Поджелудочная железа синтезируют белок, который в своей патогенной форме вызывает гибель клеток, синтезирующих инсулин.

Сравнение диабета с болезнью Альцгеймера может показаться странным. Болезнь Альцгеймера относится к нейродегенеративным расстройствам, при которых в нейронах накапливаются токсичные белковые отложения – нервные клетки гибнут, и нервная система постепенно выходит из строя.

Островок Лангерганса – скопление инсулинпроизводящих клеток в тканях поджелудочной железы. (Фото: Jakob S Follow / Flickr.com.)

Срез через человеческую поджелудочную железу; клетки, синтезирующие инсулин, образую особые скопления – островки Лангерганса (окрашены красным.). (Фото Visuals Unlimited / Corbis.)

Диабет второго типа (речь именно о нем) начинается с проблем с метаболизмом: ткани тела теряют чувствительность к инсулину и перестают усваивать глюкозу из крови, в результате поджелудочная железа наращивает синтез инсулина до тех пор, пока ее инсулинсинтезирующие клетки (так называемые бета-клетки островков Лангерганса) не истощаются, так что в итоге все равно все заканчивается инъекциями инсулина.

Однако бета-клетки поджелудочной железы производят не только инсулин. Они также синтезируют гормон амилин, который регулирует работу желудка и стимулирует чувство насыщения. У амилина есть другое название – островковый амилоидный полипептид , IAPP (islet amyloid polypeptide). Но амилоидом называют также один из белков болезни Альцгеймера – это бета-амилоидный пептид. У них у обоих есть одинаковое свойство: их молекулы способны слипаться друг с другом, образуя нерастворимые белковые комплексы. Вообще, все подобные белки, способные формировать ядовитые комплексы, существуют в двух формах – непатогенной и патогенной, появляющейся, например, в результате мутации.

До недавнего времени считалось, что комплексы формируются только за счет патогенных форм. Но впоследствии оказалось, что патогенные молекулы могут вовлекать здоровые молекулы в белковые отложения. Выглядит все так, как будто «плохие» молекулы заражают «хорошие» – или, точнее говоря, сбивают их с правильного пути. Подобным же образом действуют прионные белки: у них молекула в «плохой» форме может подействовать на молекулу в «хорошей» форме так, что та станет «плохой».

Вернемся к амилину и диабету. У многих больных диабетом II типа в клетках поджелудочной железы обнаруживают отложения амилина, и считается, что выпавшие в осадок комплексы IAPP – так же, как и комплексы бета-амилоида – способствуют гибели клеток. Но это, как оказалось, не все. В статье в Journal of Experimental Medicine исследователи из Медицинской школы Техасского университета в Хьюстоне пишут, что комплексы IAPP вредят не только тем клеткам, в которых они образовались, но и другим клеткам, которые до сих пор были здоровы. Эксперименты ставили с мышами – поскольку мышиный амилин не слипается, животных пришлось модифицировать геном человеческого IAPP. Когда полипептид начал формировать свои комплексы в клетках поджелудочной железы, у мышей начали появляться симптомы диабета – повышенный уровень глюкозы в крови, нечувствительность тканей к инсулину и т. д.

Но главное было в другом: когда клетки с амилоидными комплексами смешали со здоровыми клетками поджелудочной железы, взятыми от мышей или человека, то в здоровых клетках вдруг тоже начали появляться белковые отложения. Если же больные клетки – или очищенный IAPP – вводили нормальным мышам, то у них появлялись и белковые отложения, и симптомы диабета. То есть патогенные молекулы гормона амилина действовали на здоровые молекулы, так что те тоже начинали формировать комплексы и выпадать в осадок. В целом все выглядело так, как будто больные клетки заражали диабетом здоровые.

Нечто похожее говорят и про болезнь Альцгеймера. Несколько лет назад сотрудники Университетского колледжа Лондона опубликовали в Natureстатью, в которой писали, что альцгеймерические белки в некоторых случаях способны вызвать нейродегенеративные расстройства, попав из больного мозга в здоровый – хотя стоит заметить, что к той работе у специалистов сразу возникла масса вопросов.

Что до диабета, то тут еще предстоит выяснить, как именно он связан с метаболическими расстройствами, с чего все начинается и чем все продолжается, и не задействована ли тут иммунная система – как известно, воспаление часто сопутствует диабетическим проблемам с обменом веществ. Но если действительно патогенные формы амилина могут «заражать диабетом» здоровые клетки, то, возможно, стоит подумать, как запереть их в отельных клетках, не давая им распространяться по всей поджелудочной железе.