Тест на толерантность к глюкозе является стандартным методом выявления диабета. Но новое исследование предлагает другой метод, который может определить диабет намного раньше.

Диабет ежегодно убивает 3,4 миллиона человек во всем мире, и ожидается, что этот показатель будет продолжать расти. Он убивает людей через вторичные болезни, такие как сердечные заболевания, инсульт и почечная недостаточность. И чем дольше диабет не контролируется, тем больше риск развития этих заболеваний, поэтому раннее выявление жизненно важно.

Диабет появляется, когда организм больше не может регулировать уровень сахара в крови. Сахар в крови контролируется инсулином, гормоном, вырабатываемым в поджелудочной железе. Этот гормон снижает уровень глюкозы в крови, заставляя клетки организма впитывать ее, где она хранится или используется для получения энергии.

Существуют две основные формы диабета: тип 1 и тип 2. Тип 1 – аутоиммунное заболевание, при котором организм разрушает клетки поджелудочной железы, которые продуцируют инсулин. Тип 2 – прогрессирующее заболевание, при котором организм сначала становится устойчивым к инсулину. Первоначально, организм производит больше инсулина, чтобы контролировать уровень сахара в крови, но со временем поджелудочная железа изнашивается, а уровень глюкозы в крови становится опасно высоким.

Жир как новый маркер

При диабете 2 типа клетки организма становятся устойчивыми к воздействию инсулина до развития диабета. Это заставило ученых из Кембриджского университета задуматься, можно ли обнаружить ранние стадии заболевания, когда организм уже устойчив к инсулину, но до того, как поджелудочная железа изнашивается, а уровень глюкозы в крови увеличивается. Ученые сосредоточились на исследовании того, как организм становится невосприимчивым к инсулину. Для этого они детально изучили жир, а не глюкозу.

Известно, что ожирение является ведущей причиной диабета 2 типа. Считается, что одной из причин, по которой ожирение провоцирует диабет является неспособность жировой ткани работать должным образом.

Здоровая жировая ткань поглощает жир, который мы потребляем, и хранит его до тех пор, пока он не понадобится для топлива, например, ночью, когда мы спим. Когда люди с ожирением едят, их жировая ткань не поглощает жир. Вместо этого жир направляется в другие органы, такие как печень и мышцы, где он вызывает резистентность к инсулину.

Инсулин действует как сигнальное устройство и прикрепляется к приемнику снаружи клеток, называемому рецептором инсулина. Инсулиновый рецептор активирует множество других сигналов внутри мышц или печени, которые говорят им, что делать, например: принимать глюкозу. Но когда клетка полна жира, она заглушает сигналы. Жирные клетки не реагируют на инсулин, что делает их «устойчивыми к инсулину». Организм пытается обойти это, увеличив количество инсулина, чтобы заставить клетки принимать нужное количество глюкозы.

Веские доказательства

Концепция о том, что дефектная жировая ткань может вызывать резистентность к инсулину и диабет подтверждается данными от людей с липодистрофией - состоянием, при котором организму не хватает жировой ткани. Люди с этим состоянием имеют сильную резистентность к инсулину и диабет.

Важно отметить, что жировая ткань людей с ожирением также плохо выделяет жир во время сна, а это означает, что люди с ожирением должны употреблять много глюкозы в ночное время, чтобы обеспечить организм энергией.

Тест, который доктора используют для диагностики диабета, называется тестом на толерантность к глюкозе. Обычно он проводится утром натощак. Затем человеку дают напиток, содержащий глюкозу (сахар), и берут образцы крови в течение следующих двух часов.

Люди (и мыши) классифицируются как имеющие диабет, если тест обнаруживает высокий уровень глюкозы в крови. Но исследователи считают, что некоторые люди с ожирением успешно пройдут тест, потому что их жировая ткань не выделяет достаточное количество жира, а их организм запрограммирован на использование глюкозы во время голода, например, когда они спят.

И наоборот, если мы даем людям, страдающим ожирением, большую порцию еды, то жир, который они должны хранить в жировой ткани, будет поступать в органы, такие как мышцы, и вызывать резистентность к инсулину, заставляя уровень глюкозы в крови повышаться.

Тест «Милкшейк»

Чтобы узнать, как жир вызывает резистентность к инсулину и диабет, ученые использовали мышей, у которых отсутствовал ген PPARy2. Удаление гена препятствует тому, чтобы жировая ткань поглощала и высвобождала жир, имитируя то, что наблюдается у людей с ожирением.

Несмотря на то, что их жир не работает должным образом, было обнаружено, что мыши, лишенные PPARy2, абсолютно здоровы, согласно тесту на толерантность к глюкозе. Ученые хотели узнать, можно ли обнаружить их дефектный жир, используя тест на «большую порцию еды». Но здесь возникла проблема: как заставить мышь съесть больше еды?

Исследователей заинтересовал тот факт, что у мышей, как правило, довольно скудный рацион - в основном их кормят сухарями. Когда мышей перевели на более разнообразную диету с высоким содержанием жира, они стали есть в два раза больше, чем обычно, в течение первых 24 часов. Ученые собрали образцы крови до и после 24-часового перекармливания, чтобы убедиться, что уровень глюкозы в крови и инсулин увеличились.

Стоит отметить, что «метод перекармливания» был протестирован как на нормальных мышах, так и на тех, у которых отсутствует PPARy2. У нормальных мышей уровень инсулина увеличился в два раза, а уровень глюкозы в крови остался в пределах нормы. А вот у мышей, у которых отсутствует PPARy2, после перекармливания увеличился не только уровень сахара в крови, но и уровень инсулина примерно в десять раз, что свидетельствует о повреждении их метаболизма.

Важно отметить, что тесты проводились на молодых мышах, что эквивалентно 20-летним людям, в возрасте, когда их тесты на толерантность к глюкозе были нормальными. Наконец, ученые определили, что когда мыши с дефектной жировой тканью достигали среднего возраста, они становились метаболическими больными, даже если ели здоровую пищу. Сэмюэль Вирчу, старший научный сотрудник Кембриджского университета, своими комментариями подытожил результаты исследования:

Наше исследование предполагает, что у некоторых людей обнаружить метаболическое заболевание можно намного раньше, если заменить глюкозу в тесте на толерантность на калорийный молочным коктейль,  который, помимо глюкозы, содержит жир и белок. Следующим шагом будет сравнение способности теста на толерантность к глюкозе и «милкшейк теста» прогнозировать будущее развитие диабета у людей.