Чи може діабет 1 типу зрештою бути оборотним?

Останнє оновлення: 28 травня 2019 р

Цукровий діабет 1 типу характеризується втратою 𝛽 клітин, що виробляють інсулін, у підшлунковій залозі, і до цього часу вважався незворотним. Недавно опубліковані дослідження показують, що, зрештою, може існувати ліки від діабету 1 типу. Читайте далі, щоб отримати всі подробиці.

Недавнє дослідження показало, що препарат стрептозотоцин у поєднанні з дієтою, що імітує голодування, може допомогти зменшити діабет 1 типу. iStock.com/RyanKing999

Хоча, як відомо, діабет 2 типу є оборотним із зміною дієти та способу життя, цукровий діабет 1 типу здавна вважався постійним станом, який вимагає пожиттєвої залежності від інсуліну. Захоплююче, нове дослідження, опубліковане лише минулого місяця (1), припускає, що "дієта, що імітує голодування", може ефективно змінити патологію діабету 1 типу у мишей. Хоча потенціал перекладу цих висновків на людей досі незрозумілий, це настільки важливе дослідження, що я хотів витратити час, щоб розпакувати його поштучно. По-перше, хоча б трохи передісторії, щоб встановити сцену.

Що таке дієта, що імітує піст, у будь-якому випадку?

Ми знаємо, що лише водне голодування забезпечує багато переваг для здоров’я, включаючи зниження рівня глюкози в крові, регенерацію імунної системи та підтримку клітин (2). Але тривале голодування важко для більшості людей і може спричинити несприятливий вплив на фізичне та психічне здоров’я через свою надзвичайну природу. Тому дослідники намагаються розробити дієти, що імітують фізіологічні переваги тривалого голодування без тягаря повного обмеження їжі.

Дієта, що імітує пост, може змінити діабет 1 типу

Цей тип дієти називають дієтою, що імітує голодування (ящур). Це дуже низькокалорійна, з низьким вмістом білка, з високим вмістом жиру дієта, яка спричинює зміни рівня глюкози, кетонових тіл та специфічних факторів росту, подібних до тих, що спостерігаються під час тривалого голодування лише у воді. Ящур характеризується циклами обмеження калорій та повторного годування. Наприклад, на мишачих моделях ящуру дослідники обмежують кількість їжі, до якої має доступ миша, протягом чотирьох днів, після чого три дні необмеженого годування щотижня. У людини один цикл ящуру складається з п’яти днів обмежень, а їжа відновлюється, як зазвичай, протягом решти місяця. Зазвичай це повторюється протягом трьох місяців (3).

Незабаром ми перейдемо до результатів дослідження, щоб розглянути інтригуючі наслідки ящуру. Але спочатку коротко розглянемо, що відбувається з організмом при цукровому діабеті 1 типу.

Анатомія підшлункової залози та діабет 1 типу

Коли ви їсте, вони виділяють інсулін, який допомагає транспортувати глюкозу з крові в клітини і використовуватись для виробництва енергії. Між прийомами їжі глюкагон допомагає підтримувати мінімальний рівень глюкози в циркуляції.

Діабет 1 типу - це аутоімунний стан, при якому власна імунна система організму атакує та руйнує β-клітини підшлункової залози, що виробляють інсулін. Загальновизнано, що β-клітини дорослої підшлункової залози реплікуються з надзвичайно низькою швидкістю (4, 5), і що утворення нових β-клітин відбувається дуже рідко (6). Отже, виснаження β-клітин і наслідком втрата секреції інсуліну, характерне для діабету 1 типу, вважається незворотним.

Захоплюючі події в терапії стовбуровими клітинами можуть мати потенціал для лікування діабету 1 типу, але ця інвазивна процедура потребуватиме повного видалення дисфункціональної підшлункової залози, трансплантації стовбурових клітин та активації складної генетичної програми для створення нової. Введіть дієту, що імітує піст.

Результати знайдені: Ящур повертає діабет 1 типу у мишей

Я знаю, що на цю частину ви всі чекаєте, тож давайте приступимо до неї. Дослідники використовували мишачу модель діабету 1 типу, в якій вчені використовують високі дози препарату стрептозотоцин (STZ), щоб викликати виснаження β-клітин (7). Всього п'яти днів лікування STZ було достатньо для підвищення рівня глюкози в крові, і тоді дослідники розпочали половину мишей у своєму першому циклі ящуру. Іншу половину мишей залишили їсти необмежено.

Ящур відновлює інсулінозалежний контроль глюкози
У мишей, які отримували STZ, їли стільки чау-їжі, скільки захотіли, рівень глюкози в крові продовжував зростати. На відміну від цього, у мишей, які отримували регулярні цикли ящуру, рівень глюкози та інсуліну в крові повертався до майже нормального рівня приблизно до 50-го дня. Крім того, тести толерантності до глюкози в цей момент підтвердили, що цикли ящуру у мишей покращували здатність очищати надлишок глюкози від крові.

Ящур покращує цитокіновий профіль
Вони вирішили виміряти і інші речовини в крові. Аналіз імунних сигнальних молекул, які називаються цитокінами, може розповісти нам багато про те, як імунна система взаємодіє з рештою тіла. У цьому дослідженні вони виявили, що у мишей на регулярних циклах ящуру були знижені цитокіни, пов'язані із запаленням та пошкодженням β-клітин (TNFα, IL-12), та підвищений рівень протизапальних цитокінів, пов'язаних з регенерацією β-клітин (IL-2, IL-10 ).

Ящур запускає регенерацію бета-клітин підшлункової залози
Все це чудово, але те, що справді хотіли знати дослідники, - це те, що поліпшення контролю рівня глюкози в крові та зміни цитокінів відображалося функціональними змінами в підшлунковій залозі. Використовуючи методи фарбування клітин, вони виявили, що лікування STZ призвело до різкого (на 85 відсотків) зменшення кількості β-клітин, що секретують інсулін, і збільшення клітин, що не виробляють гормони. Але лише за декілька циклів обмеження калорійності та повторної подачі ящуру багато з цих клітин, що не є α/β, редиференційовані у функціональні β-клітини, що секретують інсулін (1)!

Повернення часу: Повторне пробудження ембріональних генів

Як це робив ящур? Дослідникам теж було цікаво і цікавилось, чи відповідальна епігенетика. Вони заземлили частину тканини підшлункової залози від мишей і використовували послідовність РНК, щоб визначити, які гени експресуються.

Я вже висвітлював епігенетику - ідею про те, що експресія певних генів може бути ввімкнена чи вимкнена залежно від того, які стимули є. По суті, генетичний план побудови підшлункової залози присутній у кожній окремій клітині організму, починаючи з утроби і до дорослого віку, як і план кожного органу та структури вашого тіла. Але цей генетичний план включається лише в певний час і в певних клітинах, коли є належні сигнали.

Наприклад, при нормальному розвитку миші клітини-попередники підшлункової залози експресують білки Sox17 та Pdx1 близько ембріонального дня 8,5. Деякі з цих попередників підшлункової залози перетворюються на клітини-попередники ендокринної системи, які потім експресують білок Ngn3 з ембріональних днів 11,5 до 18. Ці попередники, що експресують Ngn3, в кінцевому підсумку дають початок усім ендокринним клітинам острова. Ці білки, як правило, взагалі не експресуються, як тільки миша досягає зрілого віку.

Однак результати цього дослідження свідчать про те, що ящур може викликати експресію цих ембріональних розвитку та маркери перепрограмування β-клітин. Коли дослідники знову провели експерименти, але навмисно знищили лінію клітин Ngn3, вони виявили, що індукована ящуром регенерація β-клітин не відбулася. Це свідчить про те, що епігенетичне перепрограмування відповідає за покращену толерантність до глюкози та регенерацію острівців (1).

Поза мишами: регенерація в підшлунковій залозі людини

Гаразд, тому ящур у мишей перевертає діабет 1 типу. Але як щодо людей? На жаль, досить важко виміряти регенерацію підшлункової залози у живих людей, оскільки ми не можемо збирати людські тканини, як тканини миші. Тому замість цього дослідники проводили експерименти ex vivo (поза тілом) на культивованих людських острівцях підшлункової залози як від здорових людей, так і від діабетиків 1 типу.

Геніально, вони окремо зарахували п’ятьох людей на ящур тривалістю п’ять днів і взяли проби крові на вихідному та на п’ятий день ящуру. Зразки сироватки крові після ящуру мали більш високий рівень факторів росту та кетонових тіл та нижчий рівень глюкози, як очікувалося. Потім дослідники взяли культивовані острівці підшлункової залози і купали їх у зібраних зразках. Як на здорових острівцях, так і на острівцях діабету 1 типу, які зазнали впливу сироватки, обробленої ящуром, спостерігалася тенденція до залежності від глюкози індукції ембріональних генів Sox2 та Ngn3.

Потім вони спробували нанести на культивовані острівці комерційні культурні середовища, що імітують голодування, з низьким вмістом глюкози та сироватки. При надходженні лише цієї невеликої кількості глюкози секреція інсуліну стимулювалась як на здорових, так і на острівцях з діабетом. Були також значні зміни в маркерах перепрограмування β-клітин (1).

Чи мали ми їсти три рази на день?

Я вже писав про гіпотезу про невідповідність - ідею про те, що наші гени не дотягували до нашого сучасного способу життя. Наші предки мисливців-збирачів, мабуть, періодично змінювались через дефіцит їжі та успіх у полюванні, і, ймовірно, рідко їли тричі на день. Здатність тварин боротися з позбавленням їжі є адаптивною реакцією, яка зберігається у всіх видів. У періоди дефіциту м’яка атрофія тканин та органів мінімізує витрати енергії. Після повторного годування організм може відновити ці тканини до нормального обсягу (8).

Це викликає кілька цікавих питань: чи дійсно експресія цих “ембріональних” генів у зрілому віці є ненормальною? Або можливо, що ми маємо мати перехідну експресію цих «ембріональних» генів періодично протягом усього нашого життя? Чи може наша держава, яка постійно харчується, у більшості західного світу бути справжньою «ненормальною» моделлю експресії генів? Я, звичайно, сподіваюся побачити більше досліджень у цій галузі, особливо на людях.

Відповіді на ваші актуальні запитання

Що на винос? У мишачій моделі діабету 1 типу дієта, що імітує голодування, спричиняє короткочасне зменшення кількості β-клітин, яке повертається до нормального рівня після повторного годування. Це відбувається за допомогою перепрограмування ліній і β регенерація клітин, ефективно відновлюючи вироблення інсуліну! Подібні зміни спостерігались у культивованій підшлунковій залозі людини, проте необхідні додаткові дослідження, щоб підтвердити, що регенерація β-клітин також відбувається у живих людей.

А як щодо діабету 2 типу? Оскільки я вже писав про скасування діабету 2 типу за допомогою дієти, я вирішив зосередити цю статтю на діабеті 1 типу. Але дослідження, яке я розпакував у цій статті, насправді було лише половиною результатів цього впливового дослідження. Друга половина експериментів використовувала модель миші для діабету 2 типу і показала, що ящур також міг врятувати мишей від пізньої стадії діабету 2 типу. кількість β клітин та секреція інсуліну були відновлені після шести-восьми циклів ящуру та повторного годування (1).

Де я можу спробувати ящур? Ящур, як вивчався в ході клінічних випробувань, в даний час доступний у Prolon у вигляді конкретної упаковки готових продуктів харчування та мікроелементів. Він призначений для введення під наглядом лікаря. Дуже ймовірно, що «домашня» версія з подібною кількістю калорій та подібним складом вуглеводів, жирів та білків мала б однакові ефекти, але це ще не вивчалось у клінічному дослідженні. Як я вже писав, голодування підходить не всім, тому проконсультуйтеся з лікарем, перш ніж пробувати це вдома.

Невже це так просто, як ящур? Можливо, але, мабуть, ні. Якщо насправді це дослідження перекладе на людей, ящур може відновити вашу підшлункову залозу і відновити вироблення інсуліну в короткостроковій перспективі, але це не зупинить вашу імунну систему від її повторного руйнування. Вам все одно доведеться усунути першопричину захворювання, яка, швидше за все, є основною харчовою непереносимістю, що виробляє антитіла, які перехресно реагують з острівцевими клітинами. Я припускаю, що ящур у поєднанні з аутоімунним протоколом Палео може просто зробити трюк, але це ще потрібно перевірити.

Де я можу глибше заглибитися в наукові дослідження? Зайдіть до блогу Інституту Крессера, де я ще детальніше розглядаю останні медичні дослідження. Обов’язково перегляньте мою недавню публікацію в блозі про переваги ящуру для раку, старіння, метаболічних захворювань, когнітивного здоров’я тощо.

У нас точно ще немає всіх відповідей. Залишайтеся з нами для подальшого обговорення у своєму блозі про переваги дієт, що імітують піст, і про те, як застосовувати їх у своєму житті. Це, безумовно, захоплююча тема, яку я буду продовжувати висвітлювати у майбутніх блогах та подкастах, коли ми дізнаємось більше.