Ученые России и Швеции в рамках гранта РНФ исследуют причины метаболического нарушения, которое приводит к развитию сахарного диабета (СД) второго типа. Чтобы найти «выключатель», который повышает или снижает чувствительность клеток к инсулину, в том числе при физических упражнениях, физиологи смоделировали это заболевание у мышей.

Такой эксперимент впервые будет проведен на грызунах, чей возраст соответствует 50-80 годам жизни человека. Также будет изучена взаимосвязь метаболического синдрома и саркопении. Полученные данные помогут разработать новые подходы к лечению указанных недугов и повысить качество жизни людей предпенсионного и пожилого возраста.

Из ста процентов пациентов с сахарным диабетом почти 90 процентов приходится на второй тип. При этой форме у больного вырабатывается инсулин, но организм не может его эффективно использовать. Диабет второго типа развивается медленно и незаметно, многим людям диагноз ставят только после возникновения осложнений.

– В целом механизм развития болезни известен – сбой возникает на уровне белка, который обеспечивает доставку глюкозы в мышцы, – поясняет заведующий кафедрой спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины ФФК ТГУ Леонид Капилевич. – Почему «ломается» белок-транспортер, никто не знает. Однако ряд наблюдений показывает, что эти нарушения обратимы – положительный эффект дает физическая нагрузка. Наша задача – найти «ключ», который поможет глюкозе пройти через клеточную мембрану в мышцы и запустит процесс утилизации сахара.

Чтобы выяснить это, ученые поставили эксперимент на мышах. В рамках предыдущего проекта (поддержан научным фондом ТГУ им. Д.И. Менделеева) с помощью специального питания они смоделировали у грызунов СД-2. За 16 недель у мышей развилось ожирение, поднялся уровень сахара и инсулина – возникли все симптомы, характерные для СД-2. Затем грызунам обеспечили ежедневную физическую нагрузку – тренировки на беговой дорожке, специально созданной для эксперимента. В итоге ученые установили, что у группы, которая бегала утром, лучше снижался уровень глюкозы, у мышей, тренировавшихся вечером, – быстрее «падал» инсулин. Поскольку у мышей суточный ритм перевернут, для человека полученные данные следует рассматривать наоборот.

– Проект РНФ позволил нам продолжить ранее начатые исследования, – говорит Леонид Капилевич. – Научным руководителем нового проекта является Александр Чибалин (Каролинский университет, Швеция), известный специалист в области физиологии скелетных мышц. Сейчас мы исследуем белки, РНК и другие соединения у животных, которые были задействованы в эксперименте. Сравнительный анализ поможет выявить изменения, которые происходили в процессе развития сахарного диабета и во время нормализации показателей. Таким образом, мы рассчитываем установить фактор, который лежит в основе нарушения регуляторного механизма и приводит к развитию этого тяжелого недуга.

По словам Леонида Капилевича, сейчас лечение СД-2 осуществляется в основном за счет строгой диеты, посильных физических нагрузок и некоторых препаратов, которые понижают сахар. Фундаментальные данные, на которые нацелены исследования ученых ТГУ, могут быть использованы для создания принципиально новых препаратов, стимулирующих запуск естественной утилизации сахара в организме пациента.

Чтобы узнать о механизме развития СД 2 как можно больше, ученые впервые в исследовании диабета проведут эксперимент на взрослых мышах, чей возраст соответствует 50-80 годам человеческой жизни. Сложность заключается в том, что стандартный возраст грызунов из чистых линий, на которых проводятся исследования, – два месяца. Для исследований животных специально дорастят до 8-месячного возраста. После этого при помощи спецпитания у них смоделируют диабет, затем несколько групп приступят к тренировкам. В итоге ученые смогут, во-первых, уточнить молекулярные механизмы формирования невосприимчивости мышечных клеток к инсулину и снижения способности поглощать глюкозу из крови, а во-вторых, выяснить, за счет каких факторов физические упражнения способны повернуть этот процесс вспять.

Параллельно исследователи будут устанавливать взаимосвязи между метаболическим синдромом и развитием саркопении – атрофии скелетной мускулатуры, которая приводит к физической немощи человека.

– Процесс потери мышечной ткани и замены ее на соединительную начинается уже после 35 лет, «расцвет» приходится на 50-60 лет, – уточняет Леонид Капилевич. – Эта проблема для человечества стоит очень остро, саркопения – один из основных факторов снижения качества жизни в пожилом возрасте. Есть разрозненные данные о том, что в развития данной патологии «виноват» не только возраст, большую роль играют метаболические нарушения. Мы хотим проверить, насколько сильна эта взаимосвязь. Если наша гипотеза верна, значит, можно найти новые пути коррекции метаболического синдрома, которые позволят отдалить или предотвратить развитие саркопении.

Источники

Российские и шведские ученые займутся поиском новых методов лечения диабета II типа
ТАСС, 18/06/2019
Российские и шведские ученые займутся поиском новых методов лечения диабета II типа
Национальные проекты: будущее России (futurerussia.gov.ru), 18/06/2019
Российские и шведские ученые займутся поиском новых методов лечения диабета II типа
TmBW.Ru, 18/06/2019
Российские и шведские ученые займутся поиском новых методов лечения диабета II типа
Зеленоград info (зеленоград-инфо.рф), 18/06/2019
Российские и шведские ученые займутся поиском новых методов лечения диабета II типа
Pvo-info.ru, 18/06/2019
Эксперимент на "пожилых" мышах поможет улучшить качество жизни людей
Томский государственный университет (tsu.ru), 19/06/2019
Российские и шведские ученые займутся поиском новых методов лечения диабета II типа.
Advis.ru, 19/06/2019
Подобрать ключ к диабету. Эксперимент со старением и метаболизмом
Поиск (poisknews.ru), 19/06/2019
Эксперимент на "пожилых" мышах поможет найти способ лечить диабет
Российский научный фонд (rscf.ru), 19/06/2019
Ученые ТГУ и Стокгольма получили грант на исследования диабета второго типа
ИноТомск (inotomsk.ru), 19/06/2019
В Томске проведут опыты над мышами для поиска методов борьбы с диабетом
Курские известия (kursk-izvestia.ru), 19/06/2019
Томские ученые будут тренировать мышей-диабетиков
The world news (theworldnews.net), 19/06/2019
Томские ученые будут тренировать мышей-диабетиков
Курские известия (kursk-izvestia.ru), 19/06/2019
Томские ученые будут тренировать мышей-диабетиков
Российская газета (rg.ru), 19/06/2019
Ученые ТГУ и Стокгольма получили грант на проект с "пожилыми" мышами
РИА Томск (riatomsk.ru), 19/06/2019
Ученые: испытанный матерью стресс делает будущих детей агрессивнее
NewsGra.com, 19/06/2019
Ученые ТГУ и Стокгольма получили грант на проект с "пожилыми" мышами: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 19/06/2019
Названа еще одна причина появления диабета
Tenox (tenox.ru), 20/06/2019
Томичи изучают диабет у мышей
ИА 1-LINE (1line.info), 23/06/2019
В Томске проведут опыты над мышами для поиска методов борьбы с диабетом
Красноярский медицинский портал (krasgmu.net), 22/06/2019
Российские и шведские ученые займутся поиском новых методов лечения диабета II типа
Вся экология (ecoportal.su), 22/06/2019
Ученые Томска и Швеции исследуют диабет на пожилых мышах: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 24/06/2019
Ученые из Швеции и России объединяют усилия для поиска новых методов лечения диабета
Комсомольская правда (kompravda.eu), 02/07/2019

Похожие новости

  • 15/04/2019

    Томские ученые исследуют гены, кодирующие лечебные белки

     Ученые ТГУ и МГУ проводят совместное исследование генов, отвечающих за продуцирование противовоспалительных белков – миокинов. Эти соединения играют большую роль в регуляции обмена в костной и жировой тканей, в функционировании головного мозга и органов пищеварения человека, являются перспективным инструментом для коррекции различных расстройств.
    308
  • 13/02/2019

    Супергидрофильное покрытие для индивидуальных имплантатов предложили ученые ТПУ

    ​Ученые Томского политехнического университета вместе со своими германскими коллегами из университета Дуйсбург-Эссен предложили использовать сферические наночастицы кальций-фосфата в качестве покрытия для имплантатов из сплава ВТ6.
    409
  • 27/12/2018

    Томские ученые создали новый метод экологического мониторинга на основе мхов

    ​Группа физиков и биологов Томского политехнического университета и Томского государственного университета создала систему мониторинга на основе мхов. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда.
    954
  • 10/06/2019

    В НИИ онкологии Томска создают технологию профилактики и лечения метастазов

    ​Каждая двенадцатая женщина в мире заболевает раком молочной железы. В России грозная статистика усугубляется несвоевременной диагностикой (31,9% больных с запущенным опухолевым процессом) и, соответственно, высокой и скорой летальностью (7,4% пациенток умирают в течение года после постановки диагноза).
    266
  • 14/04/2017

    Российские ученые приблизились к разгадке механизма выработки лечебных белков

    ​Ученые ТГУ и МГУ выявили механизмы, которые играют главную роль в продукции миокинов - белков, обладающих противовоспалительным действием. Полученные данные помогут активизировать выработку в организме веществ, снижающих уровень воспалительных процессов.
    954
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    1754
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    222
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    843
  • 17/05/2018

    Ученые ТГУ отправятся на поиски новых бактерий

    ​Ученые кафедры физиологии растений и биотехнологии БИ ТГУ в рамках проекта, поддержанного РНФ, займутся поиском новых микроорганизмов в удаленных труднодоступных экосистемах в Сибири. Наряду с этим микробиологи изучат характеристики двух бактерий, обнаруженных в 2017 году глубоко под землей.
    858
  • 06/05/2019

    Биологи ТГУ создадут стартап на территории Евросоюза

    ​Технология «Аэрощуп», разработанная БИ ТГУ для очистки донных отложений нефтезагрязненных водоемов, готова к выходу на европейский рынок.  В апреле 2019 года Биологический институт принял участие в конференции Deep Tech Atelier в Риге (Латвия), где состоялись переговоры с руководством реактора коммерциализации.
    244