Мутация белка-регулятора увеличила риск развития сахарного диабета у людей с избыточным весом или ожирением

Ученые провели исследование более чем на 3 тысячах добровольцев и выяснили, что некоторые мутации в последовательности белка-регулятора ATF6 на 10% повышают риск развития сахарного диабета второго типа у людей с избыточным весом или ожирением. Кроме того, авторы обнаружили и мутации с противоположным эффектом, которые снижают риск появления диабета примерно на 70%. При этом для людей с нормальным весом связей между белком ATF6 и сахарным диабетом не обнаружено. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в International Journal of Obesity.

Сахарным диабетом второго типа страдает 6,3% населения Земли. Риск этого заболевания возрастает пропорционально увеличению индекса массы тела (ИМТ). Россия занимает второе место среди европейских стран по распространенности диабета: 3% населения страны болеет сахарным диабетом второго типа. При этом заболевании β-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин — гормон, который снижает уровень глюкозы в крови, — разрушаются, и поэтому сахар, поступающий в организм, не усваивается. Разрушение клеток начинается, когда в них накапливается неправильно свернутый и развернутый проинсулин — белок-предшественник инсулина. Кроме того, гибель клеток, продуцирующих инсулин, вызывается при длительной активации белка ATF6, который, таким образом, способствует развитию диабета второго типа.

Ученые из Курского государственного медицинского университета (Курск) провели исследование, чтобы установить связь между вариантами последовательностей гена, кодирующего белок ATF6, и сахарным диабетом. Для этого авторы взяли образцы крови у 3229 добровольцев старше 35 лет: у половины из них (1569 человек) был диагностирован сахарный диабет, и они проходили лечение в эндокринологическом отделении Курской больницы скорой медицинской помощи. Остальные 1660 человек составили контрольную группу: у них уровень глюкозы был в норме. Для всех участников эксперимента рассчитали ИМТ, также их опросили об особенностях питания (сколько потребляют белка, жиров, углеводов и в целом калорий) и физической активности, разделив на тех, кто уделяет физическим нагрузкам больше и меньше трех часов в неделю.

Оказалось, что мутации в последовательности rs2341471 в гене, кодирующем белок АТF6, влияют на развитие сахарного диабета второго типа у пациентов с избыточной массой тела или ожирением независимо от курения, типа питания, недостатка овощей, дефицита белка или питания с высоким содержанием углеводов или калорийностью. В частности, мутации rs2341471A/A и rs2341471G/A примерно на 10% уменьшают риск развития диабета у пациентов с ожирением, а мутация rs2341471G/G, наоборот, повышает его на 10%. Кроме того, сегменты ДНК CGGA и TAGA в гаплотипе (части ДНК, которая наследуется без изменений от одного из родителей) ATF6 примерно на 70% снижают риск развития сахарного диабета второго типа.

При этом у людей с нормальным весом исследователи не обнаружили никакой связи между белком ATF6 и предрасположенностью к заболеванию. Кроме того, подтвердилось, что вне зависимости от мутации гена риск развития диабета второго типа у этой группы людей, в отличие от пациентов с ожирением или избыточной массой тела, повышается при курении, дефиците белка и недостаточном потреблении свежих овощей и фруктов.

«Мы планируем подключить к нашим исследованиям геномные технологии, позволяющие анализировать геном целиком с целью понимания механизмов регуляции активности генов в ответ на несвернутые белки в клетках поджелудочной железы, а также понять, какие генетические изменения в регуляции способствуют гибели β-клеток поджелудочной железы и развитию диабета второго типа. Понимание природы данных процессов поможет разработать персонализированные подходы к профилактике и лечению болезни», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Юлия Азарова, доктор медицинских наук, профессор кафедры биологической химии, заведующая лабораторией биохимической генетики и метаболомики Института генетической и молекулярной эпидемиологии Курского государственного медицинского университета.