Когда исследователи из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета удалили рецепторы этого гормона из почек мышей, у животных развились симптомы, похожие на хроническую болезнь почек (ХБП).
Их выводы, опубликованные в журнале Cell Metabolism, проливают новый свет на физиологические функции глюкагона и дают новое представление о ХБП, заболевании, которое поражает сотни миллионов людей по всему миру, по данным Национального института диабета и заболеваний пищеварительной системы и почек.
«Наше исследование определяет важные защитные эффекты глюкагона для здоровья почек и нормального системного метаболического благополучия всего организма», — сказал руководитель исследования Филипп Шерер, доктор философии, профессор внутренней медицины и клеточной биологии и директор Центра исследований диабета Touchstone при UTSW.
За последнее столетие исследователи обнаружили, что клетки поджелудочной железы вырабатывают глюкагон, когда уровень сахара в крови падает ниже определенного порога. Этот гормон мигрирует через кровоток к рецепторам на поверхности клеток печени, побуждая печень вырабатывать глюкозу, которая питает клетки по всему телу. Более поздние исследования показали, что почки также несут рецепторы глюкагона, но, помимо стимуляции выработки небольшого количества глюкозы, их роль была неясной, объяснил доктор Шерер.
Чтобы лучше понять функцию этих рецепторов глюкагона в почках, доктор Шерер и его коллеги использовали генетические методы для устранения рецепторов у мышей и сравнили их с мышами без генетических манипуляций и с мышами с рецепторами глюкагона, удаленными в печени.
В отличие от двух других групп, у мышей, у которых были удалены рецепторы глюкагона в почках, было обнаружено множество патологий, которые поражали этот орган. Они включали воспаление, рубцевание и избыточные липидные отложения, подобные тем, которые наблюдаются при жировой болезни печени, а также высокое кровяное давление и связанное с ним повреждение почек, изменения в активности генов, вырабатывающих энергию, и признаки высокого окислительного стресса.
У мышей без рецепторов глюкагона, основанных на почках, также наблюдался ряд дефицитов, связанных с дисфункцией почек, которая повлияла на весь их организм, таких как нарушение регуляции азота, проблемы с поддержанием водного и электролитного баланса, а также проблемы с сердцем.
Эти проблемы в значительной степени имитируют проблемы у пациентов с ХБП, отметил Мэй-Юн Ванг, доктор философии, доцент кафедры внутренней медицины и первый автор исследования. Исследования показали, что у людей с ХБП меньше рецепторов глюкагона в почках, хотя неясно, что произошло раньше — патология почек, которая уменьшила количество рецепторов, или патология, которая возникла из-за недостаточного количества рецепторов. Этот вопрос является темой для будущих исследований, сказал доктор Ван.
В то же время, добавила она, новые препараты для лечения ожирения и диабета на поздних стадиях клинических испытаний включают глюкагон, стратегию, которая, как было обнаружено, помогает в потере веса, что также может неожиданно принести пользу пациентам с ХБП.
«Эти препараты уже показывают улучшение здоровья почек в клинических испытаниях, и наши результаты дают объяснение тому, почему», — сказал доктор Шерер.