Люди с диабетом 2 типа, как правило, имеют более низкую мышечную функцию, чем другие. Теперь исследовательская группа обнаружила, что при диабете 2 типа особый ген имеет большое значение для способности мышечных стволовых клеток создавать новые зрелые мышечные клетки.

«У людей с диабетом 2 типа ген VPS39 значительно менее активен в мышечных клетках, чем у других людей, а стволовые клетки с меньшей активностью гена не формируют новые мышечные клетки в той же степени. Этот ген важен, когда мышечные клетки поглощают сахар из крови и строят новые мышцы. Наше исследование впервые связывает этот ген с диабетом 2 типа», — говорит Шарлотта Линг, профессор эпигенетики Лундского университета, которая руководила исследованием.

При диабете 2 типа нарушается способность вырабатывать инсулин, и у больных хронически повышен сахар в крови. Мышцы, как правило, хуже усваивают сахар из пищи, а мышечная функция и сила нарушаются у пациентов с диабетом 2 типа.

Мышца состоит из смеси типов волокон с различными свойствами. На протяжении всей жизни мышечная ткань обладает способностью образовывать новые мышечные волокна. Существуют также незрелые мышечные стволовые клетки, которые активируются в связи, например, с травмой или физической нагрузкой. В текущем исследовании ученые хотели выяснить, могут ли эпигенетические паттерны в мышечных стволовых клетках дать ответы на вопрос, почему при диабете 2 типа возникает нарушение мышечной функции.

В исследование были включены две группы: 14 участников с сахарным диабетом 2 типа и 14 здоровых людей в контрольной группе. Участники групп были сопоставимы по возрасту, полу и ИМТ (индексу массы тела). Исследователи изучили эпигенетические изменения в мышечных стволовых клетках в обеих группах, и в точно таких же условиях они также извлекли зрелые мышечные клетки и сравнили их. В общей сложности они идентифицировали 20 генов, в том числе VPS39, экспрессия генов которых отличалась между группами как в незрелых мышечных стволовых клетках, так и в зрелых мышечных клетках. Исследователи также сравнили эпигенетические паттерны мышечных клеток до и после дифференцировки клеток в обеих группах.

«Несмотря на то, что мышечные стволовые клетки обеих групп выращивались в одинаковых условиях, мы наблюдали более чем в два раза больше эпигенетических изменений в группе с диабетом 2 типа во время дифференцировки мышечных стволовых клеток в зрелые мышечные клетки. Гены, специфичные для мышц, не регулировались нормально, и эпигенетика не функционировала таким же образом в клетках людей с диабетом 2 типа», — говорит Шарлотта Линг.

«Исследование ясно показало, что мышечные стволовые клетки, у которых отсутствует функция гена VPS39, который ниже при диабете 2 типа, также лишены способности формировать новые зрелые мышечные клетки. Это связано с тем, что мышечные стволовые клетки, в которых отсутствует VPS39 из-за измененных эпигенетических механизмов, не могут изменить свой метаболизм так же, как мышечные стволовые клетки из контрольной группы — поэтому клетки остаются незрелыми или разрушаются и умирают», — говорит Йоханна Сэлл Серневи, постдокторский исследователь в Лунде. Университет.

Чтобы подтвердить результаты, исследователи также использовали модели животных с мышами, у которых было снижено количество гена VPS39, чтобы имитировать заболевание. Впоследствии у мышей была изменена экспрессия генов и снижено поглощение сахара из крови мышечной тканью, как и у людей с диабетом 2 типа.

Всестороннее исследование является результатом сотрудничества между шведскими, датскими и немецкими учеными, которые считают, что результаты открывают новые возможности для лечения диабета 2 типа.

«Геном, наша ДНК, не могут быть изменены, в отличие от эпигенетики. Благодаря этим новым знаниям можно изменить дисфункцию эпигенетики, возникающую при диабете 2 типа. Например, регулируя белки, стимулируя или увеличивая количество гена VPS39, можно было бы влиять на способность мышц к регенерации и усвоению сахара», — заключает Шарлотта Линг.

источник: https://www.lunduniversity.lu.se/article/muscle-gene-linked-type-2-diabetes