Международная группа ученых, включающая исследователей из Свободного университета Брюсселя и Брюссельской университетской больницы, добилась значительного прогресса в изучении способов поддержания нормального уровня глюкозы в крови.
В ходе исследования выяснилось, что молодые бета-клетки поджелудочной железы, отвечающие за синтез инсулина, требуют значительных количеств железа для нормального развития и работы. Недостаток этого микроэлемента приводит к преждевременной гибели клеток и может способствовать развитию сахарного диабета. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications и представляют важное направление для разработки новых методов лечения этого заболевания.
Бета-клетки функционируют как сенсоры уровня глюкозы в крови. После приема пищи, когда глюкоза повышается, они активизируют синтез инсулина для ее утилизации. Этот процесс требует значительных энергетических затрат, которые обеспечивает митохондрии клеток. Железо играет ключевую роль в метаболизме бета-клеток и их энергетическом обеспечении, особенно на стадии пролиферации и дифференцировки.
"Развитие бета-клеток проходит через уязвимый этап, когда они активно поглощают железо через специализированный рецептор", - говорит ведущий автор исследования Аннелоре Ван Мулдерс. "Блокировка поступления железа нарушает их развитие и приводит к гибели".
Зрелые бета-клетки менее чувствительны к временному дефициту железа, что указывает на их специфическую потребность в этом микроэлементе на стадии роста.
Профессор Виллем Стаэльс, детский эндокринолог из Свободного университета Брюсселя, добавляет: "Ранее считалось, что избыточное железо негативно влияет на поджелудочную железу. Однако наши результаты показывают, что оно необходимо для развития незрелых клеток в зрелые и функциональные бета-клетки".
Эти открытия важны для медицины. Профессор Нико Де Леу из Брюссельской университетской больницы подчеркивает: "Исследование объясняет, почему дефицит железа вызывает нарушения углеводного обмена. Недостаток железа дисфункционирует бета-клетки. Учитывая, что дефицит железа - одна из самых распространенных проблем питания, результаты подчеркивают важность поддержания баланса железа для здоровья".
Открытие механизма "метаболического программирования" развития бета-клеток открывает новые возможности для терапии. Обеспечение бета-клеток нужным количеством железа может способствовать выращиванию здоровых клеток из стволовых тканей, что важно для профилактики и лечения сахарного диабета.