.
При диабете второго типа в клетках поджелудочной железы также образуются скопления амилоидного белка IAPP (islet amyloid polypeptide). Бляшки IAPP, вероятно, являются причиной гибели инсулин-продуцирующих β-клеток в составе поджелудочной железы. Это приводит к развитию инсулиновой недостаточности на определенной стадии заболевания.
Как правило, диабет второго типа развивается на фоне ожирения и малоподвижного образа жизни, однако молекулярный механизм его возникновения не совсем понятен. Ученые предположили, что в патогенезе диабета задействован белок IAPP, и именно его амилоидная трансформация может приводить к развитию симптомов болезни. В таком случае IAPP может служить инфекционным агентом, «переносящим» диабет.
Авторы работы проверили свою гипотезу на трансгенных мышах, продуцирующих человеческий IAPP – модели развития диабета второго типа. К 12 месяцам жизни у этих мышей образуются бляшки в поджелудочной железе и развивается диабет. Ученые приготовили экстракт поджелудочной железы старых мышей и вкололи его в брюшную полость молодым мышам, у которых никаких симптомов болезни еще не было. В результате у молодых мышей в поджелудочной железе очень быстро сформировались скопления IAPP и поднялся уровень глюкозы в крови. Если из экстракта предварительно удаляли агрегаты IAPP при помощи антител, такого эффекта не наблюдалось.
Чтобы подтвердить, что именно IAPP является
причиной развития болезни, ученые сделали раствор амилоида, который ничего,
кроме белка, не содержал, и повторили эксперимент, как на мышах, так и на человеческих
клетках. Эффект был тот же самый – появление бляшек и симптомы диабета у молодых
мышей. При этом в других органах, кроме поджелудочной железы, никаких
патологических изменений не наблюдалось.
Ранее мы писали, как мышей вылечили от диабета путем
инъекции в мозг фактора роста фибробластов.
Дарья Спасская