Обнаружение кровеносных сосудов может предотвратить диабет.

В статье, опубликованной в Журнале клинических исследований, ученые из университета Вандербильта в Нэшвилле, штат Техас, сообщают, как они использовали новую технику микроскопии наряду с математическими моделями для прямого измерения и характеристики движения инсулина, проходящего через стенки кровеносных сосудов в скелетные мышечные клетки у живых мышей.

Их результаты показывают, что механизм переноса инсулина, покидающего крошечные кровеносные сосуды, или капилляры, в мышечной ткани, отличается от механизма, предложенного в предыдущих исследованиях.

“Определение того, как инсулин покидает капилляр, – объясняет старший автор исследования Дэвид Вассерман, профессор молекулярной физиологии и биофизики, – необходимо для понимания и лечения инсулиновой резистентности”.

Инсулиновая резистентность может привести к сахарному диабету 2-го типа

Инсулиновая резистентность развивается, когда клетки, входящие в состав тканей печени, жира и мышц, не реагируют эффективно на инсулин – гормон, который помогает им преобразовывать глюкозу в энергию. Поджелудочная железа компенсируется повышенным содержанием инсулина для поддержания уровня глюкозы на должном уровне.

Но со временем клетки поджелудочной железы не успевают, уровень глюкозы повышается, развивается сахарный диабет и диабет второго типа. Большинство людей, страдающих диабетом, страдают диабетом 2-го типа.

Более 30 миллионов взрослых людей в Соединенных Штатах страдают диабетом, в том числе более 7 миллионов недиагностированных. Еще 84 миллиона страдают сахарным диабетом.

Неясно, что именно вызывает резистентность к инсулину, но ученые полагают, что физическая неактивность и избыточный вес являются основными причинами этого.

Понимание движений инсулина

Профессор Вассерман и его коллеги отмечают, что “способность инсулина стимулировать поглощение глюкозы” в мышечных клетках “зависит от скорости проникновения инсулина через эндотелий”, который представляет собой тонкий слой ткани, выравнивающей кровеносные сосуды и контролирующей движение веществ в кровоток и обратно.

Они также отмечают, что существуют доказательства того, что нарушение доставки инсулина в мышечные клетки является характерной чертой “инсулиновой резистентности, вызванной питанием”.

Таким образом, характеристика механизма, контролирующего движение инсулина через эндотелий, “имеет решающее значение для понимания развития резистентности к инсулину”, – утверждают они, поскольку они изложили цель своего исследования.

Инсулин перемещается через “транспорт флюид-фазы”.

Некоторые исследования показывают, что механизм переноса инсулина является “насыщенным” – т.е. с увеличением уровня инсулина он снижается и зависит от наличия рецепторов инсулина на клетках эндотелия.

“Напротив, – отмечают авторы исследования, – их результаты убедительно демонстрируют, – что инсулиновое движение через эндотелий является бессодержательным и не требует рецептора инсулина”.

С помощью методики, разработанной для отслеживания, моделирования и отображения движения инсулина при выходе из капилляров у живых мышей, они пришли к выводу, что механизм работает по принципу “флюидно-фазового транспорта”.

Этот вид транспорта “может быть осуществлен либо конвективным движением инсулина” через стыки между клетками эндотелия, либо “неспецифическим везикулярным процессом, либо их комбинацией”, объясняют они.

Полученные результаты могут привести к появлению новых методов лечения.

Ученые полагают, что одной из основных причин отличия их от результатов предыдущих исследований является возможность прямого измерения перемещения инсулина через эндотелий у живых животных, в отличие от использования “культивированных монослоев” эндотелиальных клеток.

Улучшение понимания на клеточном и молекулярном уровне того, как инсулин выходит из капилляров, может привести к появлению новых способов обращения вспять инсулиновой устойчивости, включая препараты на основе малых молекул, стимулирующих доставку инсулина, и новые синтетические версии инсулина, более эффективно достигающие мышечных клеток.

Профессор Вассерман считает, что флуоресцентная трассировка и микроскопическая техника, разработанные для живых животных, могут также использоваться для изучения того, как лекарства и другие гормоны выходят из кровотока и попадают в ткани-мишени.

” Стена капилляра мышц является грозным барьером для воздействия инсулина на мышцы. Это ограничивающий темп действия мышечного инсулина и потенциальное место регуляции”.