Исследование с использованием материалов, полученных исключительно от человека, показало, что бета-клетки, вырабатывающие инсулин, могут изменить свою функцию при диабете, а также, что подобное изменение может быть обратимым.
Важно, что в исследованиях, проведённых в Эксетерском университете (University of Exeter), клетки изучались не на животной модели — была использована человеческая клеточная культура. Группа исследователей обнаружила, что здоровая система сигналов РНК, показывающая белкам, как себя вести в клетках, отличается от работы этой же системы при диабете. Изменения при заболевании приводят к тому, что некоторые бета-клетки перестают вырабатывать инсулин, регулирующий уровень сахара в крови, вырабатывая вместо этого соматостатин, способный блокировать секрецию других важных гормонов, включая инсулин.
Исследование опубликовано в журнале Human Molecular Genetics, оно может дать представление о том, как высокий уровень сахара в крови изменяет поведение важных генерирующих гормоны клеток, и проложить путь к новым методам лечения.
Профессор Лорна Харрис (Lorna Harries) из Эксетерского университета, руководившая исследованиями, говорит: «Лишь недавно учёные обнаружили, что у людей с диабетом 1-го типа сохраняются некоторые клетки, вырабатывающие инсулин, но среда, создаваемая диабетом, может быть токсичной для оставшихся клеток. Наша работа может помочь найти новый подход к защите этих клеток, помогающих сохранить способность вырабатывать собственный инсулин. Метод, использованный нами для создания клеточной системы, весьма значим. Я не думаю, что мы бы увидели подобные изменения в клетках мышей».
Карла Оуэн (Carla Owen), главный исполнительный директор организации Animal Free Research UK, финансировавшей исследование, сказала: «Это новаторское исследование — мы поддержали учёных из Эксетера, чтобы они создали новый метод исследования диабета на человеке, а не на животных. Их прорывные результаты не могли бы быть обнаружены у животных, что подчёркивает важность использования такого подхода для понимания человеческих заболеваний. Мы гордимся тем, что поддерживаем этап, направленный на продвижение этого открытия и приближение к лечению людей, живущих с диабетом».
Группа исследовала, что происходит с бета-клетками человека при контакте со средой, воспроизводящей диабет 2-го типа.
Потеря бета-клеток происходит как при диабете 1-го, так и 2-го типа. Ранее учёные предполагали, что это связано с тем, что микроокружение клеток приводит к их гибели.
Однако группа учёных впервые обнаружила, что часть клеток больше не являются бета-клетками, производящими инсулин. На самом деле, они начали вырабатывать другой гормон — соматостатин, присущий дельта-клеткам.
Затем группа исследователей проанализировала ткани поджелудочной железы после вскрытия людей с диабетом 1-го и 2-го типа. Оно показало, что у этих больных больше дельта-клеток, чем надо. Это говорит о том, что диабет может вызывать превращение некоторых бета-клеток в дельта-клетки.
Аналогичные выводы были сделаны на животных моделях, но изменения отличаются друг от друга. У мышей большинство изменений происходит в альфа-клетках, а не дельта-клетках. Альфа-клетки образуют другой гормон, называемый глюкагон. Это означает, что последствия изменения типа клеток могут быть разными для мышей и людей.
На следующем этапе команда учёных исследовала, почему клетки могут меняться, рассмотрев регуляцию генов. Они увидели различия в генах, отвечающих за то, какой тип сообщения РНК должен быть сделан, чтобы помочь клеткам справиться с окружающей средой. С помощью образцов поджелудочной железы людей с диабетом 2-го типа было обнаружено, что примерно четверть генов нарушает ожидаемую картину сообщений по сравнению с образцами, полученными от людей, не страдающих диабетом. Это указывает на то, что различия в регуляторах выражаются в различии подаваемых сообщений. Тип сообщения РНК контролирует каждый аспект жизни и поведения клеток, и авторы исследования предполагают, что именно поэтому клетки, подвергшиеся лечению, могут вести себя по-разному.
Профессор Харрис говорит: «По-настоящему захватывающее открытие заключается том, что, по крайней мере, в лаборатории мы смогли обратить вспять эти изменения — дельта-клетки снова стали бета-клетками, если мы вернём окружающую среду в нормальное состояние или будем лечить клетки химическими веществами, восстанавливающими регуляцию генов и образцы сообщений РНК. Это очень многообещающе, если рассматривать потенциал для нового вида терапии».
