В переводе с греческого языка макрофаг означает «большой пожиратель», основная работа этих активированных клеток иммунитета — пожирать чужеродное. Макрофаги поглощают и переваривают патогенные микробы, нездоровые молекулы и даже другие клетки в организме, когда они становятся поврежденными. Макрофаги присутствуют по всему телу, вооружены и готовы при необходимости немедленно начать работу. Недавно исследователи из University of California (Сан-Диего) узнали больше о том, как на макрофаги влияет на ожирение. Они обнаружили, что ожирение может изменить функцию макрофагов в поджелудочной железе, препятствуя правильному функционированию органа и способствуя развитию диабета 2 типа. Избыток веса формируется на фоне нерационального питания, и формирование диабета грозит изменением концентрации сахара в крови (гипергликемией), провоцирующим серьезные осложнения.
Поджелудочная железа: как она работает?
Поджелудочная железа — это орган, расположенный за желудком, в левой верхней части брюшной полости. Она важна для правильного переваривания пищи и поддержания стабильной концентрации сахара в крови. Специализированные участки поджелудочной железы, называемые скоплением бета-клеток, ответственны за снижение концентрации сахара в крови, синтезируя порции инсулина. Он подает сигналы тканям организма, например, жировым клеткам, забирать сахар из крови, что приводит к снижению гликемии (концентрация глюкозы в плазме крови). Сигнал инсулина уравновешивается другим веществом, вырабатываемым в поджелудочной железе, называемым глюкагоном. Глюкагон является сигналом для печени, стимулируя высвобождению глюкозы в плазму, что приводит к повышению сахара в крови. Этот акт балансировки сахара в крови важен, потому что глюкоза является одним из основных источников энергии организма, поэтому ее усвоение из крови способствует здоровой клеточной функции.
Нарушение концентрации сахара в крови: чем опасно?
Если количество сахара в крови превышает нормативы, либо слишком низкое, может возникать множество проблем со здоровьем — от нарушения работы почек и повреждения нервов до сердечных заболеваний и инсульта. Поджелудочная железа контролирует сахар в крови. Поддержание баланса, когда сахар в крови колеблется в незначительных, здоровых пределах, необходимо для полноценной работы тела и профилактики различных болезней.
Одним из факторов, который может иметь серьезные негативные последствия для этого процесса регуляции глюкозы, является ожирение. При развитии ожирения накопление лишнего жира в организме из-за нерационального питания и дефицита физической активности создает нагрузку на многие органы, включая поджелудочную железу. Со временем бета-клетки перестают вырабатывать достаточное количество инсулина, даже когда сахар в крови высокий. Без изменения питания или расширения физической активности, гипергликемия приводит к развитию диабета 2 типа.
Питание, лишний вес, диабет
В России стремительно растет число пациентов с диабетом 2-го типа. Это заболевание, связанное с нарушением чувствительности к инсулину и аномалиями регуляции концентрации сахара в крови. Примечательно, что люди с этим заболеванием подвержены риску тяжелых осложнений, таких как болезни сердца и повреждения почек, нарушение чувствительности нервов и инсульт. Основным фактором риска развития диабета 2 типа является ожирение. У людей, не страдающих ожирением, уровень гликемии обычно находится на самом низком уровне при пробуждении или перед приемом пищи. Однако питание, богатое легкими углеводами, и отсутствие полноценной физической активности со временем приводит к тому, что уровень глюкозы плазмы может оставаться чрезвычайно высоким даже после голодания. Это вызывает две основные проблемы в поджелудочной железе, а именно резистентность к инсулину и дисфункцию бета-клеток, которые способствуют развитию диабета 2 типа.
Когда уровень глюкозы плазмы постоянно высокий, с течением времени сигнал инсулина становится менее мощным, потому что он используется слишком часто. Тогда клетки больше не используют или не накапливают сахар внутри клеток в ответ на сигналы инсулина. Это явление известно как резистентность к инсулину. В дополнение к этому феномену бета-клетки поджелудочной железы начинают функционировать неправильно: развивается их дисфункция. Например, при постоянно высоком уровне глюкозы они могут потерять способность реагировать на изменения количества сахара, что, в свою очередь, влияет на производство ими инсулина.
Роль ожирения в генезе диабета
Существует множество процессов, которые могут привести к дисфункции бета-клеток и общему снижению уровня инсулина. Некоторые факторы еще не известны или полностью не изучены исследователями. Например, ожирение долгое время было связано с развитием диабета 2-го типа, но только недавно исследователи начали понимать, почему это происходит. Ближе к концу 2018 года ученые из University of California (Сан-Диего) идентифицировали специфические иммунные клетки в поджелудочной железе — макрофаги, которые могут обеспечивать порочную связь между ожирением и дисфункциональностью бета-клеток, способствующих диабету 2 типа.
Причем тут иммунитет?
В организме иммунитет подобен армии в государстве. Он отвечает за борьбу с возбудителями инфекций, такими как бактерии и вирусы, и за очистку всего, что не должно присутствовать в здоровом теле. В формировании иммунитета участвует много разных клеток, и, как в армии, каждая клетка играет свою роль. Иммунная система не только реагирует на инфекционную атаку, но также было показано, что она становится активной в ответ на хронические болезни, такие как аутоиммунные процессы, патологии сердца и рак. Фактически, диабет 1-го типа является примером аутоиммунного заболевания, при котором иммунитет ошибочно нацеливается на разрушение здоровых клеток. В отличие от диабета 2-го типа, который возникает из-за изменений в восприятии и реакции на инсулин, диабет 1-го типа является хроническим состоянием, вызванным активацией иммунных клеток, ошибочно разрушающих островки бета-клеток, в результате чего поджелудочная железа оказывается вообще не способной вырабатывать инсулин.
В последние годы исследования также показали, что ожирение может влиять на иммунитет. Известно, что ожирение вызывает воспаление — реакцию иммунной системы, которая увеличивает кровоток, направляющий иммунные клетки и активные молекулы иммунного реагирования в определенную область тела. Воспаление должно быть краткосрочным ответом, но когда оно становится хроническим, то приносит больше вреда, чем пользы. Ожирение может вызвать воспаление в жировых отложениях и поджелудочной железе, среди других органов. Но влияние этого воспаления на клетки поджелудочной железы не совсем понятно. Исследовательская группа использовала мышей с ожирением, чтобы проверить взаимосвязь между иммунной системой и поджелудочной железой при ожирении. Они показывают, что при ожирении активируются макрофаги, которые присутствуют в поджелудочной железе, и начинают частично пожирать бета-клетки.
Также обнаружено, что макрофаги блокировали или «съедали» инсулин, который вырабатывает железа, способствуя общему снижению уровня инсулина плазмы. Эти изменения уровня инсулина могут быть вредными для поддержания нормальной концентрации сахара в крови с течением времени и могут способствовать развитию диабета.
