Как микрофлора помогает бороться с диабетом
В статье в Nature Metabolism сотрудники Имперского колледжа Лондона, Лувенского католического университета и ещё целого ряда других научных центров как раз пишут о микробной молекуле, которая помогает сдержать диабет второго типа. Один из главных признаков диабета второго типа – потеря тканями чувствительности к инсулину: клетки перестают реагировать на инсулиновые сигналы и плохо поглощают глюкозу из крови. В свою очередь, устойчивость к инсулину развивается на фоне хронического фонового воспаления; интенсивность его невелика, но его всё равно достаточно, чтобы испортить жизнь вполне здоровым клеткам. Это воспаление стимулирует жирная пища, в нём задействованы механизмы врождённого иммунитета, и ещё в нём как-то участвуют молекулы, образующиеся в бактериальном обмене веществ. Они могут действовать по-разному, и некоторое время назад появилось предположение, что их эффект связан с белками киназами – регуляторными ферментами, играющими огромную роль в передаче всевозможных молекулярно-клеточных сигналов, иммунных в том числе.
Одна из ключевых киназ здесь – это IRAK4 (киназа 4, связанная с рецептором к интерлейкину-1), от которой зависит сигнал опасности и развитие воспаления. Сейчас удалось показать, что активность IRAK4 снижает триметиламин, который бактерии делают из холина, содержащегося в обычной еде. Триметиламин подавляет тревожные иммунные сигналы, которые ведут к воспалению. И подавляет очень эффективно: когда подопытным мышам вводили обломки бактериальных клеток, чтобы спровоцировать септический шок, триметиламин буквально спасал им жизнь, сбивая воспаление.
Подавляя киназу IRAK4, можно сделать так, чтобы иммунитет и метаболизм не чувствовали жирной еды. С триметиламином мыши могли есть жирное, но у них не возникало ни характерное воспаление, ни устойчивость тканей к инсулину. (То, что дело именно в IRAK4, подтверждалось и в других экспериментах, в которых её отключали молекулярно-генетическими методами.) С помощью триметиламина можно оздоровить углеводный обмен веществ даже тогда, когда проблемы с ним уже начались. Здесь, с одной стороны, можно использовать сам триметиламин, а с другой – подействовать на кишечные бактерии так, чтобы они его больше синтезировали.
Однако тут есть несколько важных «но». Во-первых, эти эксперименты ставили с мышами и с человеческими клетками, так что остаётся вопрос, что будет происходить при подавлении IRAK4 триметиламином в человеческом организме. В воспалении, возникающем при метаболических проблемах и избыточном весе, могут быть задействованы разные механизмы. А печень из триметиламина делает триметиламиноксид, который уже не такой полезный: он связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями у людей, причём эту связь удалось косвенно подтвердить в опытах на животных, у которых он повышает риск атеросклероза. Так что повышая уровень триметиламина, нужно как-то понижать уровень триметиламиноксида – например, подавляя активность фермента печени, который его синтезирует.
Получается, что и у холина, который есть в яйцах, в мясе, в рыбе, в некоторых орехах и бобовых и т. д., роль несколько двусмысленная: из него одновременно получаются соединения полезные и не очень. Впрочем, тут ещё можно вспомнить эксперименты с альцгеймероподобными мышами, у которых холин помогал сдержать нейродегенеративные процессы. При болезни Альцгеймера у различных клеток мозга начинаются проблемы с фосфолипидами, а холин как раз служить сырьём для их синтеза. (Не говоря уже о том, что холин – предшественник нейромедиатора ацетилхолина.)
Но вообще подобные исследования, взятые вместе, говорят о том, что какого-то однозначно полезного вещества на свете нет, и что всё зависит от его количества и от состояния здоровья того, кто это вещество принимает. Хотя, возможно, что в не очень отдалённом будущем в медицине действительно появятся схемы лечения диабета второго типа, в которых будут холин и триметиламин.