Диабет: как сахар вызывает боль

Многие люди с диабетом страдают хронической болью, особенно в икрах и ступнях. Ученые, работающие с профессором Dr. Анжелика Бирхаус и профессор Др. Питер П. Наврот, медицинский директор отделения внутренней медицины I и клинической химии клиники Гейдельбергского медицинского университета, теперь разъяснил: продукт метаболизма метилглиоксаль, который образуется при расщеплении сахара в крови, связывается с нервными клетками, проводящими боль, и делает их сверхчувствительными. Есть пороговое значение ощущения боли. Впервые был определен подход к лечению, который напрямую воздействует на триггер боли, а не на нервную систему: в экспериментах на животных активные ингредиенты, которые блокируют метилглиоксаль, уменьшают сильное болевое ощущение. Научные исследования были поддержаны Фондом Дитмара Хоппа, Санкт-Леон-Рот; их результаты опубликованы с 13 мая 2012 года в известном журнале «Nature Medicine».

Метилглиоксаль повышает раздражимость болевых нервных клеток.

Сопутствующие заболевания сахарного диабета, такие как поражение сосудов, нервов и почек, лишь частично можно объяснить повышением уровня сахара в крови или длительностью заболевания. Хроническая боль в ногах иногда возникает еще до того, как заметен диабет. В отмеченных наградами исследованиях последних лет Гейдельбергская рабочая группа показала, что этому способствуют и агрессивные продукты метаболизма: «Даже у пациентов, у которых уровень сахара в крови хорошо контролируется, или даже до начала заболевания, такие вредные вещества накапливаются в тело», — поясняет первый автор публикации, доктор. Томас Флеминг. Ученые из 16 научно-исследовательских институтов мира участвовали в выяснении механизма диабетического заболевания нервов (нейропатии).

Продукт метаболизма метилглиоксаль (МГ) вырабатывается в крови при расщеплении сахара глюкозы – особенно при высоком уровне сахара в крови, у диабетиков, но и независимо от этого. Клетки организма защищаются от этого токсичного продукта распада с помощью белков (глиоксалаз), расщепляющих МГ. «Эти защитные белки слабо активны во многих нервных клетках. У диабетиков их активность снижается еще больше. "Это делает нервные клетки особенно чувствительными к метилглиоксалю", - объясняет Флеминг. Поэтому ученые исследовали, как именно MG влияет на нервные клетки, отвечающие за восприятие боли.

Для этого они внимательно изучили определенные белки клеточной оболочки, так называемые натриевые каналы. Эти белки регулируют возбудимость нервных клеток. Они обнаружили: MG связывается с натриевым каналом (NaV1.8), который встречается только в болевых рецепторах, меняет его функциональность и, таким образом, ускоряет возбуждение нервных клеток. Они обнаружили это изменение как в нервной ткани мышей, которым ранее вводили MG, так и у животных, страдавших заболеванием, похожим на диабет. Натриевые каналы также были нарушены МГ в нервных клетках пациентов с диабетом с повышенной болевой чувствительностью.

Новый терапевтический подход обещает меньше побочных эффектов

У здоровых мышей, которым вводили метилглиоксаль, как и у мышей с диабетом, развилась повышенная чувствительность к боли, что можно измерить по увеличению притока крови к областям мозга, обрабатывающим боль. У обеих групп лабораторных животных симптомы удалось облегчить с помощью нового активного ингредиента, который связывается с МГ и делает его безвредным. Он был столь же эффективен в увеличении активации собственных защитных белков животных.

«Результаты впервые показывают, что метилглиоксаль напрямую вызывает усиление болевых ощущений. Это делает его многообещающей отправной точкой для лечения этого нервного заболевания», — говорит профессор Наврот. На сегодняшний день не существует удовлетворительных методов лечения этих жалоб: имеющиеся лекарства воздействуют на нервную систему и утомляют, но снимают боль только у трети пациентов - до 30 процентов. Ожидаемый терапевтический успех нового препарата, который теперь запатентован, основан на совершенно новом механизме действия: он направлен против метилглиоксаля, циркулирующего в крови, и таким образом останавливает процессы, которые в первую очередь вызывают боль. . «Мы предполагаем, что нашли первое по-настоящему эффективное лекарство от диабетической боли», — заявил старший автор статьи.

литература:

Анжелика Бирхаус, Томас Флеминг, Стоян Стоянов, Андреас Леффлер, Александру Бабеш, Кристиан Неаксу, Сюзанна Зауэр, Мирьям Эберхардт, Мартина Шнольцер, Феликс Ласишка, Винфрид Л. Нойхубер, Татьяна И Кичко, Илзе Конраде, Ральф Элверт, Уолтер Миер, Валдис Пирагс , Иван К. Лукич, Майкл Моркос, Томас Демер, Наиля Раббани, Пол Дж. Торнэлли, Дайан Эдельштейн, Карла Нау, Жозефина Форбс, Пер М Хамперт, Маркус Шванингер, Дэн Зиглер, Дэвид М. Стерн, Марк Э. Купер, Уве Хаберкорн, Майкл Браунли , Питер В. Рих и Питер П. Наврот. Модификация Nav1.8 метилглиоксалем облегчает активацию ноцицептивных нейронов и вызывает гипералгезию при диабетической нейропатии. Природная медицина (2012). Опубликовано в Интернете 13 мая 2012 г. doi:10.1038/nm.2750.

Источник: Heidelberg [UK]