Naukowcy z Uniwersytetu Metropolitalnego w Osace zidentyfikowali gen, który – aktywowany przez stres metaboliczny – uszkadza komórki β trzustki, odpowiedzialne za produkcję insuliny i regulację poziomu glukozy we krwi. Odkrycie to wskazuje na nowy, obiecujący cel we wczesnej interwencji terapeutycznej w cukrzycy typu 2.
Choć cukrzyca typu 2 jest chorobą wieloczynnikową, kluczową rolę w jej rozwoju odgrywa styl życia, zwłaszcza dieta. Czynniki genetyczne mają znaczenie, jednak złe nawyki żywieniowe znacząco zwiększają ryzyko wystąpienia tej często nazywanej „cichą epidemią” choroby.
– Cukrzyca typu 2 rozwija się, gdy komórki β trzustki, wydzielające insulinę w celu regulacji poziomu glukozy we krwi, ulegają uszkodzeniu na skutek długotrwałego stresu wywołanego niewłaściwą dietą. To zjawisko znane jest jako stres oksydacyjny – wyjaśnia dr Naoki Harada, profesor nadzwyczajny na Wydziale Rolnictwa Uniwersytetu Metropolitalnego w Osace i główny autor badania.
Ale co dokładnie doprowadza te kluczowe komórki do wyczerpania?
Zespół badawczy skupił się na genie stresoreaktywnym REDD2. Tego typu geny aktywują się w odpowiedzi na różne czynniki stresowe, mając na celu ochronę komórek. Czasem jednak ich działanie przynosi odwrotny skutek.
– Zaobserwowaliśmy, że zwiększona ekspresja genu REDD2 uszkadza komórki β, co prowadzi do zmniejszenia wydzielania insuliny i w konsekwencji do rozwoju cukrzycy – mówi Harada.
Zespół ustalił, że aktywność REDD2 znacznie wzrasta, gdy komórki β są narażone na wysokie stężenie glukozy, kwasów tłuszczowych oraz STZ – związku chemicznego powszechnie używanego do modelowania cukrzycy w badaniach laboratoryjnych. Gdy poziom REDD2 był sztucznie obniżany, komórki β lepiej przetrwały i zachowały swoje funkcje. Natomiast jego nadekspresja prowadziła do zwiększonej śmierci komórek i zaburzeń szlaku mTORC1 – kluczowego w regulacji wzrostu i przeżycia komórkowego.
Dalsze eksperymenty na hodowlach komórkowych i modelach mysich wykazały, że myszy pozbawione genu REDD2 miały lepszą kontrolę glikemii nawet po diecie wysokotłuszczowej lub ekspozycji na substancje wywołujące cukrzycę. U gryzoni tych zaobserwowano również większą liczbę zdrowych komórek β i wyższy poziom wydzielanej insuliny. Analiza danych z ludzkich wysp trzustkowych potwierdziła negatywny wpływ REDD2 na masę komórek β i ich zdolność do wydzielania insuliny.
– Odkryliśmy, że hamowanie ekspresji REDD2 chroni komórki β przed uszkodzeniem nawet w warunkach stresu wywołanego przejadaniem się, zapobiegając tym samym rozwojowi cukrzycy – podkreśla Harada.
Rola REDD2 jako kluczowego czynnika uszkadzającego komórki β otwiera nowe możliwości we wczesnej diagnostyce i terapii cukrzycy typu 2.
– Mamy nadzieję, że REDD2 stanie się markerem diagnostycznym cukrzycy typu 2 i pozwoli na opracowanie nowych leków lub żywności funkcjonalnej, które będą go celować – dodaje Harada.
Badanie zostało opublikowane w Journal of Biological Chemistry: https://doi.org/10.1016/j.jbc.2025.110271
