Новое исследование рассеивает распространенное мнение о том, что именно глюкоза стимулирует воспаление при диабете 2 типа, связанным с ожирением. Полученные данные могут объяснить, почему так много способов лечения осложнений при диабете 2 типа оказались неудачными.
Основной причиной многих осложнений диабета, включая сердечно-сосудистые заболевания и заболевания почек, является хроническое воспаление.
До сих пор, научный консенсус заключался в том, что стимулирует воспаление при диабете 2 типа именно глюкоза.
Но новое исследование опровергает это популярное понятие и указывает вместо этого на высокий уровень липидов и дефектов в митохондриях — крошечных энергосберегающих органеллах внутри клеток.
Барбара Николайчик из Департамента фармакологии и пищевых наук Университета Кентукки Barnstable Brown Diabetes Center в Лексингтоне является ведущим автором нового исследования.
Николайчик и ее команда исходили из гипотезы о том, что иммунные клетки людей с диабетом типа 2 будут вырабатывать энергию, расщепляя глюкозу в процессе гликолиза.
Гликолиз — это серия реакций, которые превращают глюкозу в энергию. Так же зависят от этого процесса и другие виды воспаления.
Однако результаты нового исследования, появившиеся в журнале Cell Metabolism, опровергли предположение ученых.
Эксперименты показывают удивительные результаты
«Для всей работы мы использовали иммунные клетки исключительно от людей», — объясняет Николайчик.
Она добавляет, что она и ее команда ранее определили противовоспалительные Т-клетки с профилем, специфичным для людей, что объясняет, почему модели на животных не были бы полезны для текущего исследования.
Исследователи сравнили образцы от 42 человек с ожирением, у которых не было диабета 2 типа, с образцами от 50 человек, которые имели как ожирение, так и диабет.
Ученые исключили образцы от людей, которые курили, использовали инсулин, принимали антибиотики или противовоспалительные препараты, а также от тех, кто имел в анамнезе другие воспалительные или аутоиммунные состояния.
Николайчик и ее команда изолировали иммунные клетки, называемые CD4 + T-клетками, и провели несколько экспериментов на клеточных культурах, которые показали, что гликолиз не вызывает хронического воспаления.
«Культивируемые иммунные клетки и очищенные CD4 + Т-клетки» от людей с диабетом 2 типа «сильно склонны» к гликолизу, пишут авторы. Однако эксперименты с голоданием по глюкозе, предназначенные для того, чтобы направить клетки от людей с диабетом 2 типа «от гликолиза и к альтернативным источникам топлива», не нормализовали воспалительный профиль Т-клеток, как ожидали исследователи.
Этот неожиданный результат, объясняют авторы, показывает, что «гликолиз параллелен, но не питает воспаление».
Вместо этого эксперименты показали, что Т-клетки от людей с диабетом 2 типа имеют ряд митохондриальных дефектов. Они также обнаружили, что изменения в «импорте или окислении жирных кислот» вызывают воспаление в здоровых клетках.
Николайчик и ее коллеги делают вывод: «Активируют воспаление митохондриальные изменения в сочетании с метаболитами жирных кислот».
Исследование может объяснить, почему лечение не помогает
Авторы раскрывают важность своих выводов. Они пишут, что выявление основного фактора, вызывающего воспаление, связанное с ожирением, имеет решающее значение для предотвращения или лечения нарушений обмена веществ у людей с ожирением.
«Наши данные неожиданно показывают, что глюкоза, которая вызывает воспаление в других контекстах, является неприменимой для воспаления, связанного с диабетом 2 типа».
«Вместо этого, именно частичные дефекты клеточной электростанции, или митохондрии, вызывают воспаление, но только в клетках, которые дополнительно подвержены типам липидов, которые повышены при ожирении и диабете 2 типа», — объясняют они.
Поскольку современные стандартные методы лечения диабета ориентированы только на контроль уровня глюкозы, неожиданные результаты «вызывают клинические опасения, что липиды будут продолжать стимулировать воспаление и, следовательно, метаболическую дисфункцию», даже у пациентов с хорошим контролем уровня глюкозы.
«Агрессивный контроль уровня глюкозы в крови для снижения риска диабетических осложнений был целью большинства людей с диабетом 2 типа на протяжении десятилетий», подчеркивает Николайчик.
«Наши данные дают объяснение тому, почему люди даже с жестким контролем уровня глюкозы могут, тем не менее, иметь прогрессирование заболевания».
Барбара Николайчик
