Ученые из Берлинского института здоровья в клинике Шарите (BIH) вместе с коллегами из Великобритании нашли признаки того, как организму удается поддерживать постоянный уровень сахара в крови после еды: в анализе генома почти 55 000 участников.
В различных исследованиях они наткнулись в общей сложности на десять областей, в которых встречаются варианты генов, ответственных за регуляцию уровня сахара в крови после еды. В дальнейших экспериментах им удалось выяснить, как эти варианты генов влияют на резистентность клеток к инсулину. Таким образом, их результаты могут иметь значение для лечения диабета 2 типа, результаты опубликованы в журнале Nature Genetics.
Риск диабета 2 типа увеличивается с возрастом, а также с ожирения, недостатком физических упражнений или генетической предрасположенностью. Если не лечить метаболическое заболевание, оно вызывает проблемы с нервами и кровеносными сосудами, что может привести, среди прочего, к осложнениям зрения или суставов и увеличить риск сердечного приступа и инсульта.
Наиболее важной молекулой на пути к диабету является инсулин. Люди с диабетом 2 типа не могут правильно контролировать уровень сахара в крови. Это происходит либо потому, что их поджелудочная железа не производит достаточного количества инсулина при повышении уровня сахара в крови, либо потому, что их клетки менее чувствительны к инсулину, и в этом случае это называется резистентностью к инсулину.
Инсулин после еды воздействует на мышечную и жировую ткани
«Большинство исследований резистентности к инсулину проводилось на голодающих через несколько часов после последнего приема пищи», — говорит руководитель исследования, профессор Клаудия Лангенберг, которая возглавляет рабочую группу по вычислительной медицине в BIH и является директором созданной группы при Королевском университете — Университетом Марии в Лондоне и Британским институтом точной медицины.
Профессор сэр Стивен О’Рахилли, содиректор Института метаболических наук Wellcome MRC в Кембриджском университете, также участвовавший в исследовании, объясняет: «Мы знаем, что есть люди с редким врожденным заболеванием, у которых в крови присутствует инсулин. Он совершенно нормально действует на клетки печени натощак, но не после еды, когда воздействует на мышечную и жировую ткань. Чего мы не знали, так это то, распространена ли эта проблема среди населения в целом и связана ли она с развитием диабета 2 типа».
Генетический анализ 55 тыс. субъектов из 28 исследований
Чтобы внести ясность, международная команда изучила генетические данные 28 исследований, в которых приняли участие 55 тыс. человек. Они искали генетические варианты, влияющие на уровень инсулина через два часа после употребления сладкого напитка.
Ученые обнаружили десять участков генома, связанных с резистентностью к инсулину после употребления сладких напитков. Исследователи заметили восемь из этих областей в более ранних исследованиях: они были связаны с более высоким риском развития диабета 2 типа.
Одна из этих областей появилась в гене под названием GLUT4: это ген транспортного белка в клеточной мембране жировых и мышечных клеток, который транспортирует сахар крови — глюкозу — в клетки. Заметный вариант означал, что GLUT4 был менее активен в мышечных клетках.
В дальнейших экспериментах ученые исследовали жировые клетки мышей. Там они отключили отдельные гены из десяти найденных областей и наблюдали за эффектами. «Мы обнаружили 14 различных генов, которые участвуют в транспорте глюкозы», — сообщает Клаудия Лангенберг. «Они влияют на количество переносчика глюкозы GLUT4 на поверхности клеток. Чем меньше GLUT4 на поверхности клеток, тем труднее клеткам поглощать глюкозу из крови».
Клаудия Лангенберг надеется, что это открытие также приведет к новым способам предотвращения диабета 2 типа.
«Наша работа показывает, как сочетание динамических метаболических тестов на большом количестве субъектов вместе с генетической информацией выявляет важные для медицины результаты. Теперь мы лучше понимаем, как регулируются уровни глюкозы в крови после еды, и это открывает возможности для решения этой проблемы».
Источник: BIH
