Актуальность проблемы
Экзосомы, крошечные наночастицы, высвобождаемые из жировых клеток, проходят через кровоток, регулируя различные процессы, от роста и развития до метаболизма. Экзосомы важны для худых, здоровых людей в поддержании гомеостаза, но когда идет увеличение объема жира – наиболее распространенной причиной этого является слишком большая прибавка в весе – он может изменить свой фенотип, стать чужеродным и нарушать работу наших органов. Как наши скелетные мышцы и печень метаболизируют сахар, так и как наши кровеносные сосуды перерабатывают холестерин.
«Было любопытно, как этот процесс выглядел у подростков, попавших в среднюю стадию ожирения», – говорит доктор медицинских наук, Роберт Фрейштат (Robert Freishtat).
Ожирение является основным фактором риска развития инсулинорезистентности и диабета 2 типа, но Фрейштат (Freishtat) и доктор Магге (Magge) хотели бы знать: почему у одних подростков с ожирением развивается диабет 2 типа, а у других нет? Почему некоторые подростки в этой средней степени ожирения метаболически здоровы, в то время как другие имеют метаболический синдром? Может ли жир у людей, страдающих ожирением, вызвать болезнь? Данное исследование опубликовано в American Diabetes Association’s.
Материалы и методы исследования
Чтобы проверить это, Фрейштат и Магге обследовали 55 подростка с ожирением в возрасте от 12 до 17 лет в рамках исследования в Детском национальном университете (Children’s National University ). Участники – 32 страдающих ожирением с нормогликемией и 23 страдающих ожирением с гипергликемией – были похожи по возрасту, полу, расе, пубертатной стадии, индексу массы тела и общей массе жира. Отличительный фактор: участники исследования подростки с повышенным уровнем сахара в крови, различались по месту накопления жира. У них было дополнительное количество висцерального жира (или жировой ткани), тип жира, который окружает печень, поджелудочную железу и кишечник, известный фактор риска для диабета 2 типа.
Циркулирующие экзосомы у подростков с повышенным уровнем сахара в крови обогащаются микроРНК, направленными на метаболизм углеводов.
Было использовано три теста для изучения метаболизма участников исследования, состава тела и циркулирующих экзосом. Первый тест, оральный тест на толерантность к глюкозе, измеряет, насколько эффективно организм усваивает сахар; второй тест – Dual X-ray (DXA) всего тела, или рентгеновская абсорбциометрия с двумя энергиями, которая анализирует состав тела, включая мышечную ткань, жировую массу и минеральную плотность кости; и третий тест, анализ экзосомальной микроРНК сыворотки, полученный из адипоцитов циркулирующего жира в кровотоке.
Результаты научного исследования
Авторы исследования обнаружили, что у подростков с повышенным уровнем сахара в крови и висцеральным жиром были разные циркулирующие экзосомы адипоцитов. Экзосомы этих участников исследования были обогащены 14 микроРНК, многие из которых напрямую связаны с метаболизмом углеводов и висцеральным жиром.
Фрейштат предполагает, что наличие этой информации будет особенно полезно для пациента со средним уровнем ожирения. Экзосомы в основном состоят из небольших некодирующих РНК. В текущем исследовании измененные РНК влияют на передачу сигналов P13K / AKT и STAT3, жизненно важные пути метаболической и иммунной функции.
Выводы
«Вместо того, чтобы ждать, пока у кого-то появятся биохимические изменения, связанные с диабетом 2 типа, такие как гипергликемия, гиперлипидемия и резистентность к инсулину, мы надеемся, что врачи будут использовать эту информацию для работы с пациентами до появления симптомов. Благодаря более раннему выявлению, врачи могут изменить исход заболевания. Это может быть вмешательство в диету и образ жизни человека, страдающего ожирением, или приема лекарств заранее. Цель – работать с детьми и подростками, когда их система более пластична и лучше реагирует на вмешательство извне», – говорит доктор Фрейштат.
Авторы другого исследования установили, что бета-клетки, продуцирующие инсулин, могут изменить свою функцию при диабете.
