Последствия диабета 2 типа являются основным риском для развития болезни Альцгеймера
Исследователи установили, что амилоид бета (Aβ), обнаруженный в крови, происходит из периферических тканей, и что этот пептид действует на панкреатическиеβ-клетки, подавляя секрецию инсулина, тем самым регулируя уровень глюкозы в крови. Исследование, которое призывает нас быть осторожными при использовании уровня Aβ в крови в качестве диагностического маркера болезни Альцгеймера (БА), было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
"Эта работа наконец-то была опубликована спустя примерно 11 лет", - говорит профессор Таками Томияма с кафедры трансляционной нейронауки Высшей медицинской школы Университета города Осака. "Это не только академическое открытие, но и имеет значение для диагностики БА".
Исходя из того, что известно, данное исследование стремилось изучить некоторые неизвестные моменты. Во-первых, поскольку БА вызывается накоплением Aβ в мозге, считается, что уровень Aβ в крови отражает патологию в мозге и в настоящее время используется в качестве диагностического маркера.
Однако Аβ образуется из белка-предшественника амилоида (APP) под действием двух ферментов, β- и γ-секретаз, и этот механизм выражен во многих периферических тканях организма, а не только в мозге, поэтому происхождение Аβ в крови остается неизвестным. Во-вторых, эпидемиологические исследования показали, что диабет 2 типа является сильным фактором риска развития СД, однако механизм, связывающий эти два заболевания, также не был известен исследователям.
"В наших предыдущих исследованиях на мышах, которым вводили глюкозу", - объясняет профессор Томияма, - "мы показали преходящее повышение уровня глюкозы и инсулина до пика через 15 минут, но уровень Aβ в крови достигал пика примерно через 30-120 минут". Кроме того, предыдущие исследования показали, что пероральное введение глюкозы повышает уровень Aβ в крови у пациентов с БА. Эти данные побудили профессора и его исследовательскую группу изучить гипотезу о том, что Аβ в крови выделяется из периферических тканей (поджелудочной железы, жировой ткани, скелетных мышц, печени и т.д.) и может способствовать метаболизму глюкозы и инсулина.
Сначала они изучили влияние глюкозы и инсулина на уровень Аβ в крови мышей, голодавших в течение 16 часов. Образцы крови, взятые из хвостовой вены через 0, 15, 30, 45, 60, 120 и 180 минут после инъекции, показали преходящее повышение уровня глюкозы, инсулина и Aβ, что подтверждает результаты предыдущих исследований.
Далее они исследовали влияние Aβ на уровень инсулина в крови, вводя Aβ и глюкозу мышам, которые не могут вырабатывать Aβ, так называемым мышам с нокаутом APP. Измерение уровня инсулина в образцах крови с течением времени показало, что Aβ подавляет стимулированный глюкозой подъем инсулина.
Учитывая, что уровень Аβ в крови изменялся сразу после введения глюкозы и инсулина, команда сосредоточилась на поджелудочной железе, жировой ткани, скелетных мышцах, печени и почках мышей, чтобы определить происхождение Аβ в крови. Они добавили глюкозу и инсулин в изолированные живые периферические ткани и измерили количество выделяемого Аβ.
Результаты показали, что Аβ выделялся из поджелудочной железы при стимуляции глюкозой и из жировой ткани, скелетных мышц и печени при стимуляции инсулином. Почки, которые не участвуют в метаболизме глюкозы или инсулина, не выделяли Аβ ни при одном из стимулов. Они также обнаружили, что при добавлении глюкозы и Аβ в ткань поджелудочной железы уровень секретируемого инсулина подавлялся.
