Выявили ранее неизвестную функцию жировой ткани в секреции инсулина

Ученые из Университета Аугсбурга и Мюнхенского университета им. Гельмгольца под руководством профессора доктора Керстин Стеммер смогли показать, что жировые клетки выделяют в кровь крошечные частицы липидной мембраны, известные как внеклеточные везикулы, которые могут стимулировать высвобождение гормона инсулина, снижающего уровень сахара в крови. 

Жировая ткань имеет плохую репутацию. Это не в последнюю очередь связано с увеличением числа людей с избыточным весом и ожирением во всем мире. Клетки жировой ткани являются высокоэффективными хранилищами энергии, которые превращают избыточные калории, поступающие с пищей, в жировые отложения, часто значительных размеров. Тем не менее, жировые отложения, как правило, не так уж плохи, поскольку они выполняют чрезвычайно важные функции.

Например, как эндокринный, гормонпродуцирующий орган, жировая ткань участвует в регуляции многих процессов организма. Исследователям из Университета Аугсбурга и Гельмгольца в Мюнхене, члену Немецкого центра исследований диабета, удалось выявить еще одну функцию жировой ткани. Это связано с тем, что жировые клетки выделяют в кровь не только гормоны, но и так называемые внеклеточные везикулы.

Внеклеточные везикулы — это небольшие покрытые оболочкой частицы, которые высвобождаются из всех клеток тела и несут своего рода снимок клеточных событий в организме. Их можно сравнить с троянскими конями, которые транспортируют белки, липиды и нуклеиновые кислоты к ткани-мишени для Оказавшись в новой клетке, они могут изменить ее функцию. Например, внеклеточные везикулы из жировых клеток нацелены на бета-клетки поджелудочной железы, где они поглощаются и увеличивают высвобождение гормона инсулина.

Вместе с докторантом Микаэлой Бауэр, ее коллегой доктором Александрой Харгер и с помощью исследователей протеома доктора Натали Крамер и Озюм Сеназ Калискан из Гельмгольца в Мюнхене Кулай смог продемонстрировать в серии экспериментов, что внеклеточные везикулы здоровых людей и людей с ожирением жировая ткань несет в качестве «груза» совсем другой состав мессенджерных веществ и, таким образом, по-разному влияет на функцию бета-клеток поджелудочной железы.

Если внеклеточные везикулы происходили из здоровой жировой ткани, как в случае с нормальным весом, секреция инсулина изменялась лишь незначительно. Напротив, внеклеточные везикулы из жировой ткани с ожирением специфически переносят белки и нуклеиновые кислоты в поджелудочную железу, где они значительно увеличивают высвобождение инсулина. В результате уровень глюкозы в крови снизился.

В нашем понимании развития диабета 2 типа существует пробел. Например, когда у нас избыточный вес или ожирение, клетки нашего организма в мышечной или жировой ткани менее чувствительно реагируют на инсулин; о резистентности к инсулину. На этой очень ранней стадии диабета 2 типа наша поджелудочная железа должна выделять больше инсулина, например, после еды, чтобы поддерживать уровень глюкозы в крови в нормальном диапазоне. Но как бета-клетки поджелудочной железы распознают наличие инсулина?,

говорит доктор Керстин Стеммер.

Увеличение секреции инсулина очень полезно на этой ранней стадии диабета 2 типа и приводит к тому, что организм может поддерживать уровень глюкозы в крови на нормальном уровне. Многим людям с избыточным весом и ожирением удается это делать десятилетиями и болезнь никогда не развивается. Внеклеточные везикулы из жировых клеток, по-видимому, играют важную роль в этом процессе. В целом внеклеточные везикулы имеют большой потенциал для применения в диагностике и лечении самых разных заболеваний. Наши текущие исследования направлены на то, чтобы специально нагрузить везикулы, чтобы иметь возможность использовать их в терапевтических целях.

В других исследованиях ученые из Аугсбурга и Мюнхена в настоящее время разрабатывают новые методы, позволяющие использовать внеклеточные везикулы, циркулирующие в крови, для минимально инвазивного исследования функций органов.

Тесное взаимодействие нашего Института теоретической медицины с Университетской клиникой Аугсбурга и Мюнхенским исследовательским центром им. Гельмгольца создает оптимальные условия для таких инновационных подходов к исследованиям, которые в конечном итоге послужат благополучию больных диабетом,

говорит Штеммер.