Ученые научились лечить сахарный диабет
https://ria.ru/20200226/1565236035.html
Ученые полностью вылечили диабет у мышей стволовыми клетками
Американские ученые разработали новую методику лечения сахарного диабета стволовыми клетками. Результаты эксперимента на лабораторных мышах подтвердили его… РИА Новости, 26.02.2020
2020-02-26T15:38
2020-02-26T15:38
2020-02-27T10:23
риа наука
биология
диабет
здоровье
открытия – риа наука
сент-луис
сша
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn24.img.ria.ru/images/155159/83/1551598383_0:160:3072:1888_1400x0_80_0_0_fb963bd61f389069479c22144058ca89.jpg
<strong>МОСКВА, 26 фев — РИА Новости. </strong>Американские ученые разработали новую методику лечения сахарного диабета стволовыми клетками. Результаты эксперимента на лабораторных мышах подтвердили его высокую высокую эффективность — всего за две недели мышей вылечили от тяжелой формы диабета стволовыми клетками человека. Об этом сообщается в статье, <a href=”https://www.nature.com/articles/s41587-020-0430-6″ target=”_blank” rel=”nofollow noopener”>опубликованной</a> в журнале Nature Biology. Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе нашли способ превращения плюрипотентных стволовых клеток человека в бета-клетки поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Когда эти клетки были трансплантированы мышам, у которых была спровоцирована острая форма диабета, животные быстро излечились.”У этих мышей был очень тяжелый диабет с показаниями уровня сахара в крови более 500 миллиграммов на децилитр крови — уровнем, смертельным для человека, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования, биомедицинского инженера Джеффри Миллмана (Jeffrey Millman). — Когда мы дали мышам инсулин-секретирующие клетки, в течение двух недель их уровень глюкозы в крови нормализовался”.Плюрипотентные стволовые клетки — это, по сути, бланковые недифференцированные клетки, способные перерастать в другие виды клеток организма. Использование этого потенциала в контексте диабета означает, что исследователи могут разработать способы настройки стволовых клеток для превращения их в инсулин-продуцирующие клетки, которых не хватает диабетикам, помогая им контролировать уровень сахара в крови и оставаться здоровыми.Ученые из лаборатории Джеффри Миллмана занимаются этой проблемой не один год. В 2016 году они разработали способ производства инсулин-секретирующих клеток, которые функционируют в ответ на глюкозу, из стволовых клеток, полученных от пациентов с диабетом первого типа. Затем они выяснили, как повысить уровень секреции инсулина в бета-клетках поджелудочной железы, полученных из стволовых клеток. В данном исследовании они решали еще одну задачу: как уменьшить количество “нецелевых” ячеек, образующихся из стволовых клеток параллельно с “целевыми” бета-клетками. “Нецелевые” клетки, хотя они и не являются вредными, снижают эффективность лечения стволовыми клетками.”Общая проблема заключается в том, что когда вы пытаетесь превратить человеческую стволовую клетку в инсулин-продуцирующую бета-клетку, или нейрон, или сердечную клетку, вы также производите другие клетки, которые вам не нужны, — объясняет ученый. — В данном случае мы можем случайно получить другие типы клеток поджелудочной железы или печени”.Авторы обнаружили, что факторы транскрипции, которые заставляют стволовые клетки превращаться в клетки поджелудочной железы, связаны с состоянием клеточного цитоскелета — структуры поддержки внутри клеток, состоящей из различных белковых волокон. Один из этих белков — актин — играет важную роль в клеточной функции и, как оказалось, в дифференциации стволовых клеток. Ингибируя полимеризацию актина в цитоскелете, ученые смогли добиться лучшей дифференцировки и получить больше бета-клеток, которые при этом эффективнее функционировали. У некоторых мышей после двухнедельного курса лечения стволовыми клетками, нормальный уровень сахара в крови оставался более года, а мыши из контрольной группы, не получавшие лечения, в конечном итоге умерли от диабета.Новая методика может иметь большие перспективы для лечения диабета в будущем, если результаты, полученные в эксперименте с мышами, будут успешно воспроизведены на людях. Те же манипуляции с цитоскелетными белками, показали, что с помощью аналогичного подхода можно улучшить потенциал использования стволовых клеток для выращивания клеток печени, пищевода, желудка и кишечника. Если это так, разработанная авторами методика поможет улучшить лечение стволовыми клетками и при других видах патологий, а не только при диабете.”В целом наше исследование подчеркивает, что динамика цитоскелета работает синергетически с растворимыми биохимическими факторами для регуляции судьбы эндодермальных клеток, открывая новые возможности для улучшения результатов дифференцировки”, — пишут авторы в своей работе.Ученые отмечают, что, прежде чем применять новую методику для лечения людей, страдающих диабетом, ее нужно тестировать на более крупных животных в течение длительного периода времени.
https://ria.ru/20200220/1565004341.html
https://ria.ru/20191203/1561927944.html
1
сент-луис
сша
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdn24.img.ria.ru/images/155159/83/1551598383_171:0:2902:2048_1400x0_80_0_0_e547dfc2a0a93af45cca6232d290a9fa.jpg
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4
7 495 645-6601
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
биология, диабет, здоровье, открытия – риа наука, сент-луис, сша
МОСКВА, 26 фев — РИА Новости. Американские ученые разработали новую методику лечения сахарного диабета стволовыми клетками. Результаты эксперимента на лабораторных мышах подтвердили его высокую высокую эффективность — всего за две недели мышей вылечили от тяжелой формы диабета стволовыми клетками человека. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Biology.
Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе нашли способ превращения плюрипотентных стволовых клеток человека в бета-клетки поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Когда эти клетки были трансплантированы мышам, у которых была спровоцирована острая форма диабета, животные быстро излечились.
“У этих мышей был очень тяжелый диабет с показаниями уровня сахара в крови более 500 миллиграммов на децилитр крови — уровнем, смертельным для человека, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования, биомедицинского инженера Джеффри Миллмана (Jeffrey Millman). — Когда мы дали мышам инсулин-секретирующие клетки, в течение двух недель их уровень глюкозы в крови нормализовался”.
Плюрипотентные стволовые клетки — это, по сути, бланковые недифференцированные клетки, способные перерастать в другие виды клеток организма. Использование этого потенциала в контексте диабета означает, что исследователи могут разработать способы настройки стволовых клеток для превращения их в инсулин-продуцирующие клетки, которых не хватает диабетикам, помогая им контролировать уровень сахара в крови и оставаться здоровыми.
Ученые из лаборатории Джеффри Миллмана занимаются этой проблемой не один год. В 2016 году они разработали способ производства инсулин-секретирующих клеток, которые функционируют в ответ на глюкозу, из стволовых клеток, полученных от пациентов с диабетом первого типа. Затем они выяснили, как повысить уровень секреции инсулина в бета-клетках поджелудочной железы, полученных из стволовых клеток. В данном исследовании они решали еще одну задачу: как уменьшить количество “нецелевых” ячеек, образующихся из стволовых клеток параллельно с “целевыми” бета-клетками. “Нецелевые” клетки, хотя они и не являются вредными, снижают эффективность лечения стволовыми клетками.
“Общая проблема заключается в том, что когда вы пытаетесь превратить человеческую стволовую клетку в инсулин-продуцирующую бета-клетку, или нейрон, или сердечную клетку, вы также производите другие клетки, которые вам не нужны, — объясняет ученый. — В данном случае мы можем случайно получить другие типы клеток поджелудочной железы или печени”.
Авторы обнаружили, что факторы транскрипции, которые заставляют стволовые клетки превращаться в клетки поджелудочной железы, связаны с состоянием клеточного цитоскелета — структуры поддержки внутри клеток, состоящей из различных белковых волокон. Один из этих белков — актин — играет важную роль в клеточной функции и, как оказалось, в дифференциации стволовых клеток.
Ингибируя полимеризацию актина в цитоскелете, ученые смогли добиться лучшей дифференцировки и получить больше бета-клеток, которые при этом эффективнее функционировали. У некоторых мышей после двухнедельного курса лечения стволовыми клетками, нормальный уровень сахара в крови оставался более года, а мыши из контрольной группы, не получавшие лечения, в конечном итоге умерли от диабета.
Новая методика может иметь большие перспективы для лечения диабета в будущем, если результаты, полученные в эксперименте с мышами, будут успешно воспроизведены на людях. Те же манипуляции с цитоскелетными белками, показали, что с помощью аналогичного подхода можно улучшить потенциал использования стволовых клеток для выращивания клеток печени, пищевода, желудка и кишечника. Если это так, разработанная авторами методика поможет улучшить лечение стволовыми клетками и при других видах патологий, а не только при диабете.
“В целом наше исследование подчеркивает, что динамика цитоскелета работает синергетически с растворимыми биохимическими факторами для регуляции судьбы эндодермальных клеток, открывая новые возможности для улучшения результатов дифференцировки”, — пишут авторы в своей работе.
Ученые отмечают, что, прежде чем применять новую методику для лечения людей, страдающих диабетом, ее нужно тестировать на более крупных животных в течение длительного периода времени.
ВАШИНГТОН, 13 июня. /ТАСС/. Новый механизм мониторинга уровня сахара в крови и автоматического пополнения ее инсулином у больных диабетом первого типа разработали ученые Медицинской школы Орегонского университета здоровья и науки в Портленде (штат Орегон). Их результаты опубликовал научный журнал Nature Metabolism.
Ни выше, ни ниже
Организм больных диабетом первого типа не в состоянии вырабатывать инсулин, являющийся основным естественным утилизатором излишков сахара. По этой причине перед эндокринологами стоят две важные задачи – проконтролировать уровень глюкозы в крови больных и на основании полученных данных вводить инсулин именно в той концентрации, которая не позволит ни понизить уровень сахара ниже естественного ровня, ни позволить ему оставаться выше нормы.
Механизм, предложенный исследователями Орегонского университета, практически идеально подходит данной группе больных: инъекционный прибор с инсулином, регулируемый дистанционно на беспроводной основе и реагирующий на получаемую с помощью искусственного интеллекта (ИИ) информацию о концентрации сахара в крови.
Новая методика значительно расширила возможности больных наблюдать за своим состоянием на экране смартфона, утверждают авторы. Пакет сведений получил название DailyDose. Данная функция позволяет пациентам в режиме онлайн контролировать свои физиологические данные, не прибегая более ни к каким иным манипуляциям.
Особую роль предложенной методики ученые видят в профилактике такого грозного осложнения при лечении диабета первого типа, как гипогликемия. Снижение уровня сахара в крови чревато развитием комы, либо летальным исходом. Постоянный мониторинг вовремя предупредит о терминальных состояниях, заключают исследователи.
Многообещающие перспективы
“Наша система уникальна, – заявила автор проекта, сотрудник Медицинской школы Орегонского университета здоровья и науки Николь Тайлер. – Мы выработали алгоритм функционирования ИИ с помощью специальной математической модели, позволяющей анализировать и принимать решения пока на уровне врача-эндокринолога, но в перспективе мы надеемся, что искусственный “врач” превзойдет интеллект медиков”.
Данная методика, по мнению ученых, существенно облегчит жизнь больных, которые в настоящее время могут позволить посещение специалиста не чаще, чем раз в промежуток времени от трех до шести месяцев, что рекомендовано медицинскими авторитетами.
Поскольку в столь продолжительный период времени у больных могут развиться тяжелые осложнения, а уровень сахара в крови – либо повыситься, либо понизиться, постоянный мониторинг состояния пациентов, как считают исследователи, может сыграть существенную роль в поддержании их комфортного существования.
“Наша группа изучала и результаты других исследований по данной теме, – добавляет Питер Джейкобс, соавтор проекта, профессор кафедры биомедицинского инжиниринга Орегонского университета здоровья и науки. – Но очень мало кто из них содержит выверенные статистические данные и сравнительные сведения между экспериментальным данными и наработанными методиками врачей-эндокринологов”.
“Помимо этого, предложенный нами метод позволяет более точно отследить уровень сахара в крови, – продолжает ученый, – а степень координации с опытом, полученным эндокринологами, приближается к 100 %”.
“Мы наметили план на несколько ближайших лет по совершенствованию методов лечения больных диабетом, – отмечает еще один участник проекта, профессор медицины, эндокринолог из Медицинской школы Орегонского университета здоровья и науки Джессика Касл. – Будем сравнивать эффект от программы DayliDose с другими методиками лечения инсулином, включая систему автоматического введения инсулина в организм человека”.
ВОЗ и диабет
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в мире более 420 млн человек живут с диабетом. Этот недуг – седьмая из наиболее распространенных причин смертности.
Диабет – хроническое заболевание эндокринной системы, возникающее, если поджелудочная железа не вырабатывает достаточное количество инсулина. Выделяют несколько типов этого заболевания. Первый тип – инсулинозависимый, когда для жизни человеку необходимо делать инъекции этого гормона. Эта разновидность болезни проявляется в детском возрасте, предотвратить ее нельзя.
При диабете второго типа – инсулинонезависимом – организм не может правильно использовать вырабатываемый инсулин, что зачастую является следствием избыточного веса и отсутствия физической активности. Именно этот вид диагностируется у 90% пациентов. По данным ВОЗ, ранее он наблюдался только у взрослых, но теперь выявляется и у детей. По статистике Международной диабетической федерации, каждый второй больной не знает о своем заболевании. Эффективной профилактикой являются здоровое питание, отказ от курения и регулярные физические нагрузки.
Терапия требует упорства, дисциплины и грамотного специалиста
В конце 2019 года в Балтиморе (штат Мэриленд, США) собрались несколько тысяч специалистов по диабету: врачи, фармацевты, ученые. В течение нескольких дней они рассказывали о сделанных открытиях, обсуждали результаты исследований и спорили о том, какой должна быть глобальная стратегия по борьбе с этой напастью нашего века.
По данным ВОЗ, начиная с 1980 года число людей, живущих с диабетом, во всем мире выросло почти в четыре раза — со 108 млн до минимум 422 млн человек, причем 90% этих людей имеют диабет второго типа.
Два разных типа диабета имеют общую симптоматику, но возникают по совершенно разным причинам и требуют разного подхода. Так, диабет первого типа вызван недостатком инсулина, неправильной работой поджелудочной железы. Из-за этого глюкозы в крови становится слишком много, и она, вместо того чтобы давать энергию, начинает вредить организму.
При втором типе инсулина в организме достаточно, клетки организма начинают противостоять ему, в результате сахар в крови накапливается и оказывает негативное воздействие.
Для пациентов постановка первого диагноза означает, что они до конца жизни будут вынуждены принимать инсулин. А вот от второго диагноза в некоторых случаях можно избавиться. Правда, это требует упорства, дисциплины и поддержки специалиста, который точно понимает, какие процессы происходят в организме и как их корректировать.
Известно, что подавляющее большинство людей, страдающих диабетом второго типа, имеют проблемы с лишним весом. Несколько лет назад исследователи выдвинули гипотезу двойного цикла и, судя по последним отчетам, в целом подтвердили ее состоятельность.
Теория, которую прорабатывает профессор Рой Тейлор из Университета Ньюкасла, предполагает, что диабет второго типа возникает в результате накопления жира в печени — именно это вызывает резистентность к инсулину и приводит к повышению количества сахара в крови. А засахаренность крови, в свою очередь, стимулирует выработку жира.
Двухлетние исследования показали, что диабетики, сбросив вес, способны оставаться в ремиссии долгое время — но только в том случае, если уровень жира в их печени и поджелудочной оставался низким.
«Это означает, что теперь мы можем рассматривать диабет второго типа как простое состояние, когда человек накопил такое количество жира, с которым его организм уже не может справиться. Следовательно, с помощью диеты и упорства пациенты могут снижать свой вес и полностью преодолеть диабет. Что важно — безо всяких лекарств», — говорит профессор Тейлор.
В некоторых странах революционный подход уже начали внедрять в национальные программы борьбы с диабетом. Например, в Великобритании с помощью государственной программы похудели 90 тысяч пациентов с диабетом. Все вместе они сбросили 185 тысяч килограммов — столько весят 43 машины скорой помощи. В Лондоне уже объявили, что в будущем в этой программе будут принимать участие 200 тысяч человек в год. Возможно, худеть под контролем специалистов будут не только люди, которым уже поставлен диагноз, но и те, кто находится в зоне риска.
«За 20 лет в Англии удвоилось число людей, страдающих ожирением. Поскольку на ожирение приходится до 85% риска возникновения диабета второго типа, такие программы чрезвычайно важны», — отмечает Хелен Диккенс, представитель благотворительной организации Diabetes UK.
В общих чертах рекомендации по борьбе с лишним весом для людей с диабетом и тех, кто рискует им заболеть, ничем не отличаются от стратегии для всех остальных: оставаться в пределах разумного потребления калорий и побольше двигаться. Но есть и некоторые секреты, которые были раскрыты на конференции в Балтиморе.
Одно из исследований показало прямую связь между присутствием в рационе овощей, фруктов, орехов, растительных масел и цельнозерновых продуктов и риском возникновения диабета второго типа. Оказывается, разнообразив свое питание, можно на 60% снизить риск диабета.
Еще одно исследование показало критическую важность достаточного потребления витаминов В2 и В6 — неважно, из продуктов питания или специальных препаратов. А вот овердозы В12 действуют наоборот. Этот витамин мы получаем преимущественно из продуктов животного происхождения.
Кроме того, исследователи добавили еще одно чудодейственное свойство к из без того внушительному списку достоинств куркумы — популярной азиатской приправы. Она не только восстанавливает защитные свойства клеток, устраняет воспаление и уменьшает опухоли, но и предотвращает развитие диабета второго типа. Главное — не забыть свериться со списком противопоказаний и не переусердствовать.