Выводы исследователей из Центра сахарного диабета Джослина могут привести к раннему обнаружению и лечению осложнений этой болезни.

Ученые из Центра сахарного диабета Джослина улучшили знания о том, как нарушаются клеточные восстановительные процессы при сахарном диабете 1 типа, что может вызвать гибель клеток и привести к развитию осложнений. Полученные результаты опубликованы в августовском выпуске журнала Cell Metabolism.

Осложнения являются основной причиной серьезности заболевания при сахарном диабете 1 типа, поражая сердечно-сосудистую систему, почки, глаза и нервы.

«Даже при очень хорошем гликемическом контроле, у людей с сахарным диабетом 1 типа все равно могут развиваться осложнения, которые влияют на их трудоспособность и качество жизни.

Если бы мы смогли найти методы, которые обнаруживают осложнения на ранней стадии, люди с сахарным диабетом могли бы вести более здоровую и продуктивную жизнь», — сказал старший автор Рохит Кулькарни, доктор медицинских наук, главный исследователь Секции островковых клеток и регенеративной биологии на базе Центра сахарного диабета Джослина, ассоциированный профессор медицины в Гарвардской медицинской школе.

Прогресс в точном определении того, как нарушены клеточные восстановительные процессы при сахарном диабете 1 типа, чтобы можно было разработать эффективные методы лечения, был трудным. Одной из проблем была нехватка животных и клеточных моделей, которые могли бы точно воспроизвести человеческую болезнь, для научных исследований.

В этом исследовании, для моделирования заболевания были использованы индуцированные плюрипотентные клетки (иПК), которые имеют потенциал дифференцироваться в любой тип клеток организма.

Эти клетки были получены из клеток кожи пациентов, которые имеют сахарный диабет 1 типа в течении 50 лет и более и являются членами программы Joslin 50-Year MedalistProgram, а также от здоровой контрольной группы.

«Изучение иПК, которые получены от пациентов с заболеванием, имеет большие преимущества над другими моделями», — сказал доктор Кулькарни.

Участники были классифицированы в соответствии с состоянием осложнений: Medalist +C — для тяжелых осложнений и Medalist–C – при отсутствии или не тяжелых осложнениях.

Генетический анализ иПК и клеток кожи показал «значительные различие экспрессии генов и белков в группе Medalist +C, в сравнении с группой Medalist–C и контрольной группой», — говорит доктор Кулькарни.

В группе Medalist +C наблюдались изменения в механизме проверки повреждений ДНК, который контролирует восстановительные процессы в клетках организма. Эти механизмы хорошо функционировали в группе Medalist–C, гарантируя, что поврежденные клетки были восстановлены, предотвращая гибель клеток и развитие осложнений.

Дальнейшие доказательства были предоставлены нервными клетками, которые были дифференцированы из иПК: нервные клетки из группы Medalist +C были более склонны к ранней гибели, чем нервные клетки из группы Medalist–C.

Анализ показал более высокие уровни белка под названием miR200 в группе Medalist +C, чем в группе Medalist–C и контрольной группе. «Это очень важное открытие, так как miR200 играет важную роль в процессах восстановления ДНК», — говорит доктор Кулькарни.

Когда ученые снизили экспрессию miR200 с индуцированных плюрипотентных клетках и клетках кожи из группы Medalist +C, механизмы проверки нарушений ДНК восстановились и повреждение ДНК уменьшилось в клетках. Это делает miR200 многообещающей потенциальной мишенью дял терапевтических вмешательств, а также возможным биомаркером для раннего обнаружения развития осложнений сахарного диабета 1 типа.

Исследователи из Центра сахарного диабета Джослина продолжают свое изучение miR200 и восстановления ДНК. «Мы должны выяснить точные механизмы, с помощью которых miR200 регулирует процессы восстановления ДНК, а также определить, может ли быть определен miR200 в крови, чтобы служить в качестве эффективного биомаркера для осложнений», — сказал доктор Кулькарни.

Ученые планируют использовать индуцированные плюрипотентные клетки для дифференцировки в клетки почек, глаз и кровеносных сосудов, чтобы больше узнать о том, как осложнения развиваются в этих клетках. «Эти дифференцированные клетки могут предоставить более быстрый и эффективный способ проверки, какие препараты наиболее эффективны у разных пациентов», — говорит доктор Кулькарни.