Вчені навчилися відновлювати функції β-клітин підшлункової залози, «ремонтуючи» мітохондрії

Пошкодження мітохондрій – характерна ознака метаболічних розладів, в тому числі діабету. Проте наслідки наявності таких скомпрометованих органел в клітинах передбачити важко.

До цього часу кілька досліджень показали, що β-клітини підшлункової залози, секретуючі інсулін, у пацієнтів з діабетом місять аномальні мітохондрії, не здатні продукувати енергію. Вплив мітохондрій на патогенез діабету був додатково підтверджений й іншими відкриттями. Проте всі попередні дослідження не змогли пояснити звʼязок між дефектами мітохондрій і дисфункцією β-клітин.

Цю прогалину вирішили усунути співробітники Мічиганського центру дослідження діабету, які провели окреме дослідження. Вони пошкодили мітохондрії трьома різними шляхами, включаючи ДНК, що в кожному випадку призвело до того, що β-клітини стали незрілими та переставали виробляти достатню кількість інсуліну.

«Наші результати демонструють, що мітохондрії можуть надсилати сигнали до ядра та змінювати долю клітини. В цьому процесі задіяна ретроградна сигнальна програма, яка погіршує клітинну ідентичність і зрілість β-клітин, а також інших типів клітин», — пояснили дослідники.

Вони відтворили свої експерименти на адипоцитах і гепатоцитах мишей і спостерігали аналогічну реакцію на мітохондріальний стрес: обидва типи клітин втратили свої функції. Щоправда, незалежно від типу клітини, пошкодження мітохондрій не викликало їхньої загибелі. Це навело вчених на думку про можливість відновлення функціональності клітин.

Для наступного етапу досліджень на мишах вони застосували фармакологічну блокаду – ввели тваринам препарат під назвою ISRIB, низькомолекулярний інгібітор сигнального шляху ISR (integrated stress response), який нівелював реакцію мітохондрій на стрес. Через чотири тижні β-клітини відновили свою ідентичність і здатність до контролю рівня глюкози.