Активність сигнального каскаду РІЗК/Akt у плазмі та мононуклеарах периферичної крові у хворих на цукровий діабет 2-го типу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин

ім. В.П. Комісаренка НАМН України»

Активність сигнального каскаду РІЗК/Akt у плазмі та мононуклеарах периферичної крові у хворих на цукровий діабет 2-го типу

М.Д. Тронько, О.І. Ковзун, Н.І. Левчук,

В.В. Пушкарьов, О.С. Лукашеня, В.М. Пушкарьов

Резюме

У статті узагальнено та проаналізовано матеріал, присвячений біохімічним механізмам розвитку цукрового діабету 2-го типу (ЦД2), а також наведено власні дані досліджень щодо оцінки перспективності використання антидіабетичних препаратів та їх комбінацій (цукрознижувальна терапія, ЦЗТ) для лікування ЦД2. При ЦД2 в мононуклеарах периферичної крові (МНПК) спостерігалось фосфорилювання Akt по Т308, що свідчить про активацію кінази через шлях PI3K/PDK1, а не мішені рапаміцину ссавців (mammalian target of rapamycin, mTOR), mTORC2, тобто, про реципрокність, а не адитивність активації Akt. Активність Akt у плазмі крові хворих на діабет суттєво знижується. Стан фосфорилювання кінази рибосомального білка S6 (ribosomal protein S6 kinase, p70S6K) і збагаченого проліном субстрату 40 кДа (proline-rich Akt substrate of 40 kDa, PRAS40) у МНПК свідчить про активність mTORC1 та її субстратів при ЦД2. Зниження рівня р70S6K у хворих, які отримували монотерапію метформіном (МФ), може свідчити про зниження фосфорилювання субстрату інсулінового рецептора-1 (insulin receptor substrate-1, IRS-1), і як наслідок, інсулінорезистентності (ІР). Показано, що активації кінази, що регулюється позаклітинними сигналами (extracellular signal-regulated kinase, ERK1/2) у МНПК хворих на ЦД2 не спостерігається, тоді як у хворих на діабет 1-го типу (ЦД1) чи автоімунним тиреоїдитом вона суттєво зростала. Встановлено активацію ERK1/2 в плазмі крові хворих на ЦД2. Кількість 5'AMP-активованої протеїнкінази (5' AMP-activated protein kinase, AMPKa) та IRS-1 у плазмі крові пацієнтів, хворих на діабет також помітно підвищується. Рівень апо- ліпопротеїну А1 (apolipoprotein A1, ApoA1) у крові хворих на ЦД1 та ЦД2 був нижчим, а рівень ApoB та окислених ліпопротеїдів низької щільності -- вищим, ніж у крові здорових людей. Кількість ендотеліну 1 (endothelin 1, ЕТ-1) та натрійуретичного пептиду в крові хворих на ЦД2 перевищує його вміст у контрольних зразках. Монотерапія МФ приводить до зниження рівнів ЕТ-1 та N-кінцевого прогормону натрійуретичного пептиду головного мозку (N-terminal prohormone of brain natriuretic peptide, NT-proBNP) а також підвищення рівня глюкагоноподібного пептиду-1 (glucagon-like peptide-1, GLP-1) у крові пацієнтів із ЦД2. У сироватці хворих на ЦД2 спостерігалося помітне збільшення мікроРНК-142 і зниження мікроРНК-126. При оцінці дії ЦЗТ було виявлено, що при монотерапії дапагліфлозином і комбінації дапагліфлозину з інсуліном і МФ кількість мікроРНК-126 зростає до контрольного рівня. Дослідження ефекту дапагліфлозину показали, що багаторазове введення препарату щурам з ІР призводить до вірогідного зниження активності ангіотензинперетворюючого ферменту (АПФ) в сироватці крові тварин.

Ключові слова: цукровий діабет 2-го типу, сигнальний каскад РІЗК/Akt, мононуклеари периферичної крові, антидіабетичні препарати.

Activity of the РІЗК/Akt signaling cascade in blood plasma peripheral mononuclear cells in patients with type 2 diabetes

M.D. Tronko, O.I. Kovzun, N.I. Levchuk, V.V. Pushkarev, O.S. Lukashenia, V.M. Pushkarev

State Institution «V.P. Komisarenko Institute of Endocrinology and Metabolism of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine»

Abstract

The article summarizes and analyzes the data on the biochemical mechanisms of T2D development, as well as own research data on the assessment of the prospective use of antidiabetic drugs and their combinations (GLT) for the treatment of T2D. In diabetes, phosphorylation of Akt at T308 was observed in PBMC, which indicates activation of the kinase through the PI3K/PDK1 pathway, and not mTORC2, i.e., reciprocity and not additivity of Akt activation. The activity of Akt in the blood plasma of patients with diabetes is significantly reduced. The state of phosphorylation of p70S6K and PRAS40 in PBMC indicates the activity of mTORC1 and its substrates in diabetes. A decrease in the level of p70S6K in patients who received metformin (MF) monotherapy may indicate a decrease in IRS-1 phosphorylation, and as a result, insulin resistance (IR). It was shown that the activation of ERK1/2 was not observed in the PBMC of patients with T2D, while it significantly increased in patients with type 1 diabetes or autoimmune thyroiditis. Activation of ERK1/2 in the blood plasma of patients with T2D was established. The amount of AMPKa and IRS-1 in the blood plasma of patients with diabetes was also markedly increased. The level of ApoAl in the blood of patients with diabetes was lower, and the level of ApoB and oxidized LDL was higher than in the blood of healthy people. The amount of ET-1 and natriuretic peptide in the blood of patients with T2D exceeds its content in control samples. MF monotherapy leads to a decrease in the level of ET-1 and NT-proBNP, as well as an increase in the level of GLP-1 in the blood of patients with T2D. In the serum of patients with T2D, a marked increase in miRNA-142 and a decrease in miRNA-126 was observed. When evaluating the effect of GLT, it was found that with dapagliflozin monotherapy and dapagliflozin combination with insulin and MF, the amount of miRNA-126 increases to the control level. Studies of the effect of dapagliflozin have shown that repeated administration of the drug to rats with IR leads to a probable decrease in the activity of ACE in the blood serum of animals.

Keywords: type 2 diabetes, PI3K/Akt signaling cascade, peripheral blood mononuclear cells, antidiabetic drugs.

Вступ

ЦД2 є глобальною медико-соціальною проблемою не лише в Україні, але й в усьому світі, що зумовлено значною його поширеністю серед населення. Це хронічне ендокринне захворювання, основною ознакою якого є стійке підвищення рівня глюкози в крові, внаслідок зниження чутливості тканин організму до дії інсуліну та порушення його секреції підшлунковою залозою. Як відомо, спадковість, вік, ожиріння, артеріальна гіпертензія, стреси, гіподинамія і незбалансоване харчування з надмірним споживанням легкозасвоюваних вуглеводів є факторами ризику розвитку ЦД2 [1].

ЦД2 є захворюванням, що прогресує та потребує комплексного підходу його лікування. Основним завданням фармакологічної терапії, з одного боку, є досягнення контролю рівня глюкози в організмі, а з іншого -- проведення профілактики й/або уповільнення розвитку мікро- та макросудинних ускладнень, які призводять до ранньої інвалідизації та передчасної смерті хворих. Сучасна терапевтична діабетологія володіє широким спектром медикаментозних засобів для лікування ТТД2. Проте, попри широкий їх вибір, підбір адекватної ЦЗТ та досягнення бажаного ступеня компенсації захворювання в осіб на ЦД2 становлять чималі труднощі. Наразі подолання ІР -- головної патогенетичної причини розвитку захворювання залишається актуальною проблемою клінічної ендокринології. Тому з'ясування механізмів розвитку ІР надасть можливість оптимально підбирати фармакологічні препарати для лікування хворих на ЦД2 залежно від ступеня важкості його перебігу.

Аналіз даних літератури продемонстрував, що порушення метаболічної реакції клітин тканин на інсулін може бути пов'язано з порушенням функціонування деяких компонентів внутрішньоклітинних сигнальних систем, активності ферментів, зміною рівня експресії транскрипційних чинників, мікроРНК тощо.

Протягом останніх років у відділі фундаментальних і прикладних проблем ендокринології розробляється нова діагностична система, що базується на дослідженні експресії та активності факторів інсулінового сигнального каскаду в МНПК та плазмі крові.

У статті узагальнено та проаналізовано матеріал, присвячений біохімічним механізмам розвитку ЦД2, а також наведено власні дані досліджень щодо оцінки перспективності використання антидіабетичних препаратів та їх комбінацій для лікування ЦД2 та його ускладнень залежно від ступеня тяжкості захворювання.

1. Роль внутрішньоклітинного сигнального шляху PI3K/Akt/mTOR/p70S6K у розвитку ЦД2

Сигнальні системи клітини -- це сукупність механізмів, що регулюють внутрішньоклітинні та міжклітинні процеси шляхом сприймання клітинами та їх реагування на зміни умов довкілля. Здатність клітин правильно розпізнати та відповісти на ці зміни є підґрунтям нормального розвитку, регенерації тканин та імунітету. Порушення в сигнальних системах можуть спричиняти виникнення низки серйозних хронічних захворювань.

Виникнення і розвиток ІР пов'язують із порушеннями регуляції кількох важливих чинників: рецептора інсуліну, IRS, фосфоінозитид- 3-кінази (phosphoinositide 3-kinase, РІ3К), Akt, mTOR, p70S6K, що входять до складу PI3K/Akt/mTOR/p70S6K -- сигнального

каскаду, який контролює метаболічні та ростові процеси в клітинах (рис.). Виявлено, що в результаті порушення функції зазначених білків та їхніх комплексів при гіперінсуліне- мії, сигнальний каскад надмірно активується і кінцеві його ланки фосфорилюють IRS, що призводить до його інактивації та деградації у протеасомах і до порушення сигналінгу інсуліну. Це, своєю чергою, може ініціювати розвиток тяжких хронічних захворювань, зокрема, ожиріння та ЦД2. Каскад PI3K/Akt є основним і опосередковує наступні ефекти інсуліну в клітинах: стимуляцію синтезу білка та глікогену, а також ліпогенез de novo та інгібування глюконеогенезу, ліполізу, автофагії та апоптозу [2-6].

Рис. Схема внутрішньоклітинного перенесення сигналу інсуліну в клітинах-мішенях (https://www.cellsignal.com/pathways).

Примітка: Ў -- інсулін; IRS -- субстрат інсулінового рецептора; Ras, c-Raf, MEK, ERK -- GTP-аза та протеїнкінази, що передають проліферативні сигнали із клітині;рПО (каталітична) та р85 (регуляторна) субодиниці фосфоінозитид-3-кІнази (PI3K); PDK1 -- фосфоінозитидзалежна кіназа;

Akt -- протеїнкіназа B(PKCX/Z -- атипові протеїнкінази С; GSK-Зв -- кіназа глікогенсинтази-3/3; PDE3 -- фосфодіестераза-3; РКА -- протеїнкіназа А; mTOR -- мішень рапаміцину ссавців; p70S6K--рибосомальна S6 к'іназа; PRAS40 -- збаиачений проліним субстрат 40 кДа; Bad -- проапоптичний фаитор; FOXO -- фактори транскрипції, що регулюють експресію генів ферментів глюконеогенезу; GLUT-4 -- мембранний білковий переносник глюкози. Інші позначення в тексті.

Fig. Schema of intracellular insulin signal transduction in target cells (https://www.cellsignal.com/pathways).

Note: Ў -- insulin; IRS -- insulin receptor substrate; Ras, c-Raf, MEK, ERK -- GTPase and protein kinases that transmit proliferative signals in the cell; p110 (catalytic) and p85 (regulatory) subunits of phosphoinositide-3-kinase (PI3K); PDK1 -- phosphoinositide-dependent kinase; Akt -- protein kinase B; PKCk/Z -- atypical protein kinases С; GSK-Зв -- glycogen synthase kinase-3^; PDE3 -- phosphodiesterase-3; PKA -- protein kinase A; mTOR -- mammalian target of rapamycin; p70S6K -- ribosomal S6 kinase; PRAS40 -- proline-enriched substrate of 40 kDa; Bad -- proapoptotic factor; FOXO -- transcription factors that WmmlmmKmaSBnmjmlmSBmSImBImMenzyme genes; GLUT-4 is a membrane protein transporter of glucose. Other designations in the text. verte ^

PI3K складається з двох субодиниць: р110 (каталітична) та р85 (регуляторна). Як каталітична, так і регуляторна субодиниці PI3K мають кілька ізоформ р110а, 110р, р1105 і р85а/ р55а/р50а, р85р, р55у відповідно. Кілька дослідників показали, що в перенесенні сигналу інсуліну задіяна в основному р110а. Мутації в гені PIK3R1, що кодує субодиниці р85а/р55а/ р50а призводять до тяжкої ІР та SHORT синдрому [3-7].

Зв'язування регулятора з каталітичною субодиницею підвищує стабільність останньої та підтримує її в інгібованому стані. Цей стан змінюється при зв'язуванні регуляторної субодиниці зі специфічними мотивами фос- фотирозину в IRS білках, що призводить до її активації [8]. Абляція p110a і меншою мірою p110p у мишей призводить до непереносності глюкози та ІР [9].

Під впливом інсуліну PI3K індукує активацію каскаду серин/треонінових протеїнкі- наз (AGC), що включає фосфоінозитид-за- лежну кіназу-1 (phosphoinositide-dependent protein kinase-1, PDK1), субстратом якої, своєю чергою, є ключова ефекторна кіназа даного каскаду -- Akt, глюкокортикоїд-інду- кована протеїнкіназа та кілька ізоформ про- теїнкінази С (protein kinase C, PKC), насамперед атипові протеїнкінази VZA [10]. PDK-1 є основною висхідною кіназою, що відповідає за фосфорилювання та активацію кіназ AGC, контрольованих PI3K [11]. PDK-1 фосфо- рилює та активує протеїнкінази AGC за залишками серину/треоніну, таких як Thr308 для Akt. Однак для повної активації потрібне фосфорилювання залишку Ser473 Akt, яке здійснюється mTORC2 [12]. Активність Akt регулюється шляхом mTORd-залежного фосфорилювання та стабілізації Grb10 [13], який пригнічує взаємодію IRS із ключовим фосфотирозином IR; інгібуванням mTORC2 через S6K1-опосередковане фосфорилювання Rictor та, опосередкованим фактором гіпоксії HIF1a, посиленням транскрипції гена фосфатази та гомологу тензину (phosphatase and tensin homolog, PTEN) -- фосфатази, що інгібує РІ3К-каскад [12].

Мобілізація та активація PI3K залежить від зв'язування двох доменів гомології Src (Src homology 2, SH2) у регуляторних суб- одиницях із фосфорильованими по тирозину білками IRS [14]. Це призводить до активації каталітичної субодиниці, яка швидко фосфо- рилює фосфатидилінозитол-4,5-бісфосфат (phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PIP2), утворюючи другий ліпідний месенджер PIP3. Останній рекрутує Akt на плазматичну мембрану, де вона активується фосфорилюванням і трансдукує низхідний сигнал.

Сімейство білків Akt складається з трьох різних ізоформ, що кодуються різними генами [15]. Усі ізоформи містять плектриновий домен (pleckstrin homology domain, PH), що дозволяє взаємодіяти з PIP3 і зв'язуватися з плазматичною мембраною. Основною ізофор- мою, що бере участь у передачі сигналу інсуліну, є Akt2, якою збагачені тканини-мішені гормону [2]. Відомо, що миші з нокаутом Akt2 стійкі до інсуліну та розвивають діабет, на відміну від мишей Akt1-/- та Akt3-/-.

Субстрати Akt:

1. Кіназа глікогенсинтази-3р (Glycogen synthase kinase-3 beta, GSK-3P), що регулює синтез глікогену та активується за відсутності ростових факторів; Rab -- GTP-аза, що активує білок AS160/TBC1D4, який контролює транспорт глюкози. При мутаціях гена TBC1D4 знижується інсулін-стиму- льоване поглинання глюкози в м'язах, що призводить до гіперглікемії після їди, порушеної толерантності до глюкози та ІР [16].

2. Активований RhebGTP-азою комплекс туберозного склерозу (tuberous sclerosis complex protein 1/2, TSC1/2), що регулює mTOR, яка контролює p70S6 кіназу та білковий синтез. Активація mTORC1 також може досягатися шляхом фосфорилювання PRAS40 інгібітора mTORC1, що послаблює інгібування. Комплекс mTORC1 потім фос- форилює і пригнічує 4Е-зв'язуючий білок 1 (4E-binding protein 1, 4E-BP1), активує рибосомні S6-кінази S6K1/2 і білок, що зв'язує стериновий регуляторний елемент 1 (sterol regulatory element-binding protein 1, SREBP1), що призводить до регуляції мережі генів, які контролюють метаболізм і синтез білка в клітині [17].

3. Фактори транскрипції сімейства білків О боксу forkhead (forkhead box protein O, FOXO), що впливають на експресію генів ферментів глюконеогенезу, ліпогенезу, а також генів, які контролюють рівень про- апоптотичного білка Bad та апоптоз [18] (рис.). Akt фосфорилює FOXO за кількома залишками серину/треоніну, які формують докінг-сайти для зв'язування білків сімейства 14-3-3. Ця взаємодія призводить до виключення FOXO з ядра, знижуючи його транскрипційну активність [19].

4. Akt-залежне фосфорилювання коактива- тора гама-рецептора, що активується про- ліфератором пероксисом 1а (peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1a, PGC-1a) погіршує здатність останнього стимулювати глюконеогенез та окислення жирних кислот [20].

5. Фосфорилювання фосфодіестерази 3B (Phosphodiesterase 3B, PDE3B) призводить до її активації та зниження рівня сAMP, який відіграє важливу роль в ефектах інсуліну щодо інгібування ліполізу в адипоци- тах та секреції інсуліну р-клітинами [21]. Akt відіграє центральну роль в опосередкуванні багатьох інших ефектів інсуліну, регулюючи експресію та активність широкого спектра білків, включаючи ферменти, фактори транскрипції та білки, що регулюють клітинний цикл, апоптоз і виживання. Akt фосфори- лює та інгібує Bax, Bad і каспазу-9, що сприяє виживанню клітин. Akt може фосфорилювати та активувати кіназу IkB (IkB kinase, IKK), що призводить до активації ядерного фактора kB (nuclear factor kB, NF-kB). Akt активує ендотеліальну синтазу оксиду азоту (eNOS), яка каталізує утворення вазодилататора та ан- тизапального фактора -- оксиду азоту (NO), забезпечуючи потенційний зв'язок між ІР та серцево-судинними захворюваннями [22].

Без інгібуючого фосфорилювання з боку Akt: AS160/TBC1D4 лімітує поглинання глюкози; GSK-Зр пригнічує перетворення глюкози на глікоген; FOXO1 сприяє транскрипції генів глюконеогенезу в печінці; TSC2 блокує стимуляцію синтезу білка інгібуючи mTOR/ p70S6K.

Ras/MAPK каскад

Із ТК-рецепторами (тирозинкінази) пов'язаний адаптерний механізм, що включає су- персімейство малих GTP-зв'язуючих білків, найбільш відомим представником яких є Ras. Останній відомий також як онкоген, мутації якого зустрічаються в багатьох типах пухлин. Ця обставина показує, що Ras знаходиться в ключовій ділянці механізму, що передає з мембранних рецепторів сигнали критичної важливості для життєдіяльності клітини. Ras, своєю чергою, активується системою адаптерів Grb2 і SOS (son-of-sevenless) [23, 24]. Активовані рецептори та білки IRS мають місця стикування адаптерних молекул Grb2 і Shc, які містять домени SH2. Карбокситермінальний SH3-домен Grb2 зв'язується з білками, такими як Gab-1, тоді як амінокінцевий STO-домен зв'язується з багатими проліном областями білка SOS. SOS являє собою фактор обміну гуанінового нуклеотиду (Guanine nucleotide exchange factor, GEF) для Ras, що контролює перемикач зв'язаного з мембраною Ras із неактивної, пов'язаної з GDP форми (Ras-GDP) в активну GTP-пов'язану форму (Ras-GTP). Подальше перенесення сигналу інсуліну з Ras на внутрішньоклітинні процеси здійснює другий за значущістю каскад Raf/МЕК/МАРК, який ініціює проліферативні процеси та активується незалежно від каскаду PI3K/Akt [5, 24].

Перша ланка каскаду -- протеїнкіназа c-Raf (B-Raf, А-Raf) активується безпосередньо Ras-GTP, остання, мітоген-активована про- теїнкіназа, що регулюється позаклітинними сигналами (extracellular signal-regulated kinase, ERK), яка транслокується в ядро, де її субстратами виступають фактори транскрипції (рис.). Цей каскад є стандартним шляхом перенесення проліферативного сигналу при стимуляції клітин інсуліном, так і ростовими факторами [5, 25].

Механізми ІР

Головною особливістю ЦД2 є резистентність до інсуліну, стан, при якому клітини не можуть нормально реагувати на інсулін. Це відбувається, перш за все, на рівні чутливих до інсуліну тканин, таких як печінка, м'язи та жир, і може бути викликано множинними механізмами.

Генетичні причини ІР. Мутації в гені інсулінового рецептора були ідентифіковані в кількох рідкісних формах важкої ІР, включаючи лепречаунізм, синдром Рабсона-Менденхолла або синдром ІР типу А. Більшість із цих пацієнтів мають нонсенс або міссенс мутації в позаклітинному ліганд-зв'язувальному домені або внутрішньоклітинному ТК-домені рецептора, що веде до значного гальмування зв'язування з інсуліном, зміни кінетики зв'язування або зниження активності ТК. Відомі також дефекти промотора, що призводять до зменшення експресії мРНК рецептора [23].

Ліпотоксичність. Однією з особливостей метаболічного синдрому є ектопічне накопичення ліпідів, особливо жирних кислот (fatty acids, FA), які можуть викликати ІР через численні механізми. Посилений гідроліз циркулюючих тригліцеридів через надмірну експресію ліпо- протеїнової ліпази в м'язах призводить до ІР, а зростання транспорту ліпідів у серці або печінці призводить до ліпотоксичної кардіоміопатії та неалкогольної жирової хвороби печінки. При ожирінні спостерігається підвищення кількості циркулюючих вільних жирних кислот (free fatty acids, FFA), що посилюють фосфорилю- вання c-Jun N-кінцевої кінази (c-Jun N-terminal kinase, JNK), IKK, PKC та IRS-1 (Ser307) [26]. Пальмітат відіграє особливу роль у підвищенні ІР, оскільки він індукує ER-стрес (ендоплазматичний ретикулум, endoplasmic reticulum), утворення цитокінів та активацію JNK. Крім того, пальмітат активує NF-kB, тоді як інгібування цього шляху знижує ліпід-індуковану ІР.

Запалення. Ожиріння характеризується розвитком стану хронічного низькорівневого запалення, що вважається ключовим фактором, який сприяє розвитку пов'язаної з ожирінням ІР [27]. Розростання жирової тканини відбувається у відповідь на калорійне навантаження та асоціюється з посиленням інфільтрації імунних клітин та подальшою прозапальною реакцією [28]. До цього сценарію долучено два особливо важливі типи клітин: адипоцити та макрофаги, причому обидва здатні секретувати прозапальні цитокіни та індукувати ІР. Підвищена секреція хемокіну MCP-1 адипоцитами стимулює накопичення макрофагів у жировій тканині та викликає ІР.

Гіперглікемія. Сама глюкоза в надфізіологіч- ній концентрації здатна змінювати чутливість до інсуліну в м'язах і жировій тканині, а також знижує секрецію інсуліну p-клітинами. Гіперглікемія, викликана зниженням транспорту глюкози в скелетні м'язи, порушує дію інсуліну в печінці і жировій тканині та індукує ІР через шляхи, пов'язані з окислювальним стресом. Кінцеві продукти неферментативного глі- козилювання (advanced glycation end products, AGE) інгібують передачу сигналів інсуліну шляхом посилення фосфорилювання IRS-1 по Ser-307 і формування метилгліоксаль-IRS-l адуктів. Гіперглікемія посилює потік через гексозамінові та поліольні шляхи, що активують JNK. Це сприяє ІР у жировій тканині, скелетних м'язах, печінці та підшлунковій залозі частково через O-GlcNAцилювання IRS. Крім того, гіперглікемія також призводить до O-GlcNAцилювання рецептора інсуліну, що порушує його димеризацію та активує фактор транскрипції FOXO1, посилюючи експресію генів глюконеогенезу [5].

Мітохондріальна дисфункція та утворення активних форм кисню (reactive oxygen species, ROS). Хоча низькі рівні ROS можуть посилювати дію інсуліну, висока концентрація ROS викликає окислювальний стрес. ROS -- побічний продукт електронного транспортного ланцюга та основний наслідок мітохондрі- альної дисфункції. Підвищені рівні ROS спостерігаються при ожирінні, діабеті та можуть бути викликані збільшенням потоку метаболітів у мітохондрії, змінами мітохондріальних білків та зниженою експресією антиоксидантних ферментів. Окислювальний стрес призводить до активації стрес-кіназ, які індукують ІР шляхом фосфорилювання серинових залишків IRS [5].

ER-стрес. Реакція стресу ER -- UPR (відповідь на незгорнуті білки, unfolded protein response), є адаптивним процесом для забезпечення правильного складання, дозрівання та контролю якості білків у ER. Три основні фактори UPR (PERK, IRE1a та ATF6) активуються при ожирінні, щоб послабити реакцію на незгорнуті білки [29]. Миші з ожирінням демонстрували посилену активність PERK та IRE1a у жировій тканині та печінці, викликаючи активацію JNK, IKK та розвиток ІР шляхом фосфорилювання IRS-1 по Ser-307 [30].

2. Діагноз, прогноз та оцінка перспективності застосування цукрознижувальних препаратів для лікування ЦД2 з використанням моделі МНПК.

Активність PI3K/Akt/mTOR/p70S6K при ЦД2. Вивчали активацію кінцевих ланок сигнального каскаду PI3K/Akt/mTOR/p70S6K у крові хворих на ЦД2. При проведенні дослідження як матеріал використовували плазму та МНПК, які отримували із крові пацієнтів. До складу МНПК в основному входять моноцити (до 30%) і лімфоцити (до 90%) -- надзвичайно пластичні клітини, які беруть участь у процесах клітинного і гуморального імунітету, а також у розвитку діабету обох типів та атеросклерозу [3, 31, 32]. Надмірна або недостатня активація компонентів та субстратів РІ3К/ Akt/mTOR/p70S6K у цих клітинах крові може вказувати на необхідність додаткової корекції метаболічних процесів у хворих на ЦД2. Тому клітини крові є цінним інструментом для вивчення і розуміння основних механізмів розвитку цього захворювання.

Результати аналізу продемонстрували, що рівень інсуліноподібний фактор росту 1 (insulin-like growth factor 1, IGF-1), а, особливо, інсуліну в плазмі хворих на діабет, був значно вищим порівняно з рівнем контрольної групи. Підвищений рівень інсуліну у хворих на ЦД підтверджує стан гіперінсулінемії, яка пов'язана з ожирінням, ІР та діабетом [33, 34].

Відомо, що рівень IGF-1 пов'язаний із вмістом інсуліну в крові, оскільки гіперінсуліне- мія підвищує біодоступність IGF-1 шляхом зменшення вмісту IGF-1-зв'язуючого глобу- ліну-1 [3]. Інсулін також збільшує експресію IGF-1 у печінці з подальшою активацією рецептора IGF-1 та стимуляцією росту клітин. Крім того, гіперінсулінемія активує рецептор гормону росту в печінці, що спричиняє підвищену секрецію гормону, і додатково стимулює синтез IGF-1 та проліферативні процеси [35].

Для оцінки взаємодії між рівнями інсуліну та IGF-1 зі станом активності кінцевих ланок внутрішньоклітинного сигнального каскаду PI3K/Akt/mTOR/p70S6K у клітинах крові хворих на ЦД2 було досліджено активацію серин-треонінових протеїнкіназ -- Akt, p70S6K, а також комплексу mTORC1. У результаті проведених досліджень було виявлено активацію всіх складових компонентів вищезазначеного сигнального шляху [33, 34, 36, 37]. Проте активації Akt кіназою mTORC2 (фосфорилювання по залишку Ser473) не спостерігалось. Отже, при діабеті максимальної активації цієї протеїнкінази не відбувається. Очевидно, основний шлях активації Akt пролягає через фосфорилювання залишку Thr308 протеїнкіназою PDK1. Факт активації Akt підтверджується активацією низхідних кіназ p70S6K і mTORC1. Про активацію mTORC1 свідчить фосфорилювання природного інгібі- тора mTORC1 -- PRAS40 за залишком Thr246, яке знімає пригнічення mTORC1. PRAS40, зокрема, зв'язує компонент mTORC1 -- Raptor, перешкоджаючи, таким чином, взаємодії кінази з її субстратами. Активована mTORC1 своєю чергою активує наступну кіназу р70S6K. Остання кіназа фосфорилює білки рибосом і стимулює білковий синтез. Проте при надлишку нутрієнтів у крові та, відповідно, інсуліну, цей каскад постійно активований, і mTORC1 з р70S6K фосфорилюють ключовий адаптерний білок -- IRS-1. Відбувається пригнічення каскаду за типом зворотного зв'язку. Таке фос- форилювання не тільки його інактивує, але й зумовлює деградацію IRS-1 шляхом фосфори- лювання по Ser422. Таким чином, ланцюг передачі сигналу переривається не тільки на рівні регуляції, а й фізично -- виникає ІР [3, 5].

Існують і інші шляхи пригнічення функції IRS. Наприклад через прозапальні цитокіни (IL-1; -18; -8, TNF), які секретують лімфоцити та макрофаги, інфільтровані в метаболічні тканини й, у першу чергу, у жирову тканину. У цьому випадку активуються JNK та IKK2 які також фосфорилюють IRS. Збільшення вмісту вільних жирних кислот (особливо насичених) у циркуляції також веде до ІР, через активацію PKC [3, 5].

Отже, причин для виникнення ІР може бути багато, але в кінцевому підсумку все зводиться до основного механізму -- фосфорилю- вання протеїнкіназами IRS.

Вплив ЦЗТна внутрішньоклітинні сигнальні шляхи. Активність кінцевих ланок сигнального каскаду PI3K/Akt/mTOR/p70S6K у крові хворих на ЦД2 вивчали на тлі різних схем ЦЗТ. Порівняльний аналіз вмісту фосфо- p70S6K та фосфо-PRAS40 -- у МНПК хворих на ЦД2 виявив суттєву різницю залежно від схеми ЦЗТ. Так, у хворих, які отримували мо- нотерапію МФ виявлено достовірно нижчий вміст фосфо-p70S6K порівняно з показниками хворих, які отримували інші схеми гіпоглікемічних препаратів, зокрема: комбіновану терапію МФ та похідними сульфонілсечовини (СС), комбіновану терапію МФ, похідними СС та інгібіторами дипептидилпептидази-4 (іДПП-4), комбіновану терапію МФ з інсуліном та монотерапію інсуліном. Слід зазначити, що за терапії МФ рівень фосфо-p70S6K наближався до контрольного. Вміст фосфо- PRAS40 також був нижчим при терапії МФ, що може свідчити про пригнічення активації mTORd шляхом активації МФ 5' AMP- активованої протеїнкінази (5' AMP-activated protein kinase, АМРК), яка пригнічує mTORd за кількома механізмами [38]. Проте, ці зміни спостерігали лише в пацієнтів, які отримували комбіновану терапію МФ і похідними СС, хоча тенденція до зростання кількості фосфо-PRAS40 спостерігалась і при інших комбінаціях. Отже, нами встановлене зниження активації mTORd і р70S6K у хворих, які отримували монотерапію МФ, може свідчити про зниження фосфорилювання IRS-1, і як наслідок, ІР.

Іншою, не менш важливою кіназою, яка сприяє розвитку ІР, ожирінню та ЦД2 є ERK -- ключовий фермент Ret/Ras/Raf/ MEK/ERK-сигнального каскаду [39]. Результати досліджень щодо визначення активації кінази в МНПК хворих на ЦД2, які отримували різні гіпоглікемічні препарати (11 -- МФ, 16 -- інсулін, 3 -- СС) не продемонстрували вірогідних змін. Водночас, у хворих на ЦД1 чи автоімунним тиреоїдитом активація ERK1/2 у МНПК суттєво зростала, у хворих на ЦД1 з автоімунним тиреоїдитом -- знижувалася до контрольного рівня, що можна пояснити конкуренцією між двома автоімунними процесами за спільні сигнальні шляхи. Отже, результати проведеної роботи показали, що лише в пацієнтів з автоімунними захворюваннями (ЦД1 або автоімунний тиреоїдит) відбувається активація МАРК/ERK-каскаду [40]. У МНПК хворих на ЦД2, який характеризується інтенсивною інфільтрацією макрофагів і лімфоцитів у метаболічні тканини, активації проліферативних процесів не відбувається. Можливо поділ таких клітин відбувається після інфільтрації. Автоімунні процеси, характерні для хворих на ЦД1 або АІТ, спричиняють посилення активації ERK1/2, що напевно пов'язано з посиленням проліферації лімфоцитів та секреції лімфоцитами та макрофагами прозапальних цитокінів [41]. Цікаво відмітити суттєве (майже у 2,5 раза) зниження кількості ERK у плазмі хворих на ЦД2.

Вплив ЦЗТ на активність АМРК. AMPK є гетеротримером, що складається з каталітичної субодиниці (а) і двох регуляторних суб- одиниць (в і у). у-субодиниця містить чотири потенційні сайти зв'язування аденінових ну- клеотидів. Субодиниця а має 2 ізоформи а1 і а2. AMPKal і а2 кодуються різними генами та спільно експресуються в більшості тканин для регулювання енергетичного обміну [38].

При енергетичному стресі в клітині та збільшенні концентрації АМФ, АТФ замінюється в центрах обміну на АМФ, що призводить до алостеричної активації АМРК через фосфорилювання 172 треоніну а-субодиниці комплексом кіназа печінки В1 (liver kinase Bl, LKB1) у відповідь на зміни клітинної енергії, або кальцій/кальмодулін-залежна кіназа в (calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase в, САМККв), яка активується внутрішньоклітинним Са²⁺ [38].

AMPK контролює енергетичний баланс клітини. Шляхом прямого фосфорилюван- ня метаболічних ферментів і факторів транскрипції AMPK стимулює катаболічні процеси -- поглинання глюкози, жирних кислот та їх перетворення шляхом мітохондріального окислення і гліколізу. Крім того, AMPK пригнічує анаболічні процеси -- синтез глюкози, глікогену, білків та ліпідів у печінці. При цукровому ЦД2 та ожирінні її активність знижується, а активність протеїнкіназ mTORCl/ p70S6K підвищується, що призводить до фос- форилювання IRS-1 та ІР [3]. Дія гіпоглікемічних препаратів, наприклад МФ, пов'язана з активацією AMPK [42].

Встановлено, що зі збільшенням кількості HbAlc у крові, рівень активованої АМРК у лейкоцитах поступово знижується. Активність АМРК у МНПК пацієнтів із тривалістю захворювання ~ 20 років у три рази нижче, ніж у діабетиків із 10-річним стажем. Таким чином, активність АМРК у МНПК може бути індикатором діабетичної компенсації в пацієнтів із діабетом [43, 44]. При аналізі активності АМРК у клітинах крові при комбінованому лікуванні хворих на ЦД2 було показано, що препарати МФ збільшують активність AMPK у клітинах крові пацієнтів із ЦД2 більш, ніж у 3-6 разів порівняно з хворими до лікування. Інсулін і його аналог повністю пригнічують активність AMPK, індуковану МФ у МНПК пацієнтів із ЦД2, що може свідчити про зниження терапевтичного ефекту МФ. Гліклазид MR збільшує активність AMPK у МНПК. За присутності МФ і гліклазиду рівень фосфо- рилювання АМРК знижується. Механізм активації AMPK гліклазидом MR, ймовірно, пов'язаний з ефектом останнього на Ерас2А. Дапагліфлозин підвищує активність AMPK і посилює ефект МФ у МНПК хворих ЦД2. Отже, активність AMPK у клітинах крові може слугувати одним із показників ефективності дії гіпоглікемічних препаратів [43-45].

Слід також зазначити, що кількість AMPKa в плазмі крові пацієнтів, хворих на діабет помітно, майже в 1,4 раза підвищується. Також зростає в плазмі кількість IRS-1 (більш ніж на 30%) [46, 47].

Дані щодо причини та значення появи AMPKa та IRS-1 у плазмі крові обмежені. Рівні AMPKal у плазмі були знижені в пацієнтів із хворобою Альцгеймера [48]. Останні дані також вказують на нову роль AMPK у патогенезі серцево-судинних захворювань. Делеція AMPKa2 збільшує атеросклероз в ApoE-/- мишей, ймовірно, через посилений окислювальний стрес і стрес ER. Дефіцит AMPKal порушує опосередковану автофагією диференціацію моноцитів і знижує виживаність моноцитів/макрофагів, що послаблює атеросклероз в ApoE-/- мишей in vivo [48, 49].

Наші дані та результати інших авторів свідчать, що рівень IRS-1 у крові здорових людей досить низький. Однак при серйозних захворюваннях, таких як рак, він може зростати більш ніж удвічі. Він може бути потенційним біомар- кером у діагностиці раку [50]. Поки що важко припустити, який механізм його появи в плазмі крові. Швидше за все його джерелом є клітини крові або пухлинні клітини у випадку раку. Фізіологічна роль IRS не обмежується метаболізмом глюкози та ростом. Відомо, що, крім участі в опосередкуванні дії факторів росту, IRS бере участь в інших сигнальних механізмах, які ще недостатньо вивчені. IRS-1 підтримує здоров'я судин, а IRS-1 і IRS-2 регулюють обмін кісток і диференціювання адипоцитів [51].

Вплив ЦЗТна вмістмікроРНК. МікроРНК -- невеликі (17-25 нуклеотидів) ендогенні неко- дуючі висококонсервативні РНК, які беруть участь у численних процесах регуляції експресії генів. Вони можуть зв'язуватися з 3'-ділян- кою мРНК, що не транслюється, і регулювати клітинні функції, шляхом дестабілізації мРНК та пригнічення трансляційної активності.

Профілі їх експресії та функції були ретельно вивчені. Через зміну доступності мРНК і швидкості синтезу білка мікроРНК регулюють такі процеси, як клітинний ріст, проліферація, диференціювання та апоптоз. Останні дослідження показали асоціацію ендотеліаль- ної мікроРНК-126 і мікроРНК-142 з ЦД2. Перехресні дослідження показали помітне зниження мікроРНК-126 у хворих ЦД2. Ці зміни мікроРНК-126 були специфічними для ЦД2 з точністю до 89,2% [52].

Ми перевірили кількість циркулюючих мікроРНК-126 і мікроРНК-142 в сироватці вибраної когорти пацієнтів, які отримували звичайні препарати для лікування ЦД2 [53,54]. Результати проведених досліджень продемонстрували, що в сироватці хворих на ЦД2 спостерігалося помітне збільшення мікроРНК-142 і зниження мікроРНК-126. При оцінці дії ЦЗТ, було виявлено, що при моно- терапії дапагліфлозином і в комбінації з да- пагліфлозином лікування інсуліном і МФ збільшує кількість мікроРНК-126 до рівня здорових добровольців. При лікуванні МФ, похідними СС (гліклазид) окремо або в комбінації з МФ чи дапагліфлозином рівень мі- кроРНК-126 стає вищим, ніж у контрольній сироватці. Ефект дапагліфлозину збігався зі зниженням рівня ET-1 в плазмі крові, що може мати причинний зв'язок.

У випадку з мікроРНК-142 рівень цієї мікроРНК знижувався нижче контрольного в усіх варіантах лікування [53, 54]. Щодо молекулярних механізмів впливу дапагліфлозину та гліклазиду на експресію мікроРНК-126 -- зараз відомо дуже мало. Є дані, що неаци- льований грелін індукував up-регуляцію мікроРНК-126, викликаючи посилення експресії сіртуїну 1 (Sirtuin 1, SIRT1) [55]. За нашими даними і дапагліфлозин, і гліклазид активують в МНПК АМРК -- основний енергетичний сенсор клітини. Відомо, що АМРК тісно контактує в клітині з SIRT1, формуючи цикл _VERTE^.

АМРК-SIRTl, який пов'язує енергію клітини з окислювально-відновним станом. Крім того, AMPK і сиртуїни діють на загальні транскрипційні активатори та коактиватори [3, 38].

Таким чином, використання мікроРНК як діагностичних маркерів може бути перспективним напрямком досліджень. МікроРНК, що циркулюють у крові, є цінними маркерами діабету, багатьох інших системних хвороб і потенційною мішенню для терапевтичних впливів.

3. Нові можливості цукрознижувальних препаратів щодо зниження ризику серцево-судинних захворювань у хворих на ЦД2

Артеріальна гіпертензія (АГ) і порушення ліпідного обміну у хворих на ЦД2 належать до головних факторів ризику, що сприяють розвитку серцево-судинних ускладнень і, як наслідок, підвищення рівня інвалідизації та зменшення загальної тривалості життя.

На сьогодні експериментально доведено, що АГ і дисліпідемія тісно взаємозв'язані в прогресуванні розвитку ЦД2. Вирішальну роль у виникненні АГ при цій патології відіграє ренін-ангіотензин-альдостеронова система (РААС) [56]. Як відомо, підвищений тиск спричиняє структурно-функціональні зміни артеріальної стінки судин і сприяє розвитку атеросклерозу [57]. Його виникнення при ЦД2 визначається порушенням ліпідного обміну зі збільшенням вмісту в крові загального холестерину, тригліцеридів, ліпопротеїдів низької щільності та зменшенням ліпопротеїдів високої щільності (ЛПВЩ) [58].

Наразі препаратами вибору для пацієнтів із ЦД2 і серцево-судинними захворюваннями атеросклеротичного генезу, крім інгібіторів АПФ, є застосування сполук, механізм дії яких пов'язаний із пригніченням натрій-глюкозних транспортерів. Одним із найбільш широко використовуваних препаратів, представників цієї фармакологічної групи, є дапагліфлозин. На відміну від пероральних протидіабетичних препаратів інших класів, дапагліфлозин, крім гіпоглікемічних ефектів, здатен призводити до зниження артеріального тиску і маси тіла [59].

Для з'ясування механізмів зниження АТ під впливом дапагліфлозину, визначали активність АПФ, рівень іонів натрію і калію в надниркових залозах та сироватці крові щурів за умов експериментального моделювання ІР.

Дослідження ефекту дапагліфлозину показали, що щоденне, багаторазове впродовж 8 днів введення препарату щурам з ІР призводить до вірогідного зниження активності АПФ в сироватці крові тварин. Активність АПФ, локалізованого в надниркових залозах щурів, також має тенденцію до зниження. Разом із тим, рівень досліджуваних електролітів крові, обмін яких пов'язаний зі змінами компонентів РААС, за умов дії дапагліфлозину залишається без змін. Таким чином, зниження активності циркулюючої форми сироваткового АПФ у щурів після багаторазового введення дапа- гліфлозину інсулінорезистентним тваринам може бути одним із механізмів, які забезпечують зниження артеріального тиску, що може позитивно впливати на функції нирок та кар- діометаболізм [60].

Як відомо, підвищений рівень холестерину ліпопротеїнів високої щільності ЛПВЩ та ApoAl у плазмі асоціюється зі зниженим ризиком розвитку серцево-судинних захворювань. Окрім потенційної кардіопротек- торної функції, зазначені показники також мають протидіабетичні властивості. Встановлено, що рівень ApoAl у крові хворих на ЦД був значно нижчим, а рівень аполіпопротеї- ну B (apolipoprotein B, ApoB) та окиснених ЛПНЩ -- вищим, ніж у крові здорових людей [61, 62]. На рівень АроА1 впливають супутні захворювання. Хронічний автоімунний тиреоїдит (ХАТ), хронічна ниркова недостатність (ХНН) та АГ призводять до вірогідного зниження рівня ApoA1 в крові. Метою роботи було провести порівняльний аналіз впливу антидіабетичних препаратів на рівень ApoA1. Встановлено, що лікування МФ, або у вигляді монотерапії, або в поєднанні з іншими препаратами (переважно інсуліном), суттєво не впливає на рівень ApoA1 порівняно зі середнім показником для всієї групи. У хворих, які отримували сульфонілсечовину, рівень ApoA1 значно нижчий від середнього рівня для групи та норми. Значний позитивний вплив на кількість ApoA1 у плазмі спостерігався у хворих, які отримували комбінацію препаратів з інгібіторами натрійзалежного котранспортера глюкози-2 та, особливо, інгібіторами дипепти- дилпептидази-4 [63-65].

Ендотеліальна дисфункція (ЕД) є однією з ключових патологічних подій у розвитку хронічних судинних ускладнень діабету. Важливим ефектом ЕД є збільшення продукції та біологічної активності сильнодійного вазоконстриктора і прозапального пептиду ET-1. Згідно із сучасними рекомендаціями, МФ продовжує залишатися препаратом першої лінії для лікування ЦД2. Встановлено, що механізм дії МФ може бути пов'язаний із біохімічними процесами в шлунково-кишковому тракті. У зв'язку з цим метою роботи було провести визначення і зіставлення рівнів ET-1, NT-proBNP і GLP-1 у крові пацієнтів із ЦД2, які отримували МФ. Кількість ЕТ-1 у крові хворих на ЦД2 значно перевищує його концентрацію в контрольних зразках. Монотерапія МФ приводить до зниження рівня ЕТ-1 більше, ніж на 65%. Комбінована терапія МФ з інсуліном викликає ще більше зменшення кількості ЕТ-1. Рівень GLP-1 у крові хворих на ЦД2 значно, більше ніж удвічі, знижений порівняно зі здоровими людьми. Після лікування МФ вміст GLP-1 збільшується до контрольного рівня. Кількість NT-proBNP у крові хворих на ЦД перевищує контрольні значення більше, ніж удвічі. Лікування МФ приводить до зниження рівня NT-proBNP більше, ніж на 40%. Таким чином, лікування МФ обумовлює зниження концентрацій ET-1 і NT-proBNP, а також підвищення рівня GLP-1 у крові пацієнтів із ЦД2. Разом ці події можуть указувати на позитивний захисний ефект МФ на серцево-судинну систему [66, 67].

Теоретичні розробки

У відділі триває робота по аналізу та узагальненню даних наукової літератури щодо нових напрямків та перспектив розвитку сучасної ендокринології.

Низку оглядів було присвячено використанню стовбурових клітин для лікування різноманітних ендокринних захворювань і, особливо, діабету, розробки підходів для відновлення структури та функції підшлункової залози. Показана перспективність використання мезенхімальних стовбурових клітин, як найменш імуногенних та таких, що характеризуються численними позитивними терапевтичними властивостями [68-72].

Окрема серія робіт присвячена тонким механізмам патогенезу діабету 1 та 2 типів, з акцентом на запальні процеси як у залозі, так і інших тканинах організму. Важливим напрямком сучасної клінічної ендокринології є аналіз механізмів виникнення ускладнень діабету -- когнітивних порушень, раку та, особливо, серцево-судинних захворювань [38, 73-79].

Не залишаються поза увагою і традиційні питання сучасної молекулярної ендокринології -- рецепція і внутрішньоклітинні механізми дії інсуліну, механізми дії цукрознижувальних препаратів та їх взаємодії при комбінованому лікуванні [3-6, 38, 43, 45, 80].

Висновки

цукровий діабет біохімічний

1. При діабеті спостерігалась активація Akt (Thr308) в МНПК, що свідчить про активність інсулінового каскаду та активацію основної ефекторної кінази через шлях PI3K. Активація mTORC1 та її субстратів при діабеті свідчить про активацію Akt шляхом її фосфорилювання PDK1, а не mTORC2, тобто, про реципрокність, а не адитивність фосфорилювання та активації цієї кінази. Активність Akt у плазмі крові хворих на діабет суттєво знижується.

2. Стан фосфорилювання p70S6K та PRAS40 у МНПК свідчить про активність mTORC1 та її субстратів при діабеті, що може бути важливим для оцінки патологічного процесу та ефективності лікарських препаратів.

У хворих із ЦД2 на монотерапії МФ виявлено нижчий вміст фосфо-PRAS40, а отже знижену активність mTORC1 у МНПК, порівняно з показником пацієнтів на комбінованій терапії МФ і похідними СС.

3. Зниження рівня р70S6K у хворих, які отримували монотерапію МФ, може свідчити про зниження фосфорилювання IRS-1, і як наслідок, ІР.

4. Показано, що активації ERM/2 у МНПК хворих на ЦД2 не спостерігається, тоді як у хворих на ЦД1 чи автоімунним тиреої- дитом вона суттєво зростала. Однак у хворих на ЦД1 з автоімунним тиреоїдитом активація ERM/2 у МНПК знижувалася до контрольного рівня, що можна пояснити конкуренцією між двома автоімунними процесами за спільні сигнальні шляхи. Встановлено активацію ERK1/2 у плазмі крові хворих на ЦД2.

5. Показано, що рівень ApoA1 у крові хворих на ЦД був значно нижчим, а рівень ApoB та окислених ЛПНЩ -- вищим, ніж у крові здорових людей. Кількість ЕТ-1 у крові хворих на ЦД2 перевищує його концентрацію в контрольних зразках. Монотерапія МФ та комбінована терапія МФ з інсуліном приводить до зниження рівня ЕТ-1. Кількість NT-proBNP у крові хворих на ЦД перевищує контрольні значення. Лікування МФ приводить до зниження рівня NT-proBNP, а також підвищення рівня GLP-1 у крові пацієнтів із ЦД2.

6. У сироватці хворих на ЦД2 спостерігалося помітне збільшення мікроРНК-142 і зниження мікроРНК-126. При оцінці дії ЦЗТ, було виявлено, що при монотерапії дапа- гліфлозином і в комбінації з дапагліфло- зином лікування інсуліном і МФ збільшує кількість мікроРНК-126 до контрольного рівня.

7. Кількість AMPKa та IRS-1 у плазмі крові пацієнті, хворих на діабет помітно підвищується.

8. Дослідження ефекту дапагліфлозину показали, що багаторазове введення препарату щурам з ІР призводить до вірогідного зниження активності АПФ в сироватці крові тварин, що може, своєю чергою, бути одним із механізмів, які забезпечують зниження артеріального тиску.

Список використаної літератури

1. Тронько МД, Большова ОВ, Соколова ЛК, Бельчіна ЮБ. Цукровий діабет 2-го типу: етіологія, патогенез, клініка, діагностика та лікування. Практикуючий лікар. 2021;10(4):35-44 (Tronko MD, Bolshova OV, Sokolova LK, Belchina YuB. Type 2 diabetes: etiology, pathogenesis, clinic, diagnosis and treatment. Practising doctor. 2021;10(4):35-44. Ukrainian).

2. Semple RK. EJE PRIZE 2016: How does insulin resistance arise, and how does it cause disease? Human genetic lessons. Eur J Endocrinol. 2016;174(5):R209-23. doi: 10.1530/EJE-15-1131.

3. Tronko ND, Pushkarev VM, Sokolova LK, Pushkarev VV, Kovzun EI. Molecular mechanisms of thepathogenesis of diabetes mellitus and its complications. K.: TOV «Vydavnychyy dim Medknyha», 2018. 264 p. Russian.

4. Tronko ND, Kovzun EI, Pushkarev VV, Sokolova LK,

Pushkarev VM. Reception and intracellular mechanisms of action of insulin (part 1). Endokrynologia. 2018;23(3):269-80. Russian.

5. Tronko ND, Kovzun EI, Pushkarev VV, Sokolova LK,

Pushkarev VM. Reception and intracellular mechanisms of action of insulin (part 2). Endokrynologia. 2018;23(4):341-55. Russian.

6. Tronko ND, Kovzun EI, Pushkarev VM. Reception and intracellular mechanisms of action of insulin. Journal of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine. 2012; 18(4):430-7. Russian.

7. Chudasama KK, Winnay J, Johansson S, Claudi T, Konig R, Haldorsen I, et al. SHORT syndrome with partial lipodystrophy due to impaired phosphatidylinositol 3 kinase signaling. Am J Hum Genet. 2013;93(1):150-7. doi: 10.1016/j.ajhg.2013.05.023.

8. Burke JE, Vadas O, Berndt A, Finegan T, Perisic O, Williams RL. Dynamics of the phosphoinositide 3-kinase p 1105 interaction with p85a and membranes reveals aspects of regulation distinct from p110a. Structure. 2011; 19(8): 1127-37. doi: 10.1016/j. str.2011.06.003.

9. Sopasakis VR, Liu P, Suzuki R, Kondo T, Winnay J, Tran TT, et al. Specific roles of the p110alpha isoform of phosphatidylinsositol 3-kinase in hepatic insulin signaling and metabolic regulation. Cell Metab. 2010;11(3):220-30. doi: 10.1016/j.cmet.2010.02.002.

10. Farese RV, Sajan MP. Metabolic functions of atypical protein kinase C: “good” and “bad” as defined by nutritional status. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010;298(3):E385-94. doi: 10.1152/ ajpendo.00608.2009.

11. Bayascas JR. PDK1: the major transducer of PI 3-kinase actions. Curr Top Microbiol Immunol. 2010;346:9-29. doi: 10.1007/82_2010_43.

12. Copps KD, White MF. Regulation of insulin sensitivity by serine/ threonine phosphorylation of insulin receptor substrate proteins IRS1 and IRS2. Diabetologia. 2012;55(10):2565-82. doi: 10.1007/ s00125-012-2644-8.

13. Hsu PP, Kang SA, Rameseder J, Zhang Y, Ottina KA, Lim D, et al. The mTOR-regulated phosphoproteome reveals a mechanism of mTORC1-mediated inhibition of growth factor signaling. Science. 2011;332(6035):1317-22. doi: 10.1126/science.1199498.

14. Lero MW, Shaw LM. Diversity of insulin and IGF signaling in breast cancer: Implications for therapy. Mol Cell Endocrinol. 2021 May 1;527:111213. doi: 10.1016/j.mce.2021.111213.

15. Schultze SM, Jensen J, Hemmings BA, Tschopp O, Niessen M. Promiscuous affairs of PKB/AKT isoforms in metabolism. Arch Physiol Biochem. 2011;117(2):70-7. doi: 10.3109/13813455.2010.539236.

16. Moltke I, Grarup N, Jorgensen ME, Bjerregaard P, Treebak JT, Fumagalli M, et al. A common Greenlandic TBC1D4 variant confers muscle insulin resistance and type 2 diabetes. Nature. 2014;512(7513):190-3. doi: 10.1038/nature13425.

17. Duvel K, Yecies JL, Menon S, Raman P, Lipovsky AI, Souza AL, et al. Activation of a metabolic gene regulatory network downstream of mTOR complex 1. Mol Cell. 2010;39(2):171-83. doi: 10.1016/j. molcel.2010.06.022.

18. Lee S, Dong HH. FoxO integration of insulin signaling with glucose and lipid metabolism. J Endocrinol. 2017;233(2):R67-79. doi: 10.1530/J0E-17-0002.