Тестовый вопрос
Диабеты — это патологические состояния, характеризующиеся повышенным содержанием глюкозы в крови (гипергликемией), которая со временем может приводить к развитию болезней сердца и почек, повреждению нервов (диабетическая нейропатия) и даже слепоте (диабетическая ретинопатия). По оценкам 2021 года в мире проживают около 537 миллионов человек в возрасте от 20 до 79 лет, больных диабетом.
При сахарном диабете 1 типа (СД1) иммунная система организма атакует -клетки поджелудочной железы, продуцирующие гормон инсулин. Иными словами, СД1 — это аутоиммунное заболевание, при котором организм синтезирует малые количества инсулина или не синтезирует его вовсе. По этой причине пациентам с СД1 требуются ежедневные инъекции инсулина, чтобы поддерживать уровень сахара в крови в допустимых пределах.
Напротив, при сахарном диабете 2 типа (СД2) поджелудочная железа вырабатывает инсулин, однако клетки организма недостаточно чувствительны к нему. Неспособность тканей эффективно отвечать на инсулин (инсулинорезистентность) становится причиной гипергликемии, которая лишь стимулирует секрецию этого гормона. К несчастью для некоторых пациентов с СД2, неадекватная продукция инсулина со временем может привести к дисфункции поджелудочной железы.
Существуют и другие разновидности диабета, например, моногенные формы, называемые также диабетом зрелого типа у молодых (англ. Maturity Onset Diabetes of the Young, MODY). Они представляют собой группу заболеваний, обусловленных нарушением нормального функционирования -клеток поджелудочный железы вследствие генетических дефектов. В отличие от сахарных диабетов 1 и 2 типа, при MODY не наблюдаются аутоиммунная деструкция -клеток и инсулинорезистентность.
MODY являются редкими заболеваниями и составляют лишь около 1.5 – 2% всех случаев диабета. К настоящему моменту известно 14 генов, ассоциированных с диабетом зрелого типа у молодых, и, соответственно, 14 подтипов MODY (MODY1-14). К наиболее распространенным причинами MODY относятся мутации в генах ядерного фактора гепатоцитов 4 (HNF4 ) и глюкокиназы (GCK) — одного из ключевых ферментов гликолиза.
Чтобы понять этиологию GCK-MODY (MODY2), необходимо вспомнить механизм секреции инсулина -клетками поджелудочной железы (Рис. 1). На мембране -клеток расположено большое количество транспортеров GLUT2, которые обеспечивают эффективное поступление глюкозы внутрь клеток при увеличении ее концентрации в крови. В ходе гликолиза глюкоза метаболизируется в пируват, который затем транспортируется в митохондрии, где происходят цикл Кребса и синтез АТФ путем окислительного фосфорилирования. Увеличение концентрации АТФ в цитоплазме приводит к ингибированию АТФ-чувствительных калиевых каналов и, как следствие, деполяризации -клеток. В ответ на деполяризацию открываются потенциал-зависимые кальциевые каналы. Вход в клетку ионов кальция вызывает слияние секреторных везикул, содержащих инсулин, с клеточной мембраной и его высвобождение посредством экзоцитоза.
Рисунок 1. Механизм секреции инсулина -клетками поджелудочной железы Глюкокиназа катализирует первую реакцию гликолиза — превращение глюкозы в глюкозо6-фосфат. Регуляция, осуществляемая на данной стадии, определяет скорость метаболизма глюкозы в -клетках и обеспечивает количественное соответствие между продукцией инсулина и уровнем глюкозы в крови. По этой причине мутации в гене GCK могут привести к повышению порогового значения концентрации глюкозы, при котором происходит секреция инсулина.
1. Выберите вариант, в котором указана верная последовательность событий, приводящих к секреции инсулина -клетками поджелудочной железы
A.
(1) вход ионов кальция в -клетку
(2) транспорт пирувата в митохондрию
(3) гликолиз
(4) цикл Кребса и синтез АТФ
(5) закрытие потенциал-зависимых Ca2+ каналов
(6) секреция инсулина
B.
(1) транспорт глюкозы в -клетку
(2) гликолиз
(3) транспорт глюкозо-6-фосфата в митохондрию
(4) цикл Кребса и синтез АТФ
(5) закрытие потенциал-зависимых Ca2+ каналов
(6) секреция инсулина
C.
(1) транспорт глюкозы в -клетку
(2) гликолиз
(3) цикл Кребса и синтез АТФ
(4) ингибирование АТФ-чувствительных K+ каналов
(5) открытие потенциал-зависимых Ca2+ каналов
(6) секреция инсулина
D.
(1) транспорт глюкозы в митохондрию
(2) гликолиз
(3) цикл Кребса и синтез АТФ
(4) ингибирование АТФ-чувствительных K+ каналов
(5) открытие потенциал-зависимых Ca2+ каналов
(6) секреция инсулина
2. Среди перечисленных ниже генов выберите те, мутации в которых могут быть причиной MODY
3. К возможным осложнениям диабета относятся:
4. Аутоиммунные антитела к -клеткам поджелудочной железы обнаруживают у пациентов с:
5. Выберите верное (-ые) утверждение (-я) о MODY2: