Экспериментальное активное вещество помогает предотвратить типичные осложнения диабета 1 и 2 типа: гибель клеток, воспаления и повреждения органов. Препараты на основе этого вещества могут значительно улучшить терапию диабета.
Недавнее исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете, показало, что новый класс соединений блокирует способность белка под названием RAGE передавать воспалительные сигналы, которые повреждают сердце и почки при диабете и замедляют заживление диабетических язв у мышей. Результаты исследования были опубликованы в англоязычном журнале "Science Translational Medicine".
По словам команды, эксперименты на человеческих клетках и мышиных моделях показали, что основное соединение в исследовании, RAGE229, значительно снижает краткосрочные и долгосрочные осложнения диабета. "Наши результаты показывают, что молекулярный каркас RAGE229 может стать основой для нового подхода, направленного на внутриклеточные действия RAGE для противодействия диабетическому повреждению тканей", — объясняет в пресс-релизе автор исследования доктор Энн Мари Шмидт из Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете.
Она добавляет, что RAGE229 и его производные имеют большой потенциал усовершенствования существующих методик лечении диабета — хотя бы потому, что большинство доступных на данный момент препаратов действуют только против диабета 2 типа.
Одна из проблем, связанных с высоким уровнем сахара в крови при диабете, заключается в том, что он создает большее количество заряженных частиц, которые разрывают клеточные компоненты, такие как ДНК. Этот процесс убивает клетки, которые затем распадаются и высвобождают свое содержимое, включая молекулярные паттерны, связанные с повреждениями (DAMPS), объясняют исследователи.
Эти молекулы сообщают организму, что ткань находится в состоянии стресса, что в некоторых случаях происходит через активацию RAGE, сообщает команда. Когда DAMP соединяется с RAGE на внешней поверхности клетки, он меняет форму рецептора для передачи сообщений во внутреннее содержимое клетки, называемое цитоплазмой. Исследовательская группа ранее показала, что часть RAGE (ctRAGE) взаимодействует с белком под названием DIAPH1 для передачи именно таких сообщений, которые в конечном итоге активируют гены воспаления.
Для текущего исследования сначала были проанализированы 59.000 соединений, что в итоге позволило разработать RAGE229, который наиболее эффективно нарушает взаимодействие между DIAPH1 и ctRAGE. С помощью специального теста, вызывающего воспаление у мышей, было показано, что у мышей, получавших RAGE229, показатель воспаления был значительно ниже — 2,5 балла (по шкале от 1 до 5). Для сравнения, у мышей, которым давали так называемый инертный растворитель, показатель воспаления составил 3,3 балла.
По словам команды, другими экспериментами уже был доказан повышенный риск сердечного приступа у людей с диабетом, который по крайней мере частично связан с более высоким уровнем воспаления.
На самцах мышей с диабетом 1 типа и закупоркой коронарной артерии, которая имитировала сердечный приступ, исследователи обнаружили, что так называемый объем инфаркта после закупорки составлял всего 28 процентов у животных, получавших RAGE229. Для сравнения, этот показатель у мышей, которых лечили инертным растворителем, составлял 38 процентов.
После этого эксперты подмешали молекулу RAGE229 в пищу мышам — наблюдение за потреблением пищи позволяет более точно определить, в какой степени питание может обратить вспять долгосрочные осложнения, такие как диабетические язвы.
Было установлено, что высокий уровень сахара в крови и связанное с ним воспаление влияют на клетки, образующие рубцовую ткань для закрытия ран. По словам экспертов, оказалось, что процент закрытых ран через 21 день составил 90 процентов у животных-самцов с диабетом 2 типа, получавших RAGE229 в рамках исследования. У мышей, не получавших RAGE229, этот показатель составил всего 65 процентов.
Кроме того, исследование показало, что заживление ран у животных, получавших RAGE229, протекало значительно лучше на микроскопическом (гистологическом) уровне.
Исследователи также установили, что у самцов и самок мышей с диабетом 1 или 2 типа, получавших RAGE229 вместе с пищей, повреждения почек были значительно слабее, чем у мышей в контрольной группе — включая более низкие показатели мезангиального склероза, вызванного воспалением. Это скопление белка, которое снижает способность органов должным образом фильтровать отходы из кровотока.
"Непосредственно RAGE229, используемый в нашем исследовании, не будет рекомендован для клинических испытаний на людях. Но мы продолжим интенсивно синтезировать и тестировать новые соединения и химическую модификацию RAGE229, чтобы получить наиболее лучшую версию. Она в обозримом будущем стать основой для нового, более эффективного лекарства”, — резюмирует автор исследования доктор Шмидт.