Во время сна поджелудочная железа продуцирует меньше инсулина, чем в период бодрствования, однако выраженность данного снижения имеет значительные индивидуальные отличия — к такому выводу, опубликованному в журнале «Cell Metabolism», в ходе новой работы пришли ученые из Лундского университета (Lund University), Швеция, и Университета Хельсинки (University of Helsinki), Финляндия. Исследователи отметили, что более 30% представителей общей популяции склонны к снижению синтеза инсулина в ответ на действие мелатонина — гормона циркадного ритма. У таких людей отмечают небольшое изменение в гене рецептора мелатонина, что является известным фактором риска развития сахарного диабета 2-го типа.
В ходе предыдущих широкомасштабных исследований ученые идентифицировали около 100 генов, которые могут приводить к повышению риска развития сахарного диабета 2-го типа. К перечню таких генов были отнесены и изменения гена рецептора мелатонина MTNR1B, которые имеют место у каждого 3-го жителя планеты. Известно, что рецептор MTNR1B повышает чувствительность тканей к мелатонину, однако в ходе данного исследования ученые изучали направленность его действия при локализации в поджелудочной железе. Соавтор работы доктор Хидрик Мулдер (Hindrik Mulder) отметил, что сахарный диабет 2-го типа — полигенетическая патология, и предрасположенность к ее развитию определяется сотнями генов, причем вклад каждого из них может быть достаточно незначительным. Он и его коллеги привели данные о панкреатических островках у людей, имеющих одну или две копии гена MTNR1B, ассоциированного с высоким риском. Так, у лиц с двумя копиями данного гена количество мелатониновых рецепторов в тканях поджелудочной железы было значительно больше, чем у тех, у которых отмечали лишь одну копию гена или даже не было ни одной. Такая особенность приводила к высокой чувствительности ткани к действию изучаемого гормона.
В ходе последующих экспериментов ученые изучали инсулин-секретирующие клетки у лабораторных мышей и оценивали результаты увеличения или уменьшения количества рецепторов мелатонина на поверхности клеток. Как и ожидалось, у мышей с небольшим количеством рецепторов интенсивность синтеза инсулина значительно не изменялась в присутствии мелатонина, в отличие от животных с большим количеством рецепторов.
На следующем этапе работы ученые попросили 23 человек без признаков сахарного диабета 2-го типа с высокорисковым вариантом гена MTNR1B и 22 лиц без него принимать по 4 мг мелатонина перед сном в течение 3 мес. Ученые определили, что к концу исследования уровень секреции инсулина у людей без варианта гена MTNR1B, ассоциированного с развитием сахарного диабета 2-го типа, был в 3 раза выше, чем у волонтеров с таким геном.
Авторы исследования подчеркнули, что полученные результаты не означают, что периодический прием таблетированных форм мелатонина может оказаться опасным для 30% населения, которые являются носителями измененной формы гена MTNR1B. Они не призывают всех проходить генетическое тестирование для определения варианта данного гена, однако указывают, что предложенная ими гипотеза вызывает множество вопросов и может означать, что длительное применение мелатонина не столь безопасно, как принято полагать. В целом, полученные результаты имеют физиологическую обоснованность, поскольку мелатонин известен как гормон циркадного ритма. Обычно люди не проявляют особой физической активности и не принимают пищу в ночное время, следовательно, потребность в энергии снижается и поддерживать максимальный уровень секреции инсулина не имеет смысла. Вероятно, именно повышающийся уровень мелатонина снижает интенсивность синтеза инсулина. В это время оптимальный уровень глюкозы в крови регулируется глюкагоном, который также является гормоном поджелудочной железы.
В ходе следующих работ ученые планируют продолжить изучение взаимосвязи между генетическими факторами риска развития сахарного диабета 2-го типа и поджелудочной железой. Они надеются, что полученные результаты в будущем станут основой клинических подходов к персонифицированной медицине.
- Cell Press (2016) Melatonin signaling is a risk factor for type 2 diabetes. ScienceDaily, May 12 (http://www.sciencedaily.com/releases/2016/05/160512124913.htm).
- Tuomi T., Nagorny C.L.F., Singh P. et al. (2016) Increased melatonin signaling is a risk factor for type 2 diabetes. Cell Metabolism, May 12 [Epub ahead of print].
Юлия Котикович
