Диабет 2-го типа, возможно, передается с прионными белками
В Техасском университете (США) было показано, что диабет 2-го типа может передаваться от организма организму вместе с дефектными белками, как коровье бешенство
В эксперименте у здоровой мыши, которой ввели белок мыши, больной диабетом, развилось заболевание. Очевидно, что диабетом нельзя заразиться как простудой, но, возможно, он может быть передан при переливании крови, трансплантации органов или с пищей.
Напомним, что прионы – это белки аномальной структуры, способные вызывать превращения обычных белков организма в такие же аномальные белки. Прионовые белки имеют такую же последовательность аминокислот, что и нормальные, но их полипептидная цепочка уложена аномально, не так как следует. Обычно там, где цепочки нормальных белков принимают форму правозакрученной спирали, в прионах молекула образует так называемые бета-слои.
При встрече с нормальными белками организма прионы могут запускать их перестройку в бета-слои, то есть превращать их в себе подобные аномальные структуры. Таким образом, прионы порождают себе подобных, хотя у них нет никаких генов и вообще их нельзя назвать живыми организмами. Аномальные по структуре белки – прионы – не могут успешно функционировать и потому вызывают тяжелые заболевания, например, губчатую энцефалопатию крупного рогатого скота («коровье бешенство»), болезнь Крейцфельда – Якоба, болезнь куру и т.д. На данный момент прионные инфекции неизлечимы и неизменно приводят к гибели организма.
Читайте также: Безглютеновая диета может повышать риск развития диабета
Ряд тяжелых заболеваний не относятся к прионным, но также связан с накоплением аномальных по структуре белков. Речь идет о болезнях Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона.
Однако, при чем здесь диабет? Было обнаружено, что в клетках поджелудочной железы у пациентов с диабетом накапливается белок амилин, или островковый амилоидный полипептид (islet amyloid polypeptide – IAPP). Это гормон, который вырабатывается β-клетками островков Лангерганса в поджелудочной железе, наряду с инсулином (соотношение амилин:инсулин 1-20:100). Отложения амилина в поджелудочной железе впервые было отмечено в 1901 году, но выделить этот белок и описать его структуру удалось лишь в 1987 году. Амилин обнаруживается у большинства пациентов с сахарным диабетом 2-го типа, а также у некоторых пожилых людей, не имеющих признаков заболевания.
Ученые из Медицинской школы МакГоверна Техасского университета решили проверить, может ли амилин сам по себе вызывать у мышей диабет. Они вырастили культуры клеток поджелудочной железы человека, а также генетически-модифицированных мышей, которые синтезировали большое количество человеческого амилина. Когда в культуру клеток добавляли материал из поджелудочных желез взрослых мышей, у которых уже был диабет, накопление амилина в выращиваемых клетках стремительно возрастало. Скопления амилина появлялись в клетках и в тех случаях, когда к ним добавляли фибриллы амилина, синтезированные в лаборатории.
Читайте также: Энергетические напитки повышают риск развития сахарного диабета
Затем ученые из Техаса вводили генетически-модифицированным здоровым мышам синтетический амилин или материал из поджелудочной железы мышей с диабетом, и в их клетках появлялись скопления амилина. Даже малое количество аномального белка приводило к его быстрому накоплению, как в случаях с прионными инфекциями. Скопления амилина, возникшие в организме мышей, вели и к появлению у них симптомов диабета 2-го типа. Концентрация глюкозы в их крови оказалась выше, чем у мышей из контрольной группы, а результаты теста на толерантность к глюкозе были аномальными.
Авторы работы указывают, что их результаты не означают возможности передачи диабета через повседневные взаимодействия между людьми. Однако, не исключено, что что болезнь может распространяться путями, которыми обычно передаются прионы: через переливание крови или при трансплантации органов. Возможно, даже, считают авторы, люди могут заражены диабетом через пищу, например, при употреблении мяса животных, чьи поджелудочные железы начали накапливать амилин.
Читайте также: Фитотерапия сахарного диабета
* Abhisek Mukherjee, Diego Morales-Scheihing, Natalia Salvadores, Ines Moreno-Gonzalez, et al. (2017) Induction of IAPP amyloid deposition and associated diabetic abnormalities by a prion-like mechanism // The Journal of Experimental Medicine, Published August 1, 2017. DOI https://doi.org/10.1084/jem.20161134
