Редкое генетическое заболевание раскрыло ещё один механизм возникновения диабета

Диабет при синдроме Вольфрама возникает из-за отсутствия сигнальной молекулы цАМФ, которая сообщает клеткам поджелудочной железы о колебаниях уровня сахара в крови.

Без циклоАМФ бета-клетки поджелудочной железы (более светлые окружности на фото) перестают реагировать на колебания сахара в крови. (Фото CNRI.)

Исследователям из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) удалось расшифровать механизм возникновения редкого, но довольно опасного генетического заболевания — синдрома Вольфрама. Для него характерен целый букет симптомов, и один из самых главных — развитие диабета первого типа. Известно, что синдром Вольфрама возникает из-за мутаций в гене WFS1, которые плохо сказываются на инсулин-производящих бета-клетках поджелудочной железы.

Как пишут учёные в журнале Nature Cell Biology, белок, кодируемый геном WFS1, отвечает за синтез важной сигнальной молекулы — циклического АМФ. Бета-клетки должны повышать продукцию инсулина в ответ на рост уровня сахара в крови, но сам по себе сахар для них ничего не значит. «Сахарный» сигнал должен быть переведён на язык внутриклеточного сигнала, передача которого зависит от цАМФ.

Мутации в гене WFS1 сильно нарушают синтез цАМФ. В этом случае и сахара в крови может быть много, и клетки вполне способны синтезировать инсулин, но эти процессы более не связаны друг с другом. Собственно говоря, без этой сигнальной молекулы бета-клетки вообще перестают секретировать инсулин, и остальные ткани и органы оказываются неспособными поглощать глюкозу.

Циклический АМФ важен также для работы нейронов, поэтому дефект в гене WFS1 в случае синдрома Вольфрама, кроме прочего, приводит к тяжёлым неврологическим последствиям.

Синдром Вольфрама — весьма редкая аномалия, встречающаяся с частотой примерно в один случай на 500 тысяч. Однако тот же самый молекулярный механизм, который задействован в нём, может иметь место и при других заболеваниях. Полное выключение гена WFS1 заканчивается синдромом Вольфрама и ранней смертью, но частичная его поломка может приводить к более «мягким» последствиям — например, к обычному диабету. Возможно, действуя через цАМФ и производящий его белок, удастся облегчить жизнь, а то и вовсе вылечить миллионы страдающих диабетом.

Подготовлено по материалам Вашингтонского университета в Сент-Луисе.