Nature: дефицит железа блокирует рост молодых клеток поджелудочной железы

Международная группа ученых во главе с исследователями из Свободного университета Брюсселя (VUB) и Брюссельской университетской больницы (UZ Brussel) совершила крупный прорыв в изучении того, как наш организм поддерживает здоровый уровень сахара в крови.

В новом исследовании они показали, что молодым бета-клеткам, крошечным «фабрикам» в поджелудочной железе, вырабатывающим инсулин, необходимо огромное количество железа, чтобы созреть и стать функциональными. Без этого важного минерала клетки преждевременно погибают, что в конечном итоге может способствовать развитию диабета. Результаты были недавно опубликованы в журнале Nature Communications и представляют собой новый этап в исследованиях лечения диабета.

Бета-клетки нашей поджелудочной железы действуют как высокочувствительные сенсоры, постоянно измеряющие уровень сахара в крови. Как только мы что-то едим и уровень сахара повышается, бета-клетки вырабатывают инсулин, чтобы помочь организму правильно переработать сахар. Этот процесс требует от клеток огромного количества энергии, которую они вырабатывают в своих собственных внутренних энергетических станциях — митохондриях. Современные исследования показывают, что железо является важнейшим топливом, позволяющим этим энергетическим станциям функционировать во время роста клеток.

«В процессе развития бета-клеток существует особый момент, когда они особенно уязвимы», — объясняет ведущий автор исследования Аннелоре Ван Мулдерс из исследовательской группы по неогенезу бета-клеток в VUB. «На этом этапе молодые бета-клетки широко открывают свои «двери» для железа через специальный рецептор. Когда мы заблокировали поступление железа, клетки не смогли развиться до взрослого состояния и погибли».

Примечательно, что бета-клетки взрослых оказались гораздо менее чувствительными к временному дефициту железа, что указывает на уникальную «жажду железа», характерную именно для фазы роста клетки.

По словам профессора Виллема Стаэльса, детского эндокринолога из исследовательской группы по неогенезу бета-клеток в VUB, это открытие открывает совершенно новые перспективы. «Мы уже некоторое время знаем, что избыток железа может быть вреден для поджелудочной железы, но до сих пор мы не знали, что железо на самом деле необходимо для ее развития. Наши результаты показывают, что железо является необходимым компонентом для превращения незрелой клетки в здоровую, функциональную бета-клетку. Это еще один важный шаг в поиске способов выращивания бета-клеток в лаборатории в качестве альтернативной терапии для людей с диабетом», — заключает Стаэльс.

Эти результаты также имеют большое значение для повседневной работы больниц. Профессор Нико Де Леу, эндокринолог из Брюссельской университетской больницы и соруководитель исследования, объясняет, что эти результаты позволяют лучше понять, почему у людей с нарушенным уровнем железа чаще возникают проблемы с метаболизмом сахара. «Это исследование предоставляет прямые доказательства того, что инсулиновые фабрики нашего организма просто отключаются при отсутствии минерала железа», — объясняет он. Учитывая, что дефицит железа является наиболее распространенным дефицитом питательных веществ в мире, это исследование подчеркивает важность хорошего баланса железа для профилактики метаболических заболеваний».

Это открытие, касающееся «метаболического программирования» поджелудочной железы, открывает путь к новым методам лечения. Предоставляя бета-клеткам необходимое количество железа в нужное время, ученые в будущем смогут получать более здоровые и сильные клетки из стволовых клеток.

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний