Диабет-ассоциированная дизрегуляция O-GlcNAcylation в сердечной митохондрии крыс
Diabetes-associated dysregulation of O-GlcNAcylation in rat cardiac mitochondria. Partha S. Banerjee, Junfeng Ma, Gerald W. Hart. PNAS. 2015. Vol. 112. No 19. P. 6050–6055.
Авторы сообщают об обнаружении причинно-следственной связи между хроническим повышенным уровнем сахара в крови и разрушением митохондрий. Открытие проливает свет на ранее неизученную связь и может в итоге привести к разработке новых методов лечения и профилактики диабета. Прежние эксперименты показали, что высокий сахар в крови пациента больного диабетом изменяет активность митохондрии, которая перерабатывает питательные вещества в полезную энергию для клеток. Чтобы выяснить, почему так происходит, авторы сравнили ферменты в митохондрии из сердец крыс больных диабетом с ферментами митохондрий крыс со здоровым сердцем. Исследовательская группа в течение 30 лет изучала использование клетками молекул O-GlcNAc, чтобы установить, как происходит обработка питательных веществ и энергии. В первую очередь их интересовали различия в уровнях двух ферментов, которые добавляют белкам и удаляют из них молекулу O-GlcNAc. Выяснилось, что уровни фермента O-GlcNAc трансферазы, который добавляет O-GlcNAc в белки, выше в митохондрии крыс с диабетом, в то время как уровни ферментов, удаляющих O-GlcNAc, ниже. Также обнаружилось, что дислокация одного из ферментов в митохондрии у мышей с диабетом отличается. Выработка энергии требует сложного взаимодействия между комплексами ферментов в мембранах митохондрий, каждый из которых играет свою роль. O-GlcNAc трансфераза обычно содержится в одном из таких комплексов, однако у мышей с диабетом большая его часть перемещается внутрь митохондрии. В итоге, изменения связанной с O-GlcNAc активности приводят к сокращению эффективности процесса выработки энергии, и митохондрия начинает вырабатывать больше тепла и вредных молекул в качестве побочного продукта процесса. Печень запускает антиоксидантный процесс для нейтрализации свободных радикалов, который включает увеличение выработки глюкозы с последующим ростом уровня сахара в крови.
В.В. Стрекопытов