Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН совместно с коллегами из Марийского государственного университета выяснили, как изменяется функционирование митохондрий в клетках организма при развитии сахарного диабета первого типа. Статья об этом была опубликована в журнале Cells.

Cахарный диабет — это сложное полигенное заболевание с многочисленными метаболическими нарушениями. Оно входит в число наиболее распространенных и наиболее опасных болезней современного общества. Одна из причин развития сахарного диабета — дисфункция митохондрий. Митохондрии — это «энергетические станции» клетки, органеллы, ответственные за кислородное дыхание.

Ионы кальция, как известно, являются одними из ключевых регуляторов внутриклеточных, и, в частности, митохондриальных процессов. Однако избыточное накопление этих ионов в митохондриях может привести к увеличению проницаемости внутренней мембраны этих органелл для определенного вида агентов и гибели клетки. Поэтому ученые всего мира исследуют процессы, связанные с нарушением транспорта ионов кальция в митохондриях диабетических клеток.

Группа российских исследователей выяснила, как изменяются митохондрии диабетических клеток. Результаты, полученные в этой работе, показывают, что при развитии сахарного диабета I типа у крыс происходят адаптационные изменения в клетках печени, связанные с функционированием митохондрий, и, в частности, с белковыми структурами, ответственными за регуляцию гомеостаза ионов кальция.

Развитие сахарного диабета I типа приводило к тому, что митохондрии клеток печени начинали гораздо быстрее и в гораздо большем объеме поглощать ионы кальция по сравнению с органеллами животных контрольной группы. Ученые связали это с изменением белкового состава Са²⁺-унипортера и со снижением в органеллах количества белков, входящих в состав митохондриальной поры. Эти адаптационные изменения повысили устойчивость митохондрий к разрушению, которое в противном случае привело бы к быстрой смерти клетки. В то же время, по словам ученых, скорее всего эта адаптация характерна только для определенного вида тканей.

Авторы исследования предполагают, что клетки печени выработали такой механизм адаптации из-за специфики своей работы. Печень ответственна за очистку организма от чужеродных химических веществ. Поэтому важно, чтобы митохондрии клеток этого органа адаптировались к изменениям метаболизма при диабете.