Мозг играет важную роль в контроле уровня глюкозы в крови. У диабетиков 2-го типа мозговой контроль метаболизма глюкозы часто нарушен. Генетические компоненты этого явления до сих пор остаются неуловимыми. Группа ученых из Helmholtz Zentrum München и Немецкого центра исследований диабета (DZD) показала в Журнале клинических исследований, что у мужчин генетический вариант гена DUSP8 может увеличить риск диабета 2 типа, нарушая реакцию нашего мозга. к гормону инсулину.
Инсулин – это гормон поджелудочной железы, контролирующий уровень сахара в крови. Инсулин не только стимулирует поглощение глюкозы из крови периферическими тканями, он также воздействует на мозг, в частности на гипоталамус, чтобы контролировать метаболизм глюкозы и энергии. У субъектов с ожирением инсулин частично теряет свою активность из-за активации воспалительной передачи сигналов и последующего нарушения клеточного ответа ниже по течению к рецептору инсулина. Это явление, называемое инсулинорезистентностью, является основным признаком развития диабета 2 типа, но на сегодняшний день еще полностью не изучено. Недавние полногеномные исследования ассоциации (GWAS) идентифицировали DUSP8 как ген риска диабета 2 типа. Теперь ученые исследовали, как белок Dusp8 (фосфатаза с двойной специфичностью 8), кодируемый геном DUSP8, регулирует толерантность к глюкозе и чувствительность к инсулину.
Генетический вариант гена DUSP8 увеличивает риск диабета 2 типа
"Было показано, что носители генетического варианта гена DUSP8 имеют умеренно повышенный риск развития диабета 2 типа, но функциональное значение Dusp8 для этиологии заболевания оставалось неизвестным," объясняет доктор. Соня С. Шривер, ведущий автор исследования. "Комбинируя клеточные модели, Dusp8 мышей с потерей и приобретением функции и функциональную магнитно-резонансную томографию (fMRI) людей с генетическими вариантами в гене DUSP8, мы теперь выявили особую роль белка Dusp8 как привратника для системной толерантности к глюкозе. и гипоталамическая чувствительность к инсулину," добавляет коллега и старший автор проф. Доктор. Пол Пфлюгер. В рамках Немецкого центра исследований диабета (DZD) оба ученых сформировали команду биологов, эпидемиологов и клиницистов, которая смогла раскрыть молекулярные механизмы, связывающие Dusp8 с развитием диабета 2 типа.
Белок Dusp8 регулирует чувствительность гипоталамуса к инсулину
Белок Dusp8 регулирует воспалительные процессы в гипоталамусе и на оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA). Похоже, что он защищает организм от гиперактивации воспалительных сигналов и нарушения чувствительности к инсулину в гипоталамусе. Ученые смогли показать, что делеция гена Dusp8 у самцов, но не у самок мышей усилила воспаление гипоталамуса, нарушила обратную связь оси HPA и повысила уровень базального гормона стресса, что в совокупности усугубило чувствительность к инсулину. Полоспецифическая роль мышиного Dusp8 согласуется с данными фМРТ на людях-добровольцах, которые выявили снижение чувствительности гипоталамуса к инсулину у мужчин, но не у женщин, носителей варианта риска диабета DUSP8 типа 2.
"Выявление мультисистемных процессов, которые приводят к нарушению чувствительности гипоталамуса к инсулину на моделях мышей, было важным шагом для понимания механистических основ гена риска диабета 2 типа DUSP8," заключает Шривер. В будущих исследованиях исследователи хотят изучить влияние центрального действия инсулина и варианта риска диабета 2 типа DUSP8 на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему у людей с СД2 или без него.