На кафедре экспериментальной медицины CIRM под руководством профессора Юрия Захарова исследуются как высокотехнологичные, так и традиционные методы терапии сахарного диабета 1 типа. Большое внимание уделяется созданию фармпрепаратов на основе растительного безопасного, но эффективного сырья, которое направлено на решение ряда важных задач: блокирование аутоиммунной реакции, регенерация погибших б-клеток, снижение стерильного воспаления. Многочисленные публикации показали эффективность данного направления, но сотрудники CIRM решили пойти дальше и помимо запатентованных формул готовых лекарственных форм перешли на создание специализированных индивидуальных лекарственных средств, которые создаются под каждого пациента индивидуально с учетом особенностей течения заболевания, возраста, сопутствующих заболеваний с последующей сертификацией. Рассмотрим некоторые растения экстракты которых используются для этого и механизмы антидиабетического действия.
Многие растительные лекарственные средства показали улучшение функции β -клеток, что наблюдалось с помощью гомеостатической модели оценки функции β -клеток (HOMA- β ). Регенерация β -клеток поджелудочной железы, наблюдаемая при гистопатологических и иммуногистохимических исследованиях, выражалась в увеличении размера и количества функциональных β- клеток. Увеличение массы β- клеток посредством экспрессии генов/белков, связанных с антиапоптотическим действием и неогенезом/пролиферацией β- клеток, увеличением стимулируемой глюкозой секреции инсулина посредством активации рецепторов транспортера глюкозы-2 (GLUT-2) и/или увеличения внутриклеточного Ca 2+ уровни наблюдались при лечении некоторыми растительными лекарственными средствами. Некоторые растительные лекарственные средства воздействовали на различные сигнальные пути инсулина. Кроме того, многие растительные лекарственные средства продемонстрировали защитное действие на β- клетки за счет снижения окислительного стресса и воспаления.
Регенерация β- клеток может происходить посредством репликации существующих β- клеток или преобразования других клеток поджелудочной железы в β- клетки. Примеры исследований экспериментальных препаратов природного происхождения на предмет их способности улучшать регенерацию β- клеток обобщены в Таблице. Репликация β- клеток опосредуется ингибированием нескольких митогенных сигнальных путей. Экспериментальные препараты, такие как соединения гармина и аминопиразина, показали таким образом регенеративный потенциал β- клеток. Модификация отдельных генов, которые связаны с развитием β- клеток во время эмбриогенеза, играет важную роль в преобразовании других клеток поджелудочной железы в β- клетки. Такие лекарства, как γ -аминомасляная кислота и артеметер, действуют как потенциальные активаторы превращения других клеток в β- клетки. Кроме того, существует возможность получения β- клеток из клеток-предшественников, включая эмбриональные человеческие и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные из популяций соматических клеток. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8298154/
Таблица 1
Исследования препаратов, полученных из растительных источников, на предмет их способности улучшать регенерацию β- клеток.
| Экспериментальный препарат | Экспериментальная система | Доза | β- Механизм регенерации клеток | |
|---|---|---|---|---|
| Хармин | Мыши C57B6 с частичной панкреатэктомией и трансплантацией островков человека | 10 мг/кг | β- Пролиферация клеток | |
| Клеточные линии инсулиномы крысы (Ins1 823/13) и гепатомы человека (HepG2) | 1–15 мкМ | β- Пролиферация клеток | ||
| γ- аминомасляная кислота | Трансгенные мыши дикого типа, индуцированные стрептозотоцином (60 мг/кг) | 250 мкг /кг | Регенерация β- клеток путем дифференцировки α -клеток в β- клетки . | |
| Артеметер | Линия β- клеток мыши (Min6), индуцированная доксициклином (1 мкг /мл) для сверхэкспрессии транскрипционного фактора ARX | 10 мкМ | Репрессия ARX тем самым увеличивает оборот β- клеток и превращение α -клеток в β- клетки. | |
| Личинки рыбок данио, индуцированные димеризатором AP20187 (2 мкМ ) | 5 мкм М | Пролиферация β- клеток и превращение α -клеток в β- клетки. | ||
| Крысы Спраг-Доули, индуцированные стрептозотоцином (60 мг/кг) | 20–200 мг/кг | Пролиферация β- клеток и превращение α -клеток в β- клетки. | ||
Функцию β- клеток можно восстановить путем стимуляции путей секреции инсулина. Считается, что производные сульфонилмочевины (например, глимепирид и глипизид) стимулируют высвобождение инсулина посредством активации каналов рецептора K + /АТФ/сульфонилмочевины. Хотя эти препараты первоначально уменьшают гипергликемию, со временем
β- клетки могут быть повреждены из-за истощения. Инкретиновые пептиды усиливают высвобождение инсулина глюкозозависимым образом. Агонисты рецептора глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1) (например, полипептидные соединения: лираглутид, эксенатид) эффективны в стимулировании двухфазного высвобождения инсулина и редко вызывают гипогликемию или увеличение массы тела. Ингибиторы дипептидилпептидазы 4 (ДПП-4) (например, вилдаглиптин и ситаглиптин) так же способствовали улучшению функции β- клеток за счет продления периода полувыведения инкретинов за счет предотвращения их быстрой деградации. Было высказано предположение, что повышение чувствительности к инсулину является лучшим подходом к контролю гликемии, а не простое увеличение секреции инсулина, которое может вызвать истощение β- клеток.
Экстракты Artemisia dracunculus L. (семейство: Compositae), Centaurium erythraea Rafn (семейство: Gentianaceae), Cornus officinalis Sieb. и Цукк. (Семейство: Cornaceae), Gynura divaricata (L.) DC (Семейство: Asteraceae), Hibiscus rosa sinensis Linn. (Семейство: Malvaceae), Lactarius deterrimus (Семейство: Russulaceae), Myrica rubra Sieb. и Зукк. (Семейство: Myricaceae), Panax ginseng CA Meyer (Семейство: Araliaceae), Tamarindus indica Linn. (Семейство: Fabaceae), Teucrium polium L. (Семейство: Lamiaceae), Thymus praecox subsp. скорпилии вар. skorpilii (семейство: Lamiaceae), Uncaria tomentosa (Willd.) DC (семейство: Rubiaceae) и Woodfordia fruticosa (L.) Kurz (семейство: Lythraceae) продемонстрировали улучшение регенерации и функционирования β- клеток посредством различных механизмов.
