Замедление биологических часов поможет в борьбе с диабетом

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) нашли вещество, которое замедляет распад одного из белков циркадного ритма, подавляющего производство глюкозы в печени, сообщает «Компьютерра–Онлайн».

Учёным давно было известно, что метаболические расстройства связаны с нарушениями биологических часов. Лабораторные животные, у которых был нарушен суточный ритм, начинали страдать от ожирения и сопутствующего диабета. Дело в том, что белок криптохром, участвующий в регуляции суточного ритма у растений, насекомых и млекопитающих, влияет ещё и на производство глюкозы в печени.

Надзор за метаболизмом со стороны суточных часов нужен, в частности, для того, чтобы не оставлять мозг без энергии. Когда ночью поток «пищевой» глюкозы иссякает, организм мобилизует внутренние резервы: в печени ферменты глюконеогенеза начинают насыщать кровь сахаром. Утром биологические часы отключают работу этих ферментов. В частности, криптохром подавляет образование глюкозы в печени.

В своей новой работе ученые решили выяснить, нельзя ли использовать этот белок для снижения уровня сахара в крови при диабете.

В лабораторных условиях можно просто вмешаться в геном животного и сделать ген криптохрома более активным. Но для клинических целей нужно найти вещество, которое позволит воздействовать на белок (или его ген) в зависимости от обстоятельств. В статье, опубликованной в журнале Science, учёные сообщают о веществе KL001, с помощью которого можно управлять криптохромом.

Когда у криптохрома заканчивается «срок действия», он получает специальный сигнал, направляющий его на утилизацию, которой занимается крупный ферментный комплекс под названием протеасома. Но KL001, взаимодействуя с белком, подавляет этот сигнал и продлевает криптохрому жизнь.

Сначала действие KL001 описали с помощью математической модели, а затем подтвердили ее экспериментами с клетками печени мышей. KL001 действительно подавлял работу ферментов, производящих глюкозу, и степень эффекта зависела от его дозы. То есть чем сильнее замедляются биологические часы, тем меньше угроза глюкозной передозировки организма.

В дальнейшем авторы работы собираются проверить полученные данные уже в опытах с животными, чтобы оценить, как действие KL001 скажется на организме в целом и не вызовет ли препарат на его основе побочных эффектов. Если всё окажется в норме, биологи и медики получат ещё одно перспективное средство для борьбы с диабетом.