У здоровых людей инсулин сигнализирует организму о необходимости поглощения глюкозы, тем самым снижая уровень сахара в крови и обеспечивая ткани энергией. У пациентов с диабетом 2 типа этот механизм не работает, потому что ткани, поглощающие глюкозу, становятся устойчивыми к инсулину и слишком мало гормона попадает в кровь.
Это приводит к повышению уровня глюкозы в крови и долгосрочным осложнениям, которые часто становятся нетрудоспособными или даже опасными для жизни.
Часто у диабетиков 2 типа также повышен уровень глюкагона, другого гормона, который выделяется поджелудочной железой. Глюкагон противодействует воздействию инсулина, заставляя печень выделять хранящуюся глюкозу в кровь.
После еды высвобождение глюкагона обычно блокируется, чтобы предотвратить чрезмерное производство глюкозы печенью. Когда это не удается у пациентов с диабетом, слишком много глюкагона способствует возникновению порочного круга, который усугубляет и без того высокий уровень сахара в крови у диабетиков. Несмотря на эту жизненно важную функцию глюкагона, относительно мало известно о том, как регулируется его высвобождение. Используя передовые методы микроскопии, группа под руководством Омара Хмеади из исследовательской группы Себастьяна Барга в Упсальском университете теперь добавляет информацию о том, как продуцируется глюкагон ?-клетки контролируются глюкозой.
Как и ожидалось, эксперименты показали, что глюкагон секретируется в периоды низкого уровня глюкозы, в то время как высокий уровень сахара эффективно блокирует его высвобождение. Однако в ?-в клетках диабетиков 2 типа эта регуляция была нарушена, и высокий уровень глюкозы больше не блокировал высвобождение глюкагона. Чтобы выяснить, почему, Хмеади и его коллеги изолировали ?-клетки и отделил их от их тканевого контекста в поджелудочной железе.
Удивительно, но теперь клетки вели себя «диабетическим» образом и продолжали секретировать глюкагон даже при повышенном уровне глюкозы.
Причина, объясняет Хмеади, в том, что ?-клетки обычно блокируются инсулином и другими гормонами, которые выделяются при высоком уровне глюкозы в крови из близлежащих клеток. Когда клетки отделены друг от друга, связь между клетками теряется, и секреция глюкагона продолжается, даже если этого не должно происходить. Но почему изолированные ?-клетки ведут себя так, как будто они диабетические?
Оказывается, ?-клетки при диабете 2 типа становятся устойчивыми к инсулину, так же как печень, жир и мышцы. В результате высвобождение глюкагона больше не ингибируется во время приема пищи, повышение уровня глюкозы в крови приводит к повышению уровня гормона при диабете 2 типа.
Исследователи надеются, что полученные данные будут способствовать лучшему пониманию диабета 2 типа у людей и помогут разработать лучшие стратегии лечения.