Повышение уровня сахара в крови может не являться первопричиной диабета

Диабет второго типа, который, как правило, возникает у людей старше сорока лет, часто приводит к развитию сердечных заболеваний, нарушению кровообращения в ногах и повреждению глаз, нервов и почек. До сих пор считалось, что возникновение болезни обуславливается инсулинорезистентностью и повышением уровня глюкозы в крови. Но теперь учёные из Немецкого онкологического исследовательского центра (DKFZ) и Больницы Гейдельбергского университета (HUH) впервые показали, что эти нарушения являются следствием, а не причиной диабета.

Плодовые мушки являются классической моделью для изучения энергетического обмена и, в частности, диабета. Зелёным на фото светятся жировые отложения. Фото Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ

Казалось бы, симптомы заболевания действительно зависят от уровня сахара в крови. И если сокращать концентрацию глюкозы при помощи многочисленных препаратов, это одновременно снижает риск развития инфаркта и инсульта, а также облегчает проблемы с кровотоком.

"Но это справедливо только до определённого момента, – говорит в пресс-релизе один из руководителей исследования Питер Наврот (Peter Nawroth). – В последние годы клинические испытания показали, что, даже когда уровень сахара в крови опускали ниже порогового для диабета значения, у многих пациентов по-прежнему развились проблемы с нервами и почками. Это говорит о том, что диабет второго типа может иметь молекулярные причины, не зависящие от инсулина и глюкозы".

Наврот и его коллеги знали, что у пациентов с диабетом второго типа наблюдается высокий уровень метаболита глюкозы метилглиоксаля. Медики думали, что этот эффект возникает из-за повышенного уровня глюкозы в крови. А поскольку метилглиоксаль негативно влияет на белок, было принято считать, что именно это вещество вызывает пагубные последствия. Но теперь учёные засомневались в том, что заболевание развивается именно в такой последовательности.

В предыдущих работах, когда метилглиоксаль вместе с кормом вводили крысам, у них появлялись типичные признаки диабета, включая инсулинорезистентность. Теперь учёные решили проверить, как влияет на организм долгосрочное повышение концентрации этого вещества. А в качестве объекта для исследования они выбрали плодовую муху Drosophila.

Используя генную инженерию, исследователи отключили у насекомых выработку фермента, который разрушает метилглиоксаль, что привело к постоянному накоплению метаболита глюкозы. В итоге мухи сначала приобрели резистентность к инсулину, а затем стали страдать ожирением. Кроме того, в преклонном по мушиным меркам возрасте у них также нарушился уровень глюкозы.

"Конечно, мухи и люди связаны не очень тесно. Однако, поскольку в процессе эволюции энергетический метаболизм развился очень рано, наши результаты могут быть переведены на млекопитающих и человека", – говорит соавтор исследования Аурелио Телеман (Aurelio Teleman).

Исследование, опубликованное в журнале Cell Metabolism, вызывает закономерный вопрос: если метилглиоксаль – не следствие, а скорее причина диабета, что же приводит к увеличению его концентрации? Повышенный уровень метаболита глюкозы часто наблюдается у людей с ожирением, которые не страдают диабетом. Так что учёным ещё только предстоит раскрыть истинные метаболические пути развития заболевания.