В новаторском исследовании, опубликованном в журнале eLife, ученые обнаружили важнейшую связь между уровнем цинка в организме и риском развития диабета 2-го типа и жировой болезни печени. Это исследование не только углубляет наше понимание влияния цинка на метаболизм, но и представляет собой потенциальную терапевтическую мишень для лечения этих распространенных заболеваний.
Роль цинка в метаболизме
Цинк давно признан важнейшим микроэлементом, играющим важную роль в различных биологических процессах. Предыдущие исследования показали, что цинк участвует в выработке инсулина и метаболизме глюкозы. Было установлено, что увеличение потребления цинка улучшает контроль уровня глюкозы в крови у людей с преддиабетом или диабетом 2-го типа. Кроме того, было установлено, что у людей с мутацией в ключевом белке-транспортере цинка риск развития диабета снижается. Однако точный механизм влияния цинка на уровень глюкозы в крови и риск развития диабета до сих пор остается неясным.
Генетический анализ выявил клиническую связь
Для изучения защитной роли цинка в развитии диабета исследователи провели генетический анализ, используя данные большой популяции участников европейского происхождения. Они выявили редкую мутацию в белке-транспортере цинка SLC39A5, которая приводит к повышению уровня циркулирующего цинка. Дальнейший метаанализ подтвердил, что у людей с утратой функции мутации в SLC39A5 повышен уровень цинка и снижен риск развития диабета 2-го типа.
Исследования на животных подтверждают полученные результаты
Чтобы понять функцию SLC39A5 и его влияние на развитие диабета, исследователи генетически сконструировали мышей, лишенных этого белка-транспортера цинка. У таких мышей наблюдался повышенный уровень цинка в крови и тканях. Когда мышей, лишенных SLC39A5, кормили диетой с высоким содержанием жиров и фруктозы, чтобы вызвать ожирение, у них значительно снизился уровень глюкозы натощак по сравнению с контрольной группой. Аналогичные результаты наблюдались и во врожденной модели ожирения. Кроме того, потеря SLC39A5 приводила к снижению инсулинорезистентности, являющейся отличительной чертой диабета.
Последствия для жировой болезни печени
Поскольку диабет 2-го типа часто сопровождается неалкогольной жировой болезнью печени, исследователи выяснили, защищает ли потеря SLC39A5 также от повреждения печени. У мышей, лишенных этого белка-транспортера цинка, наблюдалось меньшее накопление жира в печени и улучшенная чувствительность к инсулину. Даже при кормлении мышей диетой с высоким содержанием жиров и фруктозы у этих мышей наблюдалось уменьшение накопления жира в печени и улучшение общего метаболического состояния по сравнению с контрольной группой.
Потенциальная терапевтическая мишень
Результаты данного исследования дают ценное представление о роли цинка в метаболизме и предлагают потенциальную мишень для лечения диабета 2-го типа и жировой болезни печени. Нацелившись на белок-транспортер цинка SLC39A5, исследователи, возможно, смогут разработать терапию, которая будет регулировать уровень цинка и улучшать чувствительность к инсулину.
Мнения экспертов и цитаты
Доктор Шек Ман Чим, первый автор исследования и главный научный сотрудник компании Regeneron Pharmaceuticals, Inc, подчеркивает значение потребления цинка для контроля диабета: "Мы знаем, что увеличение потребления цинка улучшает контроль уровня глюкозы в крови у людей с преддиабетом или диабетом 2-го типа, а у людей с мутацией в ключевом белке-транспортере цинка риск развития диабета снижается". Это подчеркивает потенциальное влияние терапии, нацеленной на цинк, на лечение диабета.
Научная и историческая информация
Цинк признан одним из важнейших питательных веществ на протяжении многих веков. Впервые его значение для здоровья человека было зафиксировано в древнеиндийских текстах, где он описывался как средство для лечения различных заболеваний. В современной медицине добавки цинка используются для лечения таких заболеваний, как диарея, респираторные инфекции и заживление ран.
