Диабет 1 типа характеризуется потерей инсулино-продуцирующих клеток в поджелудочной железе и в основном считается необратимым — до сих пор. Недавно опубликованы исследования позволяют предположить, что все-таки возможно полное излечение диабета 1 типа. Читайте дальше, чтобы узнать все детали.

Хотя, как известно, сахарный диабет 2 типа является обратимым с изменениями в диете и в образе жизни, диабет 1 типа уже давно считается постоянным состоянием, требующим пожизненной инсулиновой зависимости. Захватывающее новое исследование свидетельствует о том, что «диета, которая имитирует голодание» (ДИГ) может эффективно изменить патологию диабета 1 типа у мышей. Хотя потенциал перевода этих находок на человека остается не полностью отслеженным, это такое ключевое исследование, что мы выделили время, чтобы распаковать его по частям.

Что такое диета, которая имитирует голодание?

Мы знаем, что голодание на воде обеспечивает много пользы для здоровья, включая снижение уровня глюкозы в крови, регенерацию иммунной системы и поддержку клеток. Но длительное голодание тяжелое для большинства людей и может вызвать неблагоприятное влияние на физическое и психическое здоровье из-за его чрезвычайной природы. Поэтому исследователи пытались разработать диеты, которые имитируют физиологические преимущества длительного голодания без бремени ограничения пищи.

Диета, имитирующая голодание, может изменить диабет 1 типа

Этот тип диеты называется диетой, имитирующей голодание. Это очень низкокалорийная диета с низким содержанием белка, с высоким содержанием жиров, вызывает изменения глюкозы, кетоновых тел и специфических факторов роста, подобных тем, что наблюдаются при длительной голодовке только на воде. Характеризуется циклами ограничения калорий и реферингом. Например, в мышиных моделях исследователи ограничивают количество пищи, к которой мышь имеет доступ в течение четырех дней, после чего три дня неограниченного кормления еженедельно. У человека один цикл состоит из пяти дней ограничения, и питание продолжается как всегда до конца месяца. Обычно это повторяется в течение трех месяцев.

Вскоре мы перейдем к результатам исследования, чтобы взглянуть на интригующие эффекты. Но сначала давайте кратко рассмотрим, что происходит с организмом при диабете 1 типа.

Анатомия поджелудочной железы и диабет 1 типа

Поджелудочная железа содержит регионы, называющиеся островками, которые являются плотными кластерами клеток, что отвечают за выделение гормонов. Двумя основными типами эндокринных клеток является инсулин-продуцирующие β-клетки и глюкагон-продуцирующие α-клетки. Β-клетки поджелудочной железы являются одними из наиболее чувствительных клеток. Когда вы едите пищу, они выпускают инсулин, который помогает перебросить глюкозу из крови в клетки, которые будут использоваться для производства энергии. Между приемом пищи глюкагон помогает поддерживать минимальный уровень глюкозы в обращении.

Диабет 1 типа является аутоиммунным состоянием, при котором собственная иммунная система тела атакует и разрушает инсулин-продуцирующие β-клетки поджелудочной железы. Широко известно, что β-клетки у взрослой поджелудочной железы реплицируются с чрезвычайно низкой скоростью, и образование новых β-клеток происходит очень редко. Истощение β-клеток и, как следствие, потеря секреции инсулина, характерной для диабета 1-го типа, считается необратимым.

Захватывающие события в терапии стволовыми клетками могут иметь потенциал для лечения диабета 1 типа, но эта инвазивная процедура требует полного удаления дисфункциональной поджелудочной железы, трансплантации стволовых клеток и активации комплексной генетической программы для создания новой. Введите диету, имитирующую голодание.

Исследователи использовали мышиную модель диабета 1 типа, в которой ученые использовали высокие дозы стрептозотоцина (STZ), чтобы вызвать истощение β клеток. Только пять дней лечения STZ было достаточно для повышения уровня глюкозы в крови. Другую половину мышей оставили неограниченными в питании.

Сахарный контроль глюкозы

В STZ-обработанных мышей, которые ели столько времени, как им нравилось, уровень глюкозы в крови продолжал резко расти. Напротив, мыши, которые получали регулярные циклы, имели уровень глюкозы в крови и инсулина, который вернулся почти до нормального уровня примерно в 50-е сутки.

профиль цитокинов

Они решили также измерить другие вещества в крови. Анализируя иммунные сигнальные молекулы, которые называются цитокинами, можно многое рассказать о том, как иммунная система взаимодействует с остальным телом. В этом исследовании они обнаружили, что мыши на регулярных циклах имели сниженные цитокины, связанные с воспалением и повреждением β клеток (TNFα, IL-12) и повышенные уровни противовоспалительных цитокинов, связанных с регенерацией клеток (IL-2, IL- 10). ).

Регенерация панкреатических бета-клеток

Исследователи хотели знать, было ли улучшение контроля глюкозы в крови и изменения в цитокинах отражено в функциональном улучшении поджелудочной железы. Используя методику окрашивания клеток, они обнаружили, что лечение STZ привело к резкому (85%) уменьшению количества секретирующих инсулин β-клеток и негормональных клеток.

Возвращение времени: пробуждение эмбриональных генов

Эпигенетика? Ученые подняли часть ткани поджелудочной железы у мышей и использовали секвенирование РНК, чтобы определить, какие гены экспрессируются. Они обнаружили, что диета с имитацией голодания (ДИГ) способна вернуть часы назад, способствуя экспрессии генов у взрослых мышей, которые обычно наблюдаются только во время эмбрионального и фетального развития. Это довольно удивительный вывод.

Эпигенетика — идея о том, что экспрессия определенных генов может быть включена или выключена, в зависимости от того, какие стимулы есть. По сути, генетический план построения поджелудочной железы присутствует в каждой отдельной клетке тела, от утробы через всю взрослую жизнь, как и план для каждого органа и структуры вашего тела. Но этот генетический план включается только в определенные времена и в определенных клетках, когда присутствуют соответствующие сигналы.

Например, при нормальном развитии мыши клетки-предшественники поджелудочной железы экспрессируют белки Sox17 и Pdx1. Некоторые из этих предшественников поджелудочной железы превращаются в клетки-предшественники эндокринной системы, затем экспрессируют белок Ngn3 из эмбриональных дней от 11,5 до 18 лет. Эти белки обычно не выражены вообще после того, как мышь достигает совершеннолетия.

Однако результаты этого исследования позволяют предположить, что ДИГ может индуцировать экспрессию этих эмбриональных разработок и маркеров репрограммирования β клеток. Когда исследователи снова провели эксперименты, но намеренно уничтожили линию клеток Ngn3, они обнаружили, что индуцированное регенерация клеток β не состоялась. Это свидетельствует о том, что Эпигенетическое перепрограммирование отвечает за улучшенную толерантность к глюкозе и регенерацию островков.

За пределами мышей: регенерация в поджелудочной железе человека

Хорошо, что ДИГ меняет диабет 1 типа у мышей. А как же люди? К сожалению, довольно сложно измерить регенерацию поджелудочной железы у живых людей, поскольку мы не можем собрать человеческие ткани, как мышиные. Поэтому вместо этого исследователи провели эксперименты ex vivo (вне тела) на культивируемых островках поджелудочной железы человека как у здоровых людей, так и у диабетиков типа 1.

Они отдельно включили пять человек в ДИГ втечение пяти дней и взяли образцы крови на начальном уровне и в пятый день. Образцы сыворотки крови имели более высокие уровни факторов роста и кетоновых тел и, как ожидалось, снижали уровень глюкозы. Затем исследователи взяли культивируемые островки поджелудочной железы и купали их в собранных образцах. В обоих здоровых островках и диабетических островках типа 1, подвергавшихся воздействию обработанной сыворотки наблюдалась тенденция к индукции глюкозозависимых генов Sox2 и Ngn3.

Затем они попытались применить коммерчески доступную культуральную среду, «имитирующую натощак», с низким содержанием глюкозы и сыворотки в культивируемых островках. При поставке только этого небольшого количества глюкозы, секреция инсулина стимулировалась как у здоровых, так и в диабетических островках. Были также значительные изменения в маркерах репрограммирования β клеток.

Мы намеревались есть три раза в день?

Гипотеза о несоответствии — идея о том, что наши гены не достигли нашего современного образа жизни. Наши предки охотники-собиратели, пожалуй, периодически меняли дефицит пищи и успех в охоте и, вероятно, редко ели три раза в день. Способность животных бороться с лишением пищи является адаптивной реакцией, которая сохраняется у всех видов. Во времена дефицита мягкая атрофия тканей и органов минимизирует затраты энергии. После реферинга тело может построить эти ткани в нормальном объеме.

Это вызывает ряд интересных вопросов: есть ли выражение этих «эмбриональных» генов во взрослом возрасте действительно ненормальным? Возможно, что мы имеем периодическую экспрессию этих «эмбриональных» генов в течение нашей жизни? Может наше состояние постоянного питания быть настоящим «ненормальным» шаблоном экспрессии генов? Мы, конечно, надеемся увидеть больше исследований в этой сфере, особенно у людей.

Источник: chriskresser.com