Исследователи из Каролинского института обнаружили, что один из строительных блоков кальциевых каналов в бета-клетках поджелудочной железы играет важную роль в регулировании уровня глюкозы в крови. Лечение, направленное на этот строительный блок, может стать новым способом борьбы с диабетом 2 типа, как предполагают исследователи в статье в научном журнале Cell Reports.
Бета-клетки поджелудочной железы производят гормон инсулин, который регулирует уровень глюкозы в крови в нашем организме. При диабете бета-клетки полностью или частично утратили свою функцию. Ионы кальция (Ca2 +) действуют как важный сигнал для высвобождения инсулина. Когда уровень глюкозы в крови повышается, это вызывает повышение уровня Ca2 + в бета-клетках, вызывая высвобождение инсулина. В нормальных условиях сигнал Ca2 + демонстрирует определенную регулярную картину, когда клетки стимулируются глюкозой. Когда, с другой стороны, бета-клетки не могут выделять нормальное количество инсулина, как при диабете, этот паттерн меняется.
Выявленная причина снижения выброса инсулина
Уровень Ca2 + увеличивается в бета-клетке, когда в стенке бета-клетки открывается определенный кальциевый канал, состоящий из нескольких различных строительных блоков. Исследовательская группа Пер-Олофа Берггрена из Каролинского института ранее показала, что один из строительных блоков в канале, так называемая субъединица β3, играет важную регулирующую роль.
"В нашем новом исследовании мы можем показать, что бета-клетки от диабетических мышей имеют повышенное количество субъединицы β3 и что это вызывает измененный паттерн Ca2 +, снижение высвобождения инсулина и, таким образом, нарушение регуляции уровня глюкозы в крови," – говорит Пер-Улоф Берггрен, профессор Исследовательского центра диабета и эндокринологии им. Рольфа Люфта при отделении молекулярной медицины и хирургии Каролинского института, руководивший исследованием.
Лучшее регулирование уровня глюкозы в крови
Когда исследователи уменьшили количество субъединицы β3 в бета-клетках у мышей с диабетом, сигнал Ca2 + нормализовался и, таким образом, высвободился инсулин, что привело к лучшему регулированию уровня глюкозы в крови. Они также увидели, что мыши, у которых полностью отсутствовала субъединица β3, демонстрировали лучшую функцию бета-клеток и регуляцию уровня глюкозы в крови, когда им давали диабетогенную диету. Когда исследователи попытались трансплантировать бета-клетки без субъединицы β3 мышам с диабетом, регуляция уровня глюкозы в крови у мышей улучшилась.
Эксперименты с человеческими бета-клетками показали, что высвобождение инсулина ухудшается с увеличением количества субъединицы β3.
"Наши результаты показывают, что именно этот строительный блок в кальциевом канале может быть новой мишенью для лечения диабета 2 типа. Однако даже при диабете typr 1 манипуляции с субъединицей бета 3 могут быть полезны для установления более эффективных функций секретирующих инсулин бета-клеток для трансплантации," говорит Пер-Улоф Берггрен.