Инсулин может стать эффективным средством для лечения острого панкреатита

Источник: Physorg

Ученые Университета Манчестера (Великобритания) обнаружили, что инсулин может защитить клетки поджелудочной железы от острого панкреатита. Это очень тяжелое заболевание, для которого в настоящее время не существует лекарственных препаратов. При остром панкреатите в поджелудочной железе начинается «самопереваривание». Возникают сильные боли в животе, рвота и системное воспаление. Только в Великобритании ежегодно число новых заболевших достигает 20 000, а количество смертей — 1 000. Как отмечает руководитель исследования доктор Джейсон Брюс, основными причинами панкреатита являются рефлюкс желчных кислот в желчный пузырь и чрезмерное потребление алкоголя в сочетании с жирной пищей. Когда алкоголь и жир накапливаются в ацинарных клетках поджелудочной железы (эти клетки выделяют пищеварительные ферменты в кишечник), результирующие молекулы — метаболиты — истощают энергетические уровни и увеличивают внутриклеточное содержание кальция.

В итоге начинается неконтролируемая и катастрофическая гибель ацинарных клеток. Клетки лопаются и содержащиеся в них токсичные ферменты выпускаются наружу, переваривая клетки поджелудочной железы и окружающих тканей. Но исследования, проведенные командой доктора Брюса, показали, что инсулин, вырабатываемый бета-клетками поджелудочной железы, предотвращает токсичное воздействие метаболитов алкоголя и жирных кислот. Ученые решили обратить внимание на инсулин, потому что он успешно использовался для лечения панкреатита у пациентов, страдающих ожирением, за счет снижения содержания жирных кислот в крови. При диабете панкреатит протекает значительно тяжелее, и диабетики имеют более высокий риск развития панкреатита и полиорганной недостаточности. Кроме того, частота заболеваний панкреатитом у больных сахарным диабетом, получающим инсулин, снижается.

Все это позволило выдвинуть гипотезу о защитной роли инсулина. Но необходимо было точно выяснить механизм действия фермента. Доктор Брюс и его коллеги представили первое доказательство того, что инсулин непосредственно защищает ацинарные клетки. Метаболиты этанола — пальмитолеиновая кислота (palmitoleic acid, POA) и POA-этиловый эфир (POAEE) вызывают панкреатит за счет нарушения метаболизма митохондрий и превышения внутриклеточного содержания ионов кальция. Метаболизм и концентрация кальция критически связаны с управляемым АТФ клеточным насосом ионов кальция — плазмомембранной аденозинтрифосфатазой (plasma membrane Ca-ATP, PMCA). Для проведения эксперимента были выделены ацинарные клетки поджелудочной железы крыс. Оценка просвета кальциевого канала использовалась для анализа деятельности PMCA. Магний зеленый и комплект на основе ATФ люциферазы позволял отслеживать внутриклеточное истощение АТФ.

Воздействие на ацинарные клетки этанола (100 мМ) и POAEE (100 мкМ) вызвало небольшую, но необратимую перегрузку ионов кальция, но не оказало существенного влияния на деятельность PMCA. Воздействие POA (50-100 мкМ) вызвало значительную перегрузку ионов кальция, угнетение активности PMCA и истощение АТФ, что впоследствии привело к некрозу клеток. Предварительная обработка инсулином (100 нМ за 30 минут до эксперимента) предотвратила разрушительное действие POA. Данные эксперимента имеют важное значение для лечения панкреатита. Конечно, необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить работу инсулина на животных моделях и в клинических испытаниях с пациентами — людьми. Но уже сейчас очевидно, что контроль над содержанием инсулина и глюкозы в крови может помочь в лечении панкреатита. Кроме того, более точное понимание механизмов работы инсулина может стать основой для проектирования новых эффективных препаратов от этой опасной болезни.