Dążymy do celu

Czego dowiadujemy się z badań cukrzyc monogenowych?

Prof. dr hab. med. Wojciech Młynarski

Dr hab. med. Agnieszka Zmysłowska

Klinika Pediatrii, Onkologii, Hematologii i Diabetologii I Katedry Pediatrii UM w Łodzi

Adres do korespondencji: dr hab. n. med. Agnieszka Zmysłowska, Klinika Pediatrii, Onkologii, Hematologii i Diabetologii I KP UM w Łodzi, ul. Sporna 36/50, 91-738 Łódź, e-mail: agnieszka.zmyslowska@umed.lodz.pl

Przyglądając się obowiązującej obecnie klasyfikacji cukrzycy wg WHO, można zastanawiać się, co łączy cukrzycę typu 2 z wybranymi postaciami cukrzycy monogenowej. Szczególnie interesujące wydaje się to w odniesieniu do niektórych postaci przetrwałej cukrzycy noworodkowej (PNDM – ang. permanent neonatal diabetes mellitus), cukrzycy typu MODY (ang. monogenic diabetes in the youth) czy zespołów cukrzycy monogenowej, jak zespół Wolframa czy Wolcott-Rallisona. Tym wspólnym mianownikiem cukrzycy typu 2 oraz wybranych postaci cukrzyc monogenowych jest zjawisko stresu retikulum endoplazmatycznego (ER, ang. endoplasmic reticulum).

Co powoduje indukcja stresu metabolicznego?

Zjawisko ER stresu może być uwarunkowane wieloczynnikowo. Wśród jego najważniejszych przyczyn wymienia się:

  • starzenie się organizmu,
  • infekcje wirusowe,
  • czynniki środowiskowe,
  • zaburzenia transportu białek,
  • obecność nieprawidłowych białek czy ich nadmierne nagromadzenie.


Każdy z tych czynników może prowadzić do indukcji ER stresu i w konsekwencji do zaburzenia homeostazy pro- i antyapoptotycznej na korzyść apoptozy.[1] W czasie indukcji zjawiska ER stresu może dochodzić do pobudzenia trzech jego szlaków: IRE1 (ang. inositol-requiring enzyme 1), PERK (protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase) oraz ATF6 (activating transcription factor-6), których obecność można potwierdzić oceną poszczególnych wykładników każdego z komponentów ER stresu.[1] Zjawisko ER stresu w przebiegu cukrzycy typu 2 zostało już potwierdzone i dokładnie opisane. Obecnie uważa się, że stres ER w cukrzycy jest poprzedzony przez tzw. stres metaboliczny, który obejmuje narastającą insulinooporność z hiperinsulinemią, hiperglikemią oraz wzrostem ilości wolnych kwasów tłuszczowych.

Po indukcji ER stresu dochodzi do aktywacji jego trzech szlaków, co prowadzi do apoptozy komórek β trzustki. Narastające zaburzenia insulinosekrecji dodatkowo nasilają stres ER, prowadząc do efektu błędnego koła.[2,3,4] Przekonujących dowodów na pobudzenie wszystkich trzech szlaków ER stresu w przebiegu cukrzycy typu 2 dostarczają wyniki badań przeprowadzonych w komórkach krwi obwodowej pacjentów. Udowodniono zwiększoną ekspresję genów i poziomu białek będących uznanymi markerami ER stresu (GRP78, IRE1 α, ATF6, CHOP, XBP-1) u pacjentów z cukrzycą typu 2 w porównaniu z grupą kontrolną.[5]

Ponadto w powyższym badaniu ekspresja większości markerów ER stresu korelowała dodatnio ze:

  • złym wyrównaniem metabolicznym cukrzycy,
  • dyslipidemią,
  • insulinoopornością,
  • wykładnikami zapalenia,
  • markerami stresu oksydacyjnego u pacjentów z cukrzycą typu 2.

Pełna wersja artykułu omawia następujące zagadnienia:

Apoptoza komórek wysp trzustkowych

Związek pomiędzy ER stresem a cukrzycą został po raz pierwszy potwierdzony w odniesieniu do rzadkiego zespołu cukrzycy monogenowej, dziedziczonego w sposób autosomalny [...]

Cukrzyca typu MODY

Kolejną formą cukrzycy monogenowej związaną ze zjawiskiem ER stresu jest przetrwała cukrzyca noworodkowa – PNDM. Zjawisko ER stresu w przebiegu PNDM [...]

Zespół Wolframa – postępująca neurodegeneracja

Kolejnym przykładem cukrzycy monogenowej, u podstaw której leży zjawisko ER stresu, jest zespół Wolframa (ang. DIDMOAD syndrome, Diabetes Insipidus, Diabetes Mellitus, [...]

Podsumowanie

Obecnie wiadomo już, że w określonych postaciach cukrzyc uwarunkowanych monogenowo cukrzyca – podobnie jak ma to miejsce w cukrzycy typu 2 [...]