ПРИОРИТЕТ-2030: Ученые МарГУ и ИТЭБ РАН предложили новый препарат для лечения сахарного диабета и его осложнений

Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Марийского государственного университета применили алиспоривир (Debio-025) для защиты молекулярных компонентов клеток сердца и мышц от окислительного повреждения при сахарном диабете 2 типа и выявил возможный механизм его антидиабетического действия у мышей. В настоящее время данный препарат проходит вторую фазу клинических испытаний как средство для лечения новой коронавирусной инфекции COVID-19. Результаты работы опубликованы в журналах «International Journal of Molecular Sciences» и «Biology».

Сахарный диабет является одной из наиболее актуальных медико-социальных проблем современного общества и входит в четверку неинфекционных заболеваний, ежегодно уносящих жизни людей во всем мире. Заболевание характеризуется хроническим течением и нарушением всех видов обмена веществ, включая энергетический, что обусловлено повреждением главных энергетических станций клеток – митохондрий, в ряде жизненно важных внутренних органов и тканей организма. Нарушение работы сердца (диабетическая кардиомиопатия) всё чаще признается одним из наиболее опасных осложнений данного заболевания.

Группа ученых из Пущино под руководством Константина Белослудцева, доктора биологических наук, ведущего научного сотрудника Лаборатории митохондриального транспорта ИТЭБ РАН и профессора МарГУ, ранее выявила специфические особенности митохондрий в клетках миокарда и скелетной мускулатуры при развитии сахарного диабета 2 типа. Исследователями было выдвинуто предположение, что предупреждение нарушений этих органелл в клетке с помощью высокоизбирательных фармакологических агентов можно использовать в качестве стратегии для борьбы с диабетом и его осложнениями.         

Ученые провели серию экспериментов по изучению влияния митохондриально-направленного агента алиспоривира на развитие сахарного диабета 2-го типа у животных, вызванного длительной диетой с высоким содержанием жиров. Внимание было сосредоточено на одном из самых уязвимых органов при диабете – сердце и наиболее крупной инсулин-зависимой ткани организма – скелетной мускулатуре.        

Константин Белослудцев

доктор биологических наук, профессор кафедры биохимии, клеточной биологии и микробиологии Марийского государственного университета:

«Алиспоривир представляет собой высокоактивное селективное соединение с широким диапазоном терапевтического действия при различных патологиях. Наши результаты показали, что он направленно воздействует на белок-мишень внутри митохондрий (циклофилин Д) и предупреждает развитие аномалий их ультраструктуры и функционирования, вызванных диабетом. Применение данного препарата усиливает процесс деградации поврежденных митохонрий (митофагию), предотвращает перекисное окисление биомембран, а также увеличивает скорость утилизации глюкозы из крови у мышей с диабетом. Кроме того, животные, получавшие алиспоривир, демонстрируют тенденцию к восстановлению частоты сердечных сокращений. Это говорит о том, что алиспоривир действует как агент метаболического репрограммирования, нацеленный на митохондрии и способный ослаблять окислительное повреждение сердечной и мышечной ткани у мышей с диабетом»

Полученные результаты позволили авторам сделать вывод, что алиспоривир может быть использован в составе комплексной терапии сахарного диабета и его осложнений. Его кардиопротекторное действие при диабете может быть обусловлено предотвращением развития дисфункции митохондрий и сопутствующего окислительного стресса в ткани миокарда.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда (№ 20-15-00120).   

Рисунок Алиспоривир направленно воздействует на митохондрии и может быть использован в составе комплексной терапии сахарного диабета и его осложнений.      

Источники:
1. Belosludtsev, K.N.; Starinets, V.S.; Talanov, E.Y.; Mikheeva, I.B.; Dubinin, M.V.; Belosludtseva, N.V. Alisporivir Treatment Alleviates Mitochondrial Dysfunction in the Skeletal Muscles of C57BL/6NCrl Mice with High-Fat Diet/Streptozotocin-Induced Diabetes Mellitus. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 9524. https://doi.org/10.3390/ijms22179524
https://www.mdpi.com/1422-0067/22/17/9524
2. Belosludtseva, N.V.; Starinets, V.S.; Mikheeva, I.B.; Serov, D.A.; Astashev, M.E.; Belosludtsev, M.N.; Dubinin, M.V.; Belosludtsev, K.N. Effect of the MPT Pore Inhibitor Alisporivir on the Development of Mitochondrial Dysfunction in the Heart Tissue of Diabetic Mice. Biology 2021, 10, 839. https://doi.org/10.3390/biology10090839
https://www.mdpi.com/2079-7737/10/9/839