Cukrzyca a powikłania narządowe: rola PAD4 i zapalenia

Osoby chorujące na cukrzycę mają istotnie podwyższone ryzyko rozwoju niewydolności serca oraz chorób nerek – nawet w sytuacji prawidłowo kontrolowanych stężeń glukozy we krwi. Międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez Universitätsklinikum Freiburg zidentyfikował kluczowy mechanizm immunologiczny, który może wyjaśniać powstawanie tych powikłań narządowych. Badanie wykazało, że enzym peptydyloargininowa deiminaza 4 (Peptidylarginine Deiminase 4, PAD4) aktywuje określone komórki układu odpornościowego, inicjując procesy zapalne prowadzące do uszkodzeń serca i nerek. Wyniki pracy zostały opublikowane 27 listopada 2025 roku na łamach European Heart Journal.

„Nasze wyniki po raz pierwszy pokazują, że PAD4 stanowi centralne ogniwo łączące cukrzycę z procesami zapalnymi w sercu i nerkach” – podkreśla kierownik badania, Privatdozent dr Lukas A. Heger, specjalista z Kliniki Kardiologii i Angiologii I Universitätsklinikum Freiburg. „Ta nieprawidłowo ukierunkowana odpowiedź immunologiczna może tłumaczyć, dlaczego u wielu pacjentów, pomimo dobrej kontroli glikemii, rozwijają się ciężkie powikłania narządowe”.

Dane z próbek pacjentów i modeli zwierzęcych

W centrum zainteresowania badaczy znalazł się enzym PAD4, odgrywający kluczową rolę w aktywacji komórek układu odpornościowego. Zespół wykazał, że podwyższone stężenia glukozy prowadzą do bezpośredniej aktywacji neutrofili – granulocytów obojętnochłonnych będących istotnym elementem wrodzonej odpowiedzi immunologicznej. Aktywowane neutrofile zaczynają uwalniać prozapalne mediatory oraz neutrofilowe zewnątrzkomórkowe sieci (neutrophil extracellular traps, NETs). Proces ten jest regulowany przez PAD4 i prowadzi do przewlekłej reakcji zapalnej, która – poza zwalczaniem patogenów – uszkadza również zdrowe tkanki.

Analiza próbek mięśnia sercowego od pacjentów z niewydolnością serca wykazała, że u chorych z współistniejącą cukrzycą występuje istotnie większa liczba złogów NET w porównaniu z pacjentami bez cukrzycy. Co więcej, stopień ich nagromadzenia korelował z nasileniem upośledzenia funkcji serca. Obserwacje te znalazły potwierdzenie w badaniach na modelach zwierzęcych. Charakterystyczne dla cukrzycy uszkodzenia, takie jak obniżona wydolność serca, włóknienie tkanek oraz pogorszenie funkcji nerek, rozwijały się wyłącznie u myszy z aktywnym enzymem PAD4.

Nowe perspektywy terapeutyczne

Uzyskane wyniki wskazują, że uszkodzenia narządowe w przebiegu cukrzycy nie są wyłącznie bezpośrednią konsekwencją hiperglikemii, lecz w dużej mierze są mediowane przez PAD4-zależną odpowiedź immunologiczną. Szczególnie podatne na ten mechanizm okazują się serce oraz nerki.

„PAD4 działa jak przełącznik, który programuje neutrofile w kierunku reakcji zapalnej” – wyjaśnia prof. dr Dirk Westermann, Dyrektor Medyczny Kliniki Kardiologii i Angiologii Universitätsklinikum Freiburg. „Celowana inhibicja tego enzymu może w przyszłości stać się strategią pozwalającą zapobiegać uszkodzeniom serca i nerek u pacjentów z cukrzycą”.

Badanie otwiera tym samym nowe możliwości terapeutyczne, wykraczające poza klasyczne podejście skoncentrowane wyłącznie na kontroli stężenia glukozy we krwi, i wskazuje na potencjał modulacji odpowiedzi immunologicznej jako istotnego elementu prewencji powikłań cukrzycowych.

Źródło: European Heart Journal