В результате экспериментов на мышах ученые ТГУ вместе с зарубежными коллегами установили, что во включении механизма переработки глюкозы задействован белок STAT 3. Это открытие — первый шаг в процессе создания новых препаратов, способных влиять на утилизацию сахара в организме пациента.
Сахарный диабет второго типа связан с неэффективным использованием инсулина организмом и сейчас корректируется с помощью непрерывной строгой диеты. Ученые ищут способ «заставить» инсулин включаться в работу и утилизировать сахар, поступающий в мышцы.
В рамках проекта исследователи при помощи специфического питания сформировали у нескольких групп мышей модель сахарного диабета второго типа. В итоге проявились все симптомы заболевания, нарушился процесс утилизации глюкозы, вес грызунов увеличился в 2,5 раза по сравнению с контрольной группой. После этого животных перевели на регулярные физические тренировки: каждый день мыши в течение часа бегали на специально созданном тренажере — дорожке.
«Уровень сахара в крови животных начал снижаться, то есть включился механизм потребления глюкозы: инсулин начал выполнять свою прямую функцию, — говорит один авторов статьи в журнале Frontiers in Physiology (Q1), заведующий кафедрой Томского госуниверситета Леонид Капилевич. — После этого был проведен молекулярно-генетический анализ биологических тканей. Мы искали различия у групп животных, задействованных в эксперименте. Параллельно исследования шли еще в двух научных центрах — Каролинском университете (Швеция), где работает руководитель нашего проекта Александр Чибалин, и Университете Любляны (Словения). Там исследования проводились на отдельных культурах клеток с помощью электрической стимуляции, что имитировало разные физические упражнения».
Ученые проследили молекулы сигнального пути, посредством которых информация от клеточного рецептора передается внутри клетки. В результате было установлено, что во включении механизма утилизации глюкозы задействован белок STAT 3, регулирующий запуск работы генов при внешнем воздействии. В данном случае он стимулирует продукцию белков-миокинов, которые, в свою очередь, способны влиять на метаболические процессы в клетке.
По словам Леонида Капилевича, поиски и изучение сигнальных молекул будут продолжены, поскольку в сигнальном пути их несколько десятков. Что касается практического применения новых знаний, то это лишь первый шаг в процессе создания новых препаратов, способных стимулировать продукцию нужных сигнальных молекул. Вместе с тем не исключено, что уже существуют препараты, способные влиять на найденный сигнальный путь, в таком случае уже разрешенный препарат можно будет использовать по новому назначению.
Ответить на этот вопрос ученые смогут после проведения нового этапа исследований: специалисты намерены вычленить то звено сигнального пути, на которое необходимо оказывать точечное воздействие, чтобы запустить утилизацию глюкозы в организме пациента.
