Диабет второго типа можно предсказать по уровню фоллистатина в крови

Высокий уровень фоллистатина в крови пациентов позволяет спрогнозировать диабет 2 типа в среднем за девятнадцать лет до его развития. Секрецию фоллистатина регулирует комплекс глюкокиназы и ее регуляторного белка GCKR совместно с гормонами глюкагоном и инсулином.

Credit:
lculig | 123rf.com

Сахарный диабет 2 типа (СД 2) — широко распространенное заболевание, которое встречается у 6% людей по всему миру. СД 2 долгое время может протекать бессимптомно, и ранняя диагностика позволит своевременно начать лечение и предотвратить развитие осложнений.

Ряд исследований показал, что в крови пациентов с СД 2 повышена концентрация фоллистатина. Этот белок синтезируется клетками разных органов, но главным образом печени, где его секреция определяется соотношением глюкагона и инсулина. Однако остается неизвестным, существует ли связь между уровнем фоллистатина в крови и риском развития диабета.

Команда, возглавляемая учеными из Лундского университета (Швеция), проанализировала данные 4195 человек из Швеции. Наблюдение велось в среднем 19 лет, за это время диабет 2 типа диагностировали у 13,75% участников. Еще до появления заболевания уровень фоллистатина в их крови был значительно выше, чем у людей, не заболевших диабетом.

Связь между высоким содержанием фоллистатина в крови и риском развития СД 2 была обнаружена и при наблюдении за 1079 жителями Финляндии, которое продолжалось четыре года. Анализ данных, полученных за более короткий период, также позволил исключить влияние других факторов, которые могли стать значимыми за 19 лет.

У мышей фоллистатин снижал восприимчивость клеток жировой ткани к инсулину. Это приводило к расщеплению липидов и росту концентрации жирных кислот в крови. Чтобы понять, сохраняется ли этот механизм у людей, исследователи проанализировали данные, полученные в исследовании TDFS (Tübingen Diabetes Family Study). Оказалось, что высокое содержание фоллистатина в крови участников было ассоциировано с нечувствительностью жировых клеток к инсулину и с повышением уровня жирных кислот в крови. Циркуляция большого количества жирных кислот, вызванная высокой концентрацией фоллистатина, также приводила к развитию неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП). В экспериментах in vitro на человеческих стволовых клетках жировой ткани ученые подтвердили, что фоллистатин препятствует инсулину ингибировать расщепление липидов.

Заключительный этап работы был посвящен выявлению генетических факторов, определяющих содержание фоллистатина в крови. С этой целью ученые выполнили GWAS и обнаружили наиболее сильную связь с SNP в гене, кодирующем регуляторный белок глюкокиназы GCKR. Чтобы выяснить, как GCKR влияет на секрецию фоллистатина, авторы изучили человеческие гепатоциты линии HepG2 in vitro. Оказалось, что эффект GCKR связан с действием инсулина и глюкагона. Так, глюкагон повышал секрецию фоллистатина гепатоцитами при нарушении комплекса GCKR-GCK. Инсулин оказывал обратное действие.

Ученые отмечают, что фоллистатин можно рассматривать в качестве маркера для прогнозирования развития сахарного диабета 2 типа, а также мишени для терапии и профилактики этого заболевания и НАЖБП. Уже сейчас в рамках биотехнологического стартапа Lundoch Diagnostics разрабатывается инструмент на основе искусственного интеллекта, который использует данные об уровнях фоллистатина в крови для оценки рисков СД 2.

Источник

Wu C., et al. Elevated circulating follistatin associates with an increased risk of type 2 diabetes. // Nature Communication, 12, 6486, published 10 November 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-26536-w

Добавить в избранное

Вам будет интересно