Виявлено патогенетичний механізм розвитку цукрового діабету типу MODY3

Цукровий діабет типу MODY3 або цукровий діабет зрілого віку у молодих — тип цукрового діабету, зумовлений генетичним дефектом гена HNF1A. Це моногенне захворювання, при якому розвиваються прогресуюча недостатність вироблення інсуліну β-клітинами підшлункової залози, значне підвищення рівня глюкози у плазмі крові. Цукровий діабет типу MODY3 становить близько 1–2% усіх випадків цукрового діабету.

Група дослідників під керівництвом Генріка Земба (Henrik Semb), директора Інституту трансляційних досліджень стовбурових клітин (Institute of Translational Stem Cell Research, ITS) у Діабетичному центрі ім. Гельмгольца у Мюнхені (Helmholtz Diabetes Center of Helmholtz Munich), Німеччина, виявила новий патогенетичний механізм розвитку цукрового діабету типу MODY3. Дослідники припустили, що в основі порушення секреції інсуліну при цукровому діабеті типу MODY3 лежать аномалії мембранного потенціалу.

Дослідження проведено із застосуванням індукованих плюрипотентних стовбурових клітин, отриманих від пацієнтів із цукровим діабетом. Дослідники виявили, що мутація HNF1A MODY3 викликала гіперсекрецію інсуліну β-клітинами.

На думку дослідників, розуміння патофізіологічних механізмів розвитку цукрового діабету типу MODY3 потенційно сприятиме розробці методів профілактики та таргетного лікування даного захворювання.

У дослідженні встановлено, що у пацієнтів із цукровим діабетом типу MODY3 відзначається підвищена чутливість секреції інсуліну до мембранного деполяризуючого агента сульфонілсечовини. Так, зафіксована надмірна секреція інсуліну специфічними для хворих з цукровим діабетом типу MODY3 β-клітинами HNF1A+/R272C як in vitro, так і in vivo після трансплантації мишам.

Крім того, при порівнянні отриманих лабораторних результатів з клінічними даними дослідники виявили тенденцію до збільшення маси тіла у новонароджених — носіїв мутації HNF1A порівняно зі здоровими братами та сестрами.

Також виявлено зниження експресії калієвих каналів, особливо каналу KATP, у мембранах β-клітин MODY3. Інгібування кальцієвих каналів призводить до активації деполяризації клітинних мембран, трансмембранного надходження іонів кальцію та подальшої секреції інсуліну. Гіперсекреція інсуліну викликає розвиток гіпоглікемії та передує розвитку недостатності β-клітин підшлункової залози у специфічних клітинах MODY3. Імовірно, надмірна деполяризація лежить в основі розвитку гіперінсулінемії та подальшого розвитку виснаження β-клітин. Таким чином, АТФ-чутливі калієві канали або низьковольтні кальцієві канали є потенційною терапевтичною мішенню для лікування та профілактики розвитку цукрового діабету MODY3 у носіїв мутації HNF1A.

Важливо відзначити, що у дослідженні виявлено, що активатор калієвих каналів діазоксид та інгібітор низьковольтажних кальцієвих каналів NNC сприяють зменшенню гіперпродукції інсуліну. Таким чином, на думку дослідників, вони є потенційними таргетними засобами для лікування гіперінсулінемії у носіїв мутації HNF1A.

Дослідники наголошують на важливості індукованих плюрипотентних стовбурових клітин для проведення досліджень та подальшого розвитку персоналізованої медицини. Також вчені наголосили на важливості раннього виявлення гіперінсулінемії у носіїв мутації HNF1A.

На сьогодні до кінця не досліджено механізму трансформації гіперсекреції інсуліну в недостатність вироблення інсуліну.

Результати дослідження опубліковані в журналі «Cell Stem Cell».

За матеріалами www.medicalxpress.com, www.sciencedirect.com