Наш гликемический баланс основан на способности бета-клеток поджелудочной железы обнаруживать глюкозу и секретировать инсулин для поддержания уровня сахара в крови. Если эти клетки работают неправильно, баланс нарушается, и развивается диабет.

До сих пор научное сообщество было единодушно в том, что для нормального функционирования бета-клеток необходимы другие гормон-продуцирующие клетки поджелудочной железы.

Группа ученых из Женевского университета (UNIGE) продемонстрировала обратное: у взрослых мышей , поджелудочная железа которых содержит только бета-клетки, регуляция гликемии и чувствительность к инсулину даже лучше, чем у стандартных животных. Эти результаты, открывающие большие клинические перспективы, опубликованы в Nature Metabolism .

В 2010 году группа под руководством Педро Эрреры, профессора кафедры генетической медицины и развития и Центра диабета медицинского факультета UNIGE, обнаружила замечательную способность клеток поджелудочной железы менять функцию. Если бета-клетки умирают преждевременно, эндокринные клетки, обычно отвечающие за выработку других гормонов, таких как глюкагон или соматостатин, могут начать вырабатывать инсулин .

«До сих пор считалось, что дифференцированные взрослые клетки организма не могут регенерироваться и переориентироваться функционально. Поэтому фармакологическое активирование этой клеточной пластичности может стать основой совершенно новой терапии диабета.

«Но что произойдет, если все клетки эндокринной части поджелудочной железы откажутся от своей изначальной функции и начнут вырабатывать инсулин? Именно это мы хотели выяснить в нашем новом исследовании», — объясняет Эррера.

Не-бета-клетки не являются необходимыми

Было признано, что бета-клетки могут правильно функционировать только в присутствии других гормонпродуцирующих клеток — альфа-, дельта- и гамма-клеток, сгруппированных в островках поджелудочной железы.

«Чтобы это проверить, мы вывели мышей, у которых по достижении ими зрелого возраста можно выборочно удалить все не-бета-клетки в поджелудочной железе, чтобы пронаблюдать, как бета-клетки регулируют гликемию», — объясняет Марта Перес Фрэнсис, научный сотрудник лаборатории Эрреры и первый автор этой работы.

«Удивительно, но наши мыши не только прекрасно справились с контролем уровня сахара в крови, но и оказались даже здоровее контрольных мышей».

Даже при кормлении пищей с высоким содержанием жиров или при тестировании на резистентность к инсулину — одному из основных маркеров диабета — эти мыши показали улучшенную чувствительность к инсулину во всех целевых тканях, и особенно в жировой ткани. Почему?

«Существует процесс адаптации, в ходе которого организм привлекает другие гормональные клетки извне поджелудочной железы , чтобы справиться с внезапным снижением уровня глюкагона и других гормонов поджелудочной железы», — отмечает Эррера.

«Но это ясно показывает, что не-бета-клетки панкреатических островков не являются необходимыми для поддержания гликемического баланса». Эти результаты удивительны и бросают вызов преобладающей до сих пор концепции.

Появление новых методов лечения

Около 2% клеток поджелудочной железы естественным образом изменяют свою функцию в случае дефицита инсулина. Теперь задача состоит в том, чтобы идентифицировать молекулу, способную вызвать и усилить это преобразование. Другая стратегия могла бы заключаться в дифференциации стволовых клеток in vitro для получения новых бета-клеток перед их трансплантацией пациентам.

«Наши результаты доказывают, что стратегии, ориентированные на инсулиновые клетки, действительно могут окупиться», — утверждает Эррера. «Следующий этап нашей работы будет включать установление молекулярного и эпигенетического профиля не- бета-клеток у диабетиков и недиабетиков в надежде на выявление элементов, которые могли бы сделать возможным индуцировать преобразование этих клеток в патологическом контексте диабета».