Описан механизм регенерации клеток, производящих инсулин

Регенерация β-клеток поджелудочной железы — один из потенциальных методов лечения диабета. Ранее ученые выявили молекулу, которая стимулирует восполнение этих клеток, а в новой работе — описали механизм. Молекула ингибирует киназу MNK2 и тем самым повышает уровень экспрессии белков, необходимых для регенерации β-клеток.

Credit:
123rf.com

Одна из причин развития диабета — потеря β-клеток поджелудочной железы, которые продуцируют инсулин. Это приводит к повышению уровня глюкозы в крови и развитию специфических симптомов. Существующие на данный момент методы лечения могут лишь стабилизировать состояние больного, но не устранить само заболевание. Группа ученых под руководством исследователей из Швеции ранее нашла ряд молекул, которые стимулируют регенерацию β-клеток у рыбок данио. В новом исследовании они описали механизм работы одной из них — CID661578. Они надеются, что в будущем это может стать основой для создания препарата против диабета.

Сначала ученые проанализировали молекулярные взаимодействий на дрожжах и выяснили, что CID661578 связывается с белком MNK2.

Далее на рыбках с дефектом β-клеток ученые показали, что источником новых клеток являются протоки поджелудочной железы. Воздействие CID661578 приводило к увеличению образования β-клеток и снижению уровня глюкозы у рыб. Исследователи считают, что эти явления связаны напрямую — причиной снижения глюкозы был неогенез.

Чтобы лучше понять механизм действия CID661578, авторы исследовали синтез белков и активность MNK2. Оказалось, что MNK2 взаимодействует с eIF4G — кэп-связывающим белком на матричной РНК. Это затрудняет взаимодействие факторов инициации трансляции и, как следствие, уменьшает синтез белка. Молекула CID661578 напрямую не влияет на киназную активность MNK2, но она снижает ее взаимодействие с eIF4G, из-за чего синтез белка увеличивается. По данным метаболомного анализа, после обработки личинок рыбок данио молекулой CID661578 изменялся синтез белков и метаболизм глюкозы. Этот эффект исследователи связывают с увеличением регенерации β-клеток.

Ученые также выяснили, можно ли перенести их результаты на млекопитающих. Для этого они обрабатывали молекулой CID661578 агрегаты из неонатальных инсулин-продуцирующих клеток свиньи. Результаты оказались схожие с полученными на рыбках: количество β-клеток увеличивалось, и они также имели протоковое происхождение. Подтвердилось это и на специально созданной культуре органоидов из протоковых клеток человека. При добавлении CID661578 в них повышалось количество мРНК инсулина, что говорит об увеличении его синтеза.

«Теперь мы будем изучать эффекты этой и схожих молекул на человеческих тканях и анализировать их мишень MNK2 в тканях, полученных от здоровых доноров и больных диабетом», — говорит о дальнейших планах Олов Андерссон, один из авторов статьи и исследователь на кафедре клеточной и молекулярной биологии в Каролинском институте.

Источник

Karampelias C., et al. MNK2 deficiency potentiates β-cell regeneration via translational regulation // Nature Chemical Biology, published June, 13, 2022, DOI: 10.1038/s41589-022-01047-x

Цитата по пресс-релизу

Добавить в избранное

Вам будет интересно