Стійкість альфа-клітин до інсуліну призводить до надлишку глюкагону

Поділитися на facebook
Поділитися на linkedin
Поділитися на email
Поділитися на print
Зміст

Люди з діабетом 2 типу мають підвищений рівень глюкагону – гормону, який виділяється підшлунковою залозою. Глюкагон протидіє впливу інсуліну, стимулюючи печінку вивільняти депоновану глюкозу в кров. Після їжі вивільнення глюкагону зазвичай блокується, щоб запобігти надмірному виробництву глюкози печінкою. Коли це не вдається у пацієнтів з діабетом, занадто багато глюкагону сприяє збільшенню стану і підвищенню високого рівня цукру в крові у діабетиків.

Незважаючи на цю життєво важливу функцію глюкагону, порівняно мало відомо про те, як регулюється його вивільнення. Експерименти показали, що глюкагон секретується в періоди низького вмісту глюкози, в той час як високий рівень цукру ефективно блокує його вивільнення. Однак в альфа-клітинах діабетиків типу 2 ця регуляція була порушена, і високий рівень глюкози більше не блокував вивільнення глюкагону.

Дослідники сподіваються, що отримані результати сприятимуть кращому розумінню діабету 2 типу у людей і допоможуть розробити більш ефективні стратегії лікування.
Докладніше про дане дослідження читайте далі.

***

Хворі на цукровий діабет 2 типу виділяють не тільки занадто мало інсуліну, але і занадто багато глюкагону, що сприяє незадовільному контролю рівня глюкози в крові. Нове дослідження Університету Уппсала припускає, що причиною є набута стікість до інсуліну aльфа-клітин, які секретують глюкагон.

У здорових людей інсулін сигналізує організму необхідність абсорбувати глюкозу, тим самим знижуючи цукор у крові та забезпечуючи енергію тканинам. У хворих на цукровий діабет 2 типу цей механізм виходить з ладу: по-перше, тканини, що поглинають глюкозу, стають стійкими до інсуліну, по-друге, в кров надходить недостатня кількість інсуліну. Це призводить до підвищення рівня глюкози в крові, а в довгостроковому періоді – до ускладнень, які часто стають причиною інвалідності або навіть загрожують життю.

Порушення секреції глюкагоду погіршує рівень цукру в крові

Часто діабетики 2 типу також мають підвищений рівень глюкагону – іншого гормону, який виділяється підшлунковою залозою. Глюкагон протидіє впливу інсуліну, примушуючи печінку вивільняти накопичену глюкозу в кров. Після їжі вивільнення глюкагону зазвичай блокується, щоб запобігти надмірному виробленню глюкози печінкою. У людей з діабетом це не вдяється зробити, і занадто велика кількість глюкагону додатково підвищує і без того високий рівень цукру в крові.

Експерименти Університету Уппсала

Незважаючи на цю життєво важливу функцію глюкагону, відносно мало відомо про те, як регулюється його вивільнення. Використовуючи передові методики мікроскопії, команда під керівництвом Омара Хмеаді в дослідницькій групі Себастьяна Барга в Університеті Уппсала тепер додає розуміння того, як альфа-клітини, що виробляють глюкагон, контролюються глюкозою.

Експерименти показали, що глюкагон виділяється в періоди низької глюкози, тоді як високий вміст цукру ефективно блокує його вивільнення. Однак в альфа-клітинах людей з діабетом 2 типу це регулювання було порушено, і висока глюкоза більше не блокувала вивільнення глюкагону. Щоб з’ясувати причину, Хмеаді та його колеги виділили aльфа-клітини та відокремили їх від тканини здорової підшлункової залози. В такому випадку клітини почали поводилися «діабетично»: вони продовжували виділяти глюкагон навіть при підвищенні рівня глюкози.

Причина, пояснює Хмеаді, полягає в тому, що альфа-клітини зазвичай блокуються інсуліном та іншими гормонами, які виділяються з сусідніх клітин при високому вмісті глюкози в крові. Коли клітини відокремлюються одна від одної, цей зв’язок між клітинами втрачається і секреція глюкагону протікає навіть тоді, коли в цьому немає потреби.

Альфа-клітини набувають стійкості до інсуліну

Але чому відокремлені aльфа-клітини поводяться як діабетичні? Виявляється, альфа-клітини при діабеті 2 типу стають стійкими до інсуліну, подібно до печінки, жирової тканини та м’язів. В результаті вивільнення глюкагону більше не гальмується під час прийому їжі, а це призводить до підвищення його рівня при діабеті 2 типу.

Дослідники сподіваються, що отримані результати сприятимуть кращому розумінню діабету 2-го типу людини та допоможуть у розробці кращих стратегій лікування.

***

Публікація:
Хмеаді та ін. 2020, Паракринний контроль над клітинним екзоцитозом глюкагону, порушений при цукровому діабеті 2-го типу, Nature Communications, doi: 10.1038 / s41467-020-15717-8

Інше в рубриці
Важливо знати
Поділитися на facebook
Поділитися на linkedin
Поділитися на email
Поділитися на print
Інше в рубриці