​Ученые факультета физической культуры ТГУ вместе с зарубежными коллегами выявили особенности механизма переработки глюкозы при сахарном диабете 2 типа (СД2). В рамках проекта, поддержанного РНФ, исследователи искусственно сформировали СД2 у мышей. Впоследствии животные были подвергнуты физическим нагрузкам, которые привели к снижению уровня сахара в их организме. Молекулярно-генетический анализ, проведённый после эксперимента, помог выявить сигнальный путь, который задействован в переработке глюкозы в мышцах. Статья о результатах этого исследования вышла в высокорейтинговом журнале Frontiers in Physiology (Q1). 

– Сахарный диабет 2 типа связан с неэффективным использованием инсулина организмом, – объясняет один из авторов статьи, заведующий кафедрой спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины ФФК ТГУ Леонид Капилевич. – СД2 более распространен, чем диабет первого типа, для которого характерен дефицит инсулина. Оба типа этого заболевания приводят к тяжёлым осложнениям, таким как слепота, почечная недостаточность, ампутация ног. СД2 сейчас корригируют с помощью непрерывной строгой диеты. Мы ищем способ «заставить» инсулин включаться в работу и утилизировать сахар, поступающий в мышцы. Недавно нам удалось выявить сигнальную молекулу, которая включает этот механизм. ​

Капилевич.jpg 
В рамках проекта, поддержанного РНФ, исследователи провели длительный эксперимент. У нескольких групп мышей при помощи специфического питания была сформирована модель сахарного диабета второго типа. В итоге проявились все симптомы заболевания, нарушился процесс утилизации глюкозы, вес грызунов увеличился в 2,5 раза по сравнению с контрольной группой. После этого животных перевели на регулярные физические тренировки: каждый день мыши в течение часа бегали на специально созданном тренажере – дорожке, которая одновременно вмещает 10 мышей. Вместе с контрольными группами в эксперименте было задействовано 80 грызунов. Молекулярно-генетический анализ, проведённый после эксперимента, помог выявить сигнальный путь, который задействован в переработке глюкозы в мышцах. 

– Уровень сахара в крови животных начал снижаться, то есть включился механизм потребления глюкозы: инсулин начал выполнять свою прямую функцию, – говорит Леонид Капилевич. – После этого был проведен молекулярно-генетический анализ биологических тканей. Мы искали различия у групп животных, задействованных в эксперименте. Параллельно исследования шли еще в двух научных центрах – Каролинском университете (Швеция), где работает руководитель нашего проекта Александр Чибалин, и Университете Любляны (Словения). Там исследования проводились на отдельных культурах клеток с помощью электрической стимуляции, что имитировало разные физические упражнения.​​ 
Учёные прослеживали молекулы сигнального пути, посредством которых информация от клеточного рецептора передается внутри клетки. В результате было установлено, что во включении механизма утилизации глюкозы задействован белок STAT 3, регулирующий запуск работы генов при внешнем воздействии. В данном случае он стимулирует продукцию белков-миокинов, которые, в свою очередь, способны влиять на метаболические процессы в клетке. 

По словам Леонида Капилевича, поиски и изучение сигнальных молекул будут продолжены, поскольку в сигнальном пути их несколько десятков. Что касается практического применения новых знаний, то до создания новых препаратов, способных стимулировать продукцию нужных сигнальных молекул, пока далеко. Вместе с тем не исключено, что уже существуют препараты, способные влиять на найденный сигнальный путь. В таком случае уже разрешённый препарат можно будет использовать по новому назначению. Ответить на этот вопрос учёные смогут после проведения еще одного этапа исследований: специалисты намерены вычленить то звено сигнального пути, на которое необходимо оказывать точечное воздействие, чтобы запустить утилизацию глюкозы в организме пациента. 

мыши_молекула1.jpg ​

Похожие новости

  • 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.
    1524
  • 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.
    1676
  • 03/06/2016

    Экспедиция ТюмГУ продолжает исследования в томской тайге

    ​Исследователи Тюменского государственного университета - акарологи и энтомологи - продолжают обследование хвойных лесов Сибири на предмет поражения деревьев опасными вредителями - жуками-короедами.  Из последних особую опасность представляет уссурийский полиграф, широко распространившийся в Сибири и Европейской части России и приведший к масштабной гибели ценнейших деревьев - пихт.
    2246
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    1879
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    3025
  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    2422
  • 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).
    1461
  • 15/09/2020

    Физики впервые создали модель для предсказания свойств любых молекул

    Группа ученых-физиков под руководством доцента ФФ ТГУ Рашида Валиева создала новую модель для расчета фотофизических характеристик молекул, которая применима для молекул любой природы, в том числе редкоземельных лантаноидов.
    394
  • 25/10/2019

    Василий Ярных: благодаря РНФ наше направление науки развилось в России просто с нуля

    ​Недавно стало известно, что нейробиологи из Томска под руководством профессора Василия Ярных планируют использовать новый подход для исследования повреждений головного мозга у пациентов с болезнью Паркинсона.
    1463
  • 28/07/2020

    Аспирантская школа ТГУ поможет изучить, как движение влияет на здоровье

    ​На базе факультета физической культуры ТГУ открывается аспирантская школа «Движение и здоровье». Ее уникальность – в сочетании двух направлений: это биологические науки (специальность «Физиология») и педагогические науки (специальность «Физическая культура и спорт»).
    519