Ученые из Волгоградского государственного медицинского университета работают над новым подходом к лечению социально-значимых заболеваний

Динамика остается неутешительной – исследователи отмечают, что в течение 13 лет число впервые выявленных болезней, характеризующимися повышенным кровяным давлением выросло почти в 1,9 раза, а сахарным диабетом — в 1,4 раза [1].

И хотя надзорные органы напрямую не фиксируют уровень смертности населения от сахарного диабета в своих статистических сборниках, нам известно, что одно заболевание может стать причиной другого. Так, например, сахарный диабет вызывает болезни сердечно-сосудистой системы — именно они чаще всего становятся причиной смерти людей, страдающих от проблем с усвоением глюкозы [2].

Бороться с этой проблемой можно по-разному. Один из основных механизмов, препятствующих нормальной утилизации глюкозы при диабете 2 типа (СД2) заключается в потере жировой тканью чувствительности к инсулину — возникновению феномена инсулинорезистентности. В результате ткани больного начинают плохо реагировать на инсулин и захватывать мало глюкозы из крови [3]. Существующие на международном рынке препараты основаны на действии инкретиновых гормонов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), снижающих уровень глюкозы в крови за счет стимуляции дополнительного синтеза инсулина, однако производящие их зарубежные компании прекратили поставки своих разработок в Россию в 2023 году [4].

Коллектив ученых из Волгоградского государственного медицинского университета Минздрава России (ВолгГМУ) под руководством д.фарм.н. Дениса Бабкова решил подойти к решению вопроса с дефицитом жизненно необходимых лекарственных средств в России со стороны анализа вклада воспалительного процесса в развитие заболевания. Известно, что воспаление жировой ткани является основным связующим звеном между ожирением и СД2, играющим ключевую роль в возникновении инсулинорезистентности [5]. Авторы из ВолгГМУ планируют изучить роль инфламмасомы NLRP3 в развитии сахарного диабета на ранних стадиях, а также разработать новые методы лечения этого заболевания и предотвращения его осложнений. Инфламмасомы представляют собой многокомпонентный белковый комплекс, формирующийся в организме, когда ему грозит опасность: вирусная инфекция или, например, появление пыли в легких. В норме эти комплексы нужны нам для адекватной работы врожденного иммунитета, однако в некоторых случаях они начинают работать неправильно. В частности, мутации в генах, ответственных за белки NLRP3, приводят к гиперактивации этого комплекса и возникновению неадекватного воспалительного ответа там, где организму это не нужно [6]. Следовательно, разработка препаратов, направленных на подавление неправильной работы ответственной за воспалительный ответ инфламмасомы NLRP3 способна снизить уровень инсулинорезистентности и облегчить жизнь многим людям, страдающим от диабета и тесно ассоциированного с ним ожирения.

Руководитель исследовательского проекта, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), директор Научного центра инновационных лекарственных средств ВолгГМУ Денис Бабков считает, что новый класс противовоспалительных препаратов имеет ряд преимуществ перед имеющимися средствами, нацеленными на гормоны ЖКТ: «через контроль воспаления мы можем добиться влияния на более глубокие и важные механизмы патологических изменений в организме. Препараты, воздействующие на инфламмасомы, превентивно не допускают развития некоторых поздних осложнений СД2, по механизмам более глубоким, чем просто контроль уровня глюкозы, вплоть до эпигенетических».

Дело в том, что процесс воспаления жировой ткани тесно связан с эпигенетическими реакциями избыточного метилирования ДНК и РНК, приводящим к усугублению течения не только диабета, но и многих иммунометаболических болезней. Эпигенетические изменения не затрагивают последовательность нуклеотидов, в которой записана унаследованная нами от родителей информация, следованно, такие поломки обратимы. В итоге, борьба с неправильно работающими процессами воспаления способна снизить степень метилированности ДНК и РНК, приводящей к инсулинорезистентности [7].

Коллектив авторов из ВолгГМУ ранее уже публиковал исследования своего авторского прототипа соединений, направленных на борьбу с метаболическими нарушениями, происходящими при диабете 2 типа [8]. В течение 2024-25 гг. при поддержке РНФ ученым предстоит развить свою идею: смоделировать, синтезировать и на мышиных моделях оценить эффективность нового класса веществ, подавляющих избыточную активность NLRP3. Потенциальный спектр применения препаратов, нацеленных на инфламмасому, не ограничен только диабетом. В ряде исследований было доказано, что инфламмасома NLRP3 также играет роль в развитии нейродегенеративных нарушений. Например, повышенная активности NLRP3 формирует инсулинорезистентность в тканях головного мозга при болезни Альцгеймера, ухудшая когнитивные функции за счет снижения способности центральной нервной систему поглощать питательную глюкозу [9]. Изучение NLRP3 в качестве мишени для лекарственной терапии СД2 также способно помочь в разработке принципиально новых средств профилактики и терапии осложнений инфекционных заболеваний. Внедрение в практическое здравоохранение лекарственных средств, ориентированных на NLRP3, способно существенно повысить качество жизни больных и снизить социальные и экономические потери, связанные с растущей заболеваемостью как инфекционными, так и неинфекционными болезнями.

Литература

1. Будилова, Е. В., Мигранова, Л. А. (2020). Распространение социально значимых болезней и борьба с ними в России. Народонаселение, 23(2), 85-98. DOI: 10.19181/population.2020.23.2.8.
2. Дедов, И. И., Шестакова, М. В., Викулова, О. К., Железнякова, А. В., Исаков, М. А., Сазонова, Д. В., Мокрышева, Н. Г. (2023). Сахарный диабет в Российской Федерации: динамика эпидемиологических показателей по данным Федерального регистра сахарного диабета за период 2010–2022 гг. Сахарный диабет, 26(2), 104-123. https://doi.org/10.14341/DM13035.
3. Fu, Z., R Gilbert, E., & Liu, D. (2013). Regulation of insulin synthesis and secretion and pancreatic Beta-cell dysfunction in diabetes. Current diabetes reviews, 9(1), 25-53.
4. De Graaf, C., Donnelly, D., Wootten, D., Lau, J., Sexton, P. M., Miller, L. J., ... & Wang, M. W. (2016). Glucagon-like peptide-1 and its class BG protein–coupled receptors: a long march to therapeutic successes. Pharmacological reviews, 68(4), 954-101.
5. Шварц, В. (2009). Воспаление жировой ткани. Часть 2. Патогенетическая роль при сахарном диабете 2-го типа. Проблемы эндокринологии, 55(5), 43-48. https://doi.org/10.14341/probl200955543-48.
6. Levy, M., Thaiss, C. A., Elinav, E. (2015). Taming the inflammasome. Nature medicine, 21(3), 213-215. doi:10.1038/nm.3808.
7. Aurich, S., Müller, L., Kovacs, P., & Keller, M. (2023). Implication of DNA methylation during lifestyle mediated weight loss. Frontiers in endocrinology, 14, 1181002.
8. Petrova AV, Babkov DA, Khusnutdinova EF, Baikova IP, Kazakova OB, Sokolova EV, Spasov AA. α-Glucosidase Inhibitors Based on Oleanolic Acid for the Treatment of Immunometabolic Disorders. Applied Sciences. 2023; 13(16):9269. https://doi.org/10.3390/app13169269.
9. Fornari Laurindo, L., Aparecido Dias, J., Cressoni Araujo, A., Torres Pomini, K., Machado Galhardi, C., Rucco Penteado Detregiachi, C., ... & Maria Barbalho, S. (2024). Immunological dimensions of neuroinflammation and microglial activation: exploring innovative immunomodulatory approaches to mitigate neuroinflammatory progression. Frontiers in Immunology, 14, 1305933. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1305933.