Logo
Cover

Специализированные клетки редко меняют «профессию». Тем не менее, швейцарским ученым удалось доказать, что при сахарном диабете некоторые клетки могут заменить погибших собратьев и начать производить инсулин.

За регуляцию уровня сахара в крови отвечает островковая ткань поджелудочной железы. Она включает несколько типов клеток, которые производят разные виды гормонов. Например, в альфа-клетках синтезируется глюкагон, в бета-клетках — инсулин, а в дельта-клетках — соматостатин. Глюкагон повышает уровень глюкозы в крови, инсулин — снижает, а соматостатин регулирует работу самой поджелудочной железы.

При сахарном диабете бета-клетки разрушаются или не производят достаточно инсулина. Его нехватку приходится замещать препаратами или инъекциями. Однако, согласно исследованию ученых из Женевского университета, о котором рассказывает ZME Science, есть иной путь борьбы с этой болезнью.

В 2014 году команда обнаружила, что некоторые клетки поджелудочной железы могут превращаться в бета-клетки, чтобы восполнить дефицит инсулина. У подопытных мышей с диабетом 1-2% альфа- и дельта-клеток при необходимости спонтанно превращались в бета-клетки.

Хотя этой пластичности было недостаточно, чтобы вылечить болезнь, она вдохновила исследователей на дальнейшие эксперименты.

Чтобы понять, что заставляет часть клеток менять «профессию» и можно ли подстегнуть этот процесс, ученые проанализировали экспрессию генов в клетках поджелудочной железы до и после исчезновения бета-клеток. Оказалось, что альфа-клетки могут менять активность некоторых генов, отвечающих за производство инсулина. Кроме того, на их поверхности были обнаружены рецепторы инсулина — то есть работа «альф» зависит от этого гормона и меняется после гибели «бет».

Ученые предположили, что «спусковым крючком» для преобразования альфа-клеток может быть повышенный уровень сахара в крови. Однако эксперимент не подтвердил эту гипотезу. Когда здоровым мышам пересадили островки поджелудочной железы, некоторые альфа-клетки все равно производили инсулин после гибели бета-клеток в тех же островках, хотя общий уровень сахара в крови был нормальным. Таким образом, регуляция происходит на уровне отдельных островков, а не всего органа.

Согласно дополненной гипотезе, инсулин сдерживает превращение альфа-клеток в «бет», а при его нехватке внутри островка начинается процесс метаморфоза. Предположение подтвердилось в эксперименте с блокировкой рецепторов этих клеток. Введя мышам антагонист инсулина, ученые увеличили число преобразовавшихся клеток на 1-5%.

Исследование показывает необычно высокую пластичность взрослых клеток поджелудочной железы. Ученые надеются, что в будущем ею можно будет манипулировать для лечения диабета.

Открытие может быть полезным и для терапии других заболеваний, связанных с массовой гибелью и неправильной работой клеток — от инфаркта миокарда до болезни Альцгеймера.

По мнению некоторых исследователей, вылечить диабет можно с помощью голодания. В небольшом эксперименте с участием трех мужчин регулярные «разгрузочные дни» позволили отказаться от инъекций инсулина и приема части препаратов. Тем не менее, ученые предупреждают, что выводы предварительны и требуют дополнительных исследований.