Новости

5 октября, 2022 12:55

Родственник нуклеотида в РНК вылечил сердце мышей-диабетиков и облегчил последствия мышечной дистрофии

Российские ученые выяснили, что уридин — вещество, родственное урацилу в молекуле РНК, — значительно снижает последствия патологии сердца у мышей с диабетом и немного облегчает симптомы деградации скелетной мускулатуры при мышечной дистрофии. В будущем на основе уридина возможно создать новые лекарства от тяжелых патологий. Исследование, посвященное тому, как это соединение защищает сердце при диабете, было поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в International Journal of Molecular Sciences. РНФ также поддержал изучение мышечной дистрофии Дюшенна, статья издана в том же журнале.
Лабораторная мышь. Источник: Михаил Дубинин
Согласно данным Международной диабетической федерации, сахарный диабет выявлен у каждого десятого человека на планете. Возникающий избыток глюкозы в крови нарушает обмен веществ, в частности жиров и белков — важных строительных материалов клеток. Из-за этого нарушается работа многих органов, в том числе сердечной мышцы, и возникает кардиомиопатия — состояние, которое может привести к инфаркту и смерти.

Ученые из Марийского государственного университета (Йошкар-Ола) и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино) предложили использовать в качестве нового лекарства от диабетической кардиомиопатии уридин — вещество, родственное нуклеотиду урацилу, входящему в состав РНК. Это соединение благотворно влияет на работу митохондрий, обеспечивающих клетки энергией, а также участвует в метаболизме глюкозы и потенциально может снижать ее концентрацию в крови.

Авторы в течение трех недель ежедневно вводили уридин мышам, больным диабетом. После эксперимента ученые измеряли содержание глюкозы в крови, а также исследовали клетки сердца под электронным микроскопом. Оказалось, что в здоровых мышечных клетках саркомеры — белковые структуры, которые отвечают за сокращение, — имеют удлиненную форму, а активные митохондрии образуют множество мембранных складок — крист, необходимых для выработки энергии. У больных диабетом мышей длина саркомеров уменьшилась, и митохондрии утратили большинство своих складок. Однако после приема уридина клетки сердца и их митохондрии вернулись к нормальному состоянию. Кроме того, в результате лечения содержание глюкозы в крови животных достоверно снизилось.

Также ученые протестировали уридин при лечении дистрофии Дюшенна — наследственного заболевания, при котором из-за мутации в ДНК нарушается структура и работа белка дистрофина. Это ухудшает работу митохондрий, а мышцы постепенно атрофируются. Исследователи выяснили, что уридин улучшает состояние мышечных клеток у грызунов, однако эффективность такого лечения не слишком велика — авторы проверили ее, засекая время, которое мыши могут провисеть на проволоке, держась на нее передними лапами. Силу мышц оценивали баллами от 1, если мышь провисела менее 5 секунд, до 5 — 30 секунд. Здоровые животные набрали в среднем 4,5 балла, а больные грызуны после терапии уридином — около 2,5, что лишь на полбалла больше, чем у тех, кому не вводили препарат.
«Можно полагать, что в перспективе уридин следует рекомендовать для лечения кардиомиопатии, возникающей при диабете. Но особенно важно, чтобы такая терапия не имела побочных эффектов», — подводит итог руководитель одного из проектов, поддержанного грантом РНФ, Константин Белослудцев, доктор биологических наук, профессор Марийского государственного университета.

«В случае тяжелого наследственного заболевания — дистрофии Дюшенна — действие уридина было выражено слабо и будет недостаточным для улучшения состояния пациентов, — отмечает руководитель одного из проектов, поддержанного грантом РНФ, Михаил Дубинин, кандидат биологических наук, доцент Марийского государственного университета. — Однако в опытах уридин уменьшал фиброз мышц, то есть замещение их соединительной тканью, не способной к сокращению. Этот результат позволяет использовать уридин в качестве дополнительной терапии, замедляющей развитие болезни. В будущем мы планируем искать новые, более эффективные препараты, которые улучшают работу митохондрий и помогают клеткам справиться с тяжелыми заболеваниями».

24 ноября, 2022
Новая модель позволит предсказать вымирания видов при глобальном потеплении
Российские ученые предложили математическую теорию, описывающую сложные взаимодействия между климато...
18 ноября, 2022
Слой из полимера защитит аккумуляторы от самовозгорания
Российские ученые разработали новый тип защитного слоя для литий-ионных батарей, который снижает т...