Исследовательская группа описывает, как вирус может вызвать диабет | Советы девушкам

Недавно было описано, что заражение некоторыми энтеровирусами – родом вирусов, которые обычно вызывают заболевания различной степени тяжести – потенциально может вызвать диабет, хотя его прямой эффект «in vivo», а также механизм его действия на молекулярном уровне были неизвестны. Теперь группа исследователей из Группы факторов роста, питательных веществ и рака, возглавляемая Набилем Джудером из Испанского национального онкологического исследовательского центра (CNIO), впервые демонстрирует в Cell Reports Medicine, как энтеровирусный вирус Коксаки типа B4 (CVB4) может вызвать диабет. Эти открытия могут стать фундаментальным шагом, открывающим путь к поиску новых терапевтических стратегий.

Исследователи также отмечают, что это открытие может иметь отношение к пандемии COVID-19, поскольку клиническая информация указывает на возможную связь между вирусной инфекцией SARS-CoV-2 и диабетом . Джоудер и его команда предполагают, что, поскольку рецептор SARS-CoV-2 экспрессируется в эндокринной поджелудочной железе, он может действовать и приводить к диабету так же, как CVB4, независимо от иммунных реакций.

Молекулярные механизмы нарушения выработки инсулина

Вирусы Коксаки принадлежат к семейству энтеровирусов , которое также включает полиовирус и эховирус и может вызывать от легких гриппоподобных заболеваний до более серьезных заболеваний, таких как миокардит, перикардит, менингит или панкреатит. Предполагалось, что эти вирусы могут вызывать диабет у людей, но молекулярные механизмы были неизвестны.

С целью обнаружения и описания этих механизмов исследователи CNIO работали с моделями животных, на которых были имплантированы человеческие клетки поджелудочной железы, инфицированные CVB4, а также инсулин-продуцирующие клетки человека и мыши, также инфицированные этим вирусом.

Они наблюдали, что инфекция CVB4 вызывает нарушение регуляции URI, белка, который регулирует нормальные функции многих клеточных активностей. «В этом случае подавление URI запускает каскад молекулярных событий, ведущих к модификации генома за счет гиперметилирования и подавления Pdx1. Это ген, имеющий решающее значение для идентичности и функции бета-клеток, присутствующих в эндокринной поджелудочной железе, в т.ч. называется островками Лангерганса и отвечает за производство и секрецию инсулина, гормона, снижающего уровень глюкозы в крови » , – объясняет Набиль Джоудер, ведущий автор работы, опубликованной в Cell Reports Medicine. «Подавление PDX1 вызывает потерю идентичности и функции бета-клеток, которые становятся больше похожими на альфа-клетки, отвечающие за повышение уровня глюкозы в крови, и, следовательно, приводит к гипергликемии и последующему диабету, независимо от каких-либо иммунных реакций».

Исследователи продемонстрировали свои выводы, используя различные генно-инженерные модели мышей и геномные исследования. Они показывают, что потеря URI в поджелудочной железе мыши изменяет идентичность и функцию бета-клеток, что приводит к диабету. Кроме того, они заметили, что диабетические мыши, которые сверхэкспрессируют URI в бета-клетках, более толерантны к глюкозе. Наконец, они продемонстрировали на нескольких панкреатах больных сахарным диабетом, что экспрессия URI, PDX1 и вирусных частиц коррелирует в бета-клетках, подчеркивая причинную связь между энтеровирусной инфекцией и диабетом у людей.

Результаты CNIO могут помочь расширить знания о патологических эффектах вируса, вызывающего нынешнюю пандемию: «Подобно нашим исследованиям энтеровирусов, некоторые недавние клинические наблюдения связывают SARS-CoV-2, вирус, ответственный за COVID-19, с диабетом в инфицированные пациенты », – объясняет Джудер. «Поскольку рецептор SARS-Co-V2 присутствует в бета- клетках , было бы интересно изучить, изменяет ли этот вирус также функцию URI и подавляет экспрессию PDX1, чтобы влиять на функцию бета-клеток, способствуя развитию диабета».

Исследователи также предполагают, что после этих результатов возможной профилактической и терапевтической стратегией будет использование в сочетании с противовирусной терапией ингибиторов трансферазы ДНК-метилазы, белка, ответственного за гиперметилирование генома и подавление Pdx1. Действительно, команда Джудера продемонстрировала, что этот класс ингибиторов восстанавливает экспрессию PDX1 и толерантность к глюкозе у мышей с диабетом. Некоторые из этих ингибиторов уже лицензированы для клинического использования при лечении рака, что может ускорить их применение в этих случаях.

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

один + тринадцать =