Ученые связали диабет первого типа с экологией и эпигенетикой

Генетики выяснили, что диабет первого типа развивается у людей не по генетическим, а по эпигенетическим причинам, что может объяснять внезапное повышение числа носителей этой болезни в последние годы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Примерно десятая доля диабетиков страдает от относительно редкой формы этой болезни, получившей имя "диабет первого типа". Она развивается не в результате нарушений в обмене веществ, а из-за разрушения особых островных клеток в поджелудочной железе, производящих инсулин. Они умирают не сами по себе, а из-за того, что их начинает атаковать иммунная система, по каким-то причинам считающая их "врагами".

По статистике ВОЗ, каждый год от этой болезни умирает около 150 тысяч человек, а общая численность таких диабетиков составляет около 30 миллионов человек. На сегодняшний день нет способов предотвращения развития этой формы диабета, из-за чего жизнь его носителей зависит от регулярных инъекций инсулина.

Как отмечают Дирк Пол (Dirk Paul) из Кембриджского университета (Великобритания) и его коллеги, число людей, страдающих от диабета первого типа, в последние несколько лет заметно выросло, что заставило ученых сомневаться в том, что данная болезнь развивается исключительно по генетическим причинам.

Многие медики и биологи начали предполагать, что в ее развитии замешаны какие-то экологические факторы, так как большая часть новых жертв диабета первого типа жила в тех регионах Земли, где наблюдалась относительно неблагоприятная экологическая обстановка. Подобные экологические факторы, как недавно обнаружили генетики, могут отражаться не на структуре генов, а на их белковой "обертке", которая управляет их считываемостью.

Пол и его коллеги проверили, так ли это, проанализировав геномы пяти дюжин однояйцевых близнецов, один или одна из которых страдает от диабета первого типа, а второй близнец при этом остается здоровым.

Сравнив структуру их генов, связанных с работой иммунной системы, и их белковой "обертки", ученые не обнаружили никаких изменений в самой ДНК, но при этом зафиксировали сотни крупных сдвигов в  структуре ее белковой обертки, которые привели к изменению в активности большого числа генов. Подобные "мутации", как отмечают Пол и его коллеги, часто приводят к развитию рака.

Обнаружив подобные изменения в белковой обертке ДНК, ученые проверили, есть ли похожие сдвиги в клетках других диабетиков. Набрав три сотни доброовольцев, не являвшихся родственниками друг другу, авторы статьи провели аналогичный эксперимент, который показал, что изменения в структуре белков, характерные для диабетиков, действительно присутствовали в их клетках.

Более того, анализ крови новорожденных младенцев, родившихся в семьях диабетиков, показал, что в их белковой упаковке ДНК подобных изменений нет, что может объяснять, почему многие потомки диабетиков не страдают от этой болезни, предположительно имеющей наследственный характер.

Все это, как считают Пол и его коллеги, указывает на то, что диабет первого типа является своеобразным "экологическим" заболеванием, развивающимся под действием природных факторов, каким-то образом меняющих структуру белковой упаковки ДНК и заставляющих иммунитет уничтожать островковые клетки в поджелудочной железе. Как это происходит и как с этим можно бороться, ученые планируют выяснить в своих последующих исследованиях.