Средство от стресса на клеточном уровне | umj.com.ua

0 36

Резюме. Новые исследования в механизме развития сахарного диабета 2-го типа

Аутофагия представляет собой внутриклеточный катаболический процесс, необходимый для деградации и рециркуляции цитоплазматических включений и органелл. Его осуществление происходит посредством лизосомального пути. Впервые термин «аутофагия» был предложен в 1963 г. бельгийским биохимиком Кристианом де Дюве. В 2016 г. за идентификацию генной основы и открытие механизмов аутофагии японский ученый Йошинори Ошуми был удостоен Нобелевской премии в области медицины и физиологии.

Исключительная роль аутофагии в поддержании внутриклеточного гомеостаза заключается во временном депонировании агрегированных белковых молекул и поврежденных органелл внутри лизосом до момента повторного извлечения при острой нехватке питательных веществ. Помимо этого, аутофагия является частью процесса контроля апоптоза, воспаления, иммунных, адаптивных и многих других реакций клеточного уровня. Дефицит аутофагии практически всегда грозит срывом энергетического баланса и приводит к появлению аномальных митохондрий. Различные патологические состояния, такие как нейродегенерация или кардиомиопатия (особенно при увеличении клеточного стресса), по всей видимости, связаны с накоплением поврежденных молекул и органелл.

В мае 2017 г. в издании «Journal of Diabetes and Metabolism» опубликованы результаты научного обзора вопроса дефицита аутофагии и возможных терапевтических результатов его коррекции при сахарном диабете 2-го типа. Работа выполнена учеными Кореи и Бангладеша при поддержке Юго-Восточного университета (Southeast University), Дакка, Бангладеш.

Характерными особенностями течения сахарного диабета 2-го типа являются метаболические нарушения вследствие сочетанной резистентности к инсулину и его относительной недостаточности. При этом функциональное состояние клеточных органелл, таких как митохондрии и эндоплазматический ретикулум, играет одну из важнейших ролей. При изменении экспрессии и активности многочисленных структурных белков поджелудочной железы у пациентов с инсулинорезистентностью может увеличиваться секреция инсулина и масса функционально активных β-клеток. Адаптивные изменения аутофагической активности в норме должны соответствовать этим динамическим изменениям. Однако иногда дефектное состояние процесса аутофагии в β-клетках приводит к дисфункции и формированию сахарного диабета 2-го типа.

Источником образования везикул при аутофагии могут служить оболочки различных органелл, включая эндоплазматический ретикулум, митохондрии и даже цитоплазматическую мембрану. Отдельного внимания заслуживает рассмотрение принципов взаимодействия аутофагии с процессами, протекающими в пределах эндоплазматического ретикулума, где синтезируются белки клеточной поверхности и секретируемые белки. Этапу их транспортировки предшествует процесс глобуляции и аггрегации. Явление стресса эндоплазматического ретикулума препятствует надлежащему созреванию белков и порождает реакцию на несвернутые белки. Дефицит аутофагии в сочетании с гиперплазией эндоплазматического ретикулума и значительным снижением экспрессии почти всех генов реакционного пути на несвернутые белки может представлять собой декомпенсированное состояние. Эти данные согласуются с результатами других работ, в которых сообщается о протекторной роли аутофагии при стрессе эндоплазматического ретикулума β-клеток. Эффекты таких препаратов, как розиглитазон и метформин, будучи направлены против апоптоза, также усиливают процесс аутофагии посредством индукции АМФ-активируемой протеинкиназы.

Некоторые факторы β-клеточного апоптоза во время терминальной фазы развития сахарного диабета, такие как глюкотоксичность, липотоксичность и стресс эндоплазматического ретикулума, приводят к дефициту специфической аутофагии. Это подтверждает ее антидиабетическую роль, проявляющуюся также в ситуации осложнения заболевания. Большинство исследователей считают необходимым применение аутофагии в качестве защитного инструмента при дисфункции и повышенном апоптозе β-клеток поджелудочной железы, вызванном резистентностью к инсулину.

В настоящее время выяснение эффектов аутофагии в качестве фактора выживаемости клеток является неотъемлемой областью исследований. Поиск потенциальных модуляторов аутофагии откроет новые терапевтические возможности при лечении пациентов с сахарным диабетом и другими заболеваниями. Многообещающим в этом отношении является исследование влияния АМФ-активируемой протеинкиназы на эффект модификации аутофагии. Сообщается, что этот эффект может быть усилен одномоментным присутствием аналогов жирных кислот длительного действия.

Александр Гузий

Вам так же будет интересно

Оставьте комментарий

Ваш email не будет опубликован

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.