пятница

Природный фермент излечил диабет у мышей

Природное соединение способно повернуть назад диабет у мышей.

Исследователи из Школы Медицины при Вашингтонском Университете в Сент-Луисе (Миссури, США) смогли восстановить нормальный метаболизм сахара в крови у мышей с диабетом, используя соединение, которое организм вырабатывает естественным путем. Это открытие предполагает, что в один прекрасный день оно может оказаться востребованным и для людей, больных диабетом. Обычный прием природного соединения таким же образом, как ежедневный прием витамина или бада, может стать способом лечения или даже предупреждения диабета 2 типа.

Это естественное соединение называется никотинамид мононуклеотид или НМН (англ. nicotinamide mononucleotide, NMN), ферменты это вида играют важную роль в процессе того, как клетки организма используют энергию.

Доктор философии и медицины Син-Итиро Имаи (англ. Shin-ichiro Imai, MD, PhD), являющийся адъюнкт-профессором в области биологии развития, рассказал, что после того, как самкам мышей, болеющим диабетом, давали НМН, толерантность мышей к глюкозе сразу восстанавливалась до нормального уровня. Профессор уточнил, что у самцов наблюдался более мягкий эффект по сравнению с самками, но этот эффект все равно присутствовал, что позволяет говорить о замечательном результате. По мнению профессора Имаи, НМН явно улучшает симптомы диабета, по крайней мере, у мышей.

Результаты данного исследования были опубликованы в Интернете 4 октября 2011 в онлайн издании о метаболизме клеток Cell Metabolism на английском языке.

Профессор Имаи сказал, что это открытие вселяет надежду для людей, страдающих диабетом, потому что механизм влияния НМН на организм, в основном, одинаковый и у мышей и у людей. Но пока еще до конца не ясно, будет ли этот механизм в равной степени идти на компромисс у людей, больных диабетом 2 типа. Поэтому, пояснил профессор, они собираются проверить этот факт  и у них уже есть планы, как это сделать в самом ближайшем будущем.

Все клетки в организме вырабатывают НМН в цепи реакций, приводящих к производству никотинамид аденин динуклеотида или НАД (англ. Nicotinamide adenine dinucleotide, NAD). НАД является жизненно важной молекулой, которая собирает урожай энергии из питательных веществ и помещает эту энергию в восстановленную  форму, которую затем могут использовать клетки. Среди прочего, NAD активирует белок под названием SIRT1, что было показано для продвижения здорового обмена веществ в организме, из поджелудочной железы в печень, мышцы и жировую ткань.

По результатам проведенного исследования, само старение и прием пищи с высоким содержанием жиров уменьшают производство NMN, замедляют производство организмом NAD и приводят к появлению аномальных условий обмена веществ (метаболизма), таких как диабет. Как говорят американские ученые, соединение NAD не может быть дано мышам непосредственно из-за побочного токсического эффекта. Но после контролируемого введения мышам соединения NMN, уровень NAD повышался и страдающие диабетом мыши показывали значительно улучшенный ответ на глюкозу. В некоторых случаях, они даже возвращались к нормальной жизни.

Первый автор исследования, партнер постдокторантуры, доктор философии и медицины Юн Есино (англ. Jun Yoshino, MD, PhD) признался, что он был очень взволнован, когда впервые увидел эти результаты, поскольку эффект применения NMN оказался намного больше, чем у других известных соединений или химических веществ. Кроме того, тот факт, что организм естественным способом производит NMN, является перспективным для перевода этих выводов на людей.

В ходе исследования Имаи и его коллеги обнаружили, что у молодых и здоровых мышей, сидящих на диете с высоким содержанием жиров, развился сахарный диабет в течение шести месяцев. Ученые остановили, что у этих мышей уровень NAD был уменьшен. Но после введения NMN, уровень NAD увеличился и самки мышей давали нормальные результаты в тестах на толерантность к глюкозе. Данный тест является мерой того, насколько хорошо организм перемещает глюкозу из крови в органы и ткани для использования. Толерантность к глюкозе была также улучшена и у диабетических мышей-самцов, которые получали NMN, но она не вернулась в норму до конца. На данный момент исследователи заинтересованы в получении дополнительной информации об этих различиях между мышиными самцами и самками. По словам Есино, у них нет четкого ответа, но по размышлению они предполагают, что половые гормоны, такие как эстроген, могут играть важную роль в синтезе NAD, поворачивая процесс вниз по течению.

Так же ученые отметили, что среди старых мышей, которых кормили нормальной диетой, около 15 процентов здоровых самцов показали развитие сахарного диабета. Кэтрин Ф. Миллс (Kathryn F. Mills), руководитель исследовательской лаборатории и также один из первых авторов исследования, говорила, что когда они вводили соединение NMN этим старым мышам с диабетом, те улучшали толерантность к глюкозе, даже после одной инъекции. Миллс пояснила, что они так же вводили это соединение старым здоровым мышам и обнаружили, что те не пострадали. По мнению Миллс, это позволяет сделать вывод, что даже если мыши не являются диабетиками, предоставление NMN не причиняет им вреда.

Еще профессор Имаи говорил, что часть исследования проводилась в отношении нормальных мышей, у которых диабет развился естественным путем просто в результате старения, потому что их эксперимент шел очень долго. В интересный момент, у нескольких пожилых самок мышей развился сахарный диабет в общей форме. Но после перехода на диету с высоким содержанием жиров, у пожилых самок мышей быстро развивалась тяжелая форма диабета.

После этого, Кэтрин Миллс отметила, что когда они ввели этим старым самкам соединение NMN, то получили совершенно нормальную кривую толерантности мышей к глюкозе. В итоге, по ее словам, соединение NMN полностью изменило и нормализовало уровни холестерина, триглицеридов и свободных жирных кислот у старых мышей.

В данном исследовании мыши получали соединение NMN путем инъекций, но группа Имаи сейчас проводит долгосрочное исследование мышей, больных диабетом, которые получают NMN в растворенном виде в питьевой воде. Имаи называет эту работу первым шагом к возможной нутрицевтике (англ. Nutraceutical) или фармацевтическому питанию человека, когда люди могут принимать определенный продукт почти как витамин или бад для лечения либо даже предупреждения диабета 2 типа. В  заключение Имаи отметил, что как только они получат сорт соединения NMN, который люди смогут принимать, исследователи хотели бы приступить к осуществлению пилотного исследования человека. 

Ссылки

Shin-ichiro Imai personal page http://devbio.wustl.edu/imainu.htm

Cell Metabolism home page www.cell.com