Инсулин - гормон поджелудочной железы, который в норме регулирует усваиваемость глюкозы и ее уровень в крови. Нарушение чувствительности к инсулину лежит в основе
развития диабета II типа (так называемого инсулиннезависимого диабета). При
данной патологии поджелудочная железа вырабатывает инсулин, но он не оказывает
своего действия. Причины и механизмы данного заболевания не до конца понятны и
остаются предметом изучения.
Достаточно давно было отмечено, что при избытке жирных
кислот (ЖК), поступающих из крови в мышцы, наблюдается снижение чувствительности к инсулину. Как предполагали ранее, это происходит за счет угнетения целого ряда
внутриклеточных ферментов, отвечающих за усвоение глюкозы. Однако недавние исследования показали, что
негативный эффект ЖК на утилизацию глюкозы может быть вызван, прежде всего,
снижением уровня ее мембранного транспорта.
Ценной моделью для изучения эффекта ЖК на чувствительность к инсулину
является линия мышей с дефицитом белка CD36. Белок CD36 встроен в клеточную мембрану и
облегчает поступление ЖК в клетку. Мыши с дефицитом CD36 (CD36-мыши) демонстрируют более чем 60%-ное
уменьшение поступления и утилизации ЖК в сердце, скелетных мышцах и жировой
ткани.
О том, связан ли дефицит белка CD36 с инсулинорезистентностью, имеются противоречивые данные, что может быть обусловлено влиянием эффектов окружающей среды и - особенно - питания (диеты). Для прояснения некоторых вопросов проведено экспериментальное изучение CD36-мышей на чувствительность к инсулину и восприимчивость к ее нарушениям, вызванным изменениями в питании.
Оказалось, что повышения в крови концентрации ЖК еще не достаточно для
снижения чувствительности к инсулину, так как CD36-мыши, содержавшиеся на
обычной диете (эта диета содержала 50% различных углеводов, 22% белка и 6,5%
жиров) и на диете с высоким содержанием жиров (содержание жира 32%), имея в
крови высокий уровень ЖК и других жиров, тем не менее, были более
чувствительны к действию инсулина, чем обычные мыши.
После 16-часового
голодания мышам внутрибрюшинно вводили глюкозу из расчета 1.5 мг/г.
Концентрация глюкозы в крови измерялась до и через 10, 20, 30, 45, 60, 120, 180
минут после введения глюкозы. WT - обычные мыши.
Это подтверждается, в частности, данными теста на толерантность к глюкозе
(рис. 1), который заключается в том, что человек или экспериментальное животное
получает определенное количество глюкозы, а до и после этого, через
установленные промежутки времени, измеряют уровень глюкозы в крови. По
полученным данным строят кривую, ее форма характеризует способность организма
правильно усваивать поступающие в организм углеводы, которая зависит от
выработки инсулина и чувствительности к нему тканей.
Как видно из рисунка, мыши CD36- при одинаковых условиях были способны более интенсивно усваивать глюкозу (т.е. проявляли большую чувствительность к инсулину) по сравнению с обычными мышами.
Судя по всему, чувствительность к инсулину связана с балансом между
поступлением жирных кислот в клетку и их окислением в ней, а
инсулинорезистентность развивается только в случае преобладания захвата ЖК над
окислительной способностью. У CD36-мышей потенциал клеток по окислению ЖК, по-видимому,
преобладает над интенсивностью их поступления. Это подтверждается значительным
снижением в мышечных клетках содержания как ЖК, так и жира вообще.
Кроме того, дефект транспорта ЖК приводил к выраженному приросту
поступления глюкозы в мышцы и включения ее в гликоген, что также
свидетельствует о повышенной (по отношению к "нормальным" мышам)
чувствительности к инсулину.
Известно, что люди различаются по своей восприимчивости к эффектам и
жиров, и углеводов. При одинаковом их потреблении у некоторых может
развиться нечувствительность к инсулину, тогда как у других она не
развивается. Результаты проведенного исследования позволяют выделить
возможную группу риска развития диабета II типа. Предполагается, что в нее
входят лица с нарушенным транспортом ЖК в клетки.
J Clin Invest 2002, 109(10) Hajri T., Han X.X., Bonen A. and Abumrad N.A.
Рис.1. Тест на толерантность к глюкозе.