Кистозный фиброз (КФ) — это генетическое заболевание, представляющее угрозу жизни и затрагивающее множество систем органов. Одной из важных и часто упускаемых из вида проблем является нарушение функции поджелудочной железы. Ведущее исследование, опубликованное в журнале eGastroenterology, представило молодых кроликов с КФ как новый доступный модельный организм для изучения эндокринной патологии поджелудочной железы, связанной с КФ. Эта модель открывает уникальные возможности для глубокого понимания диабета, связанного с КФ (КФРД), который затрагивает до 50% взрослых с КФ.
КФ вызывается мутациями в гене CFTR, что приводит к нарушению транспорта хлорида и натрия через эпителиальные клетки. Несмотря на значительное улучшение легочных функций благодаря препаратам, таким как Trikafta®, осложнения с поджелудочной железой, в особенности эндокринные нарушения, продолжают снижать качество жизни пациентов. В данном исследовании под руководством доктора Цзю Сю и его коллег исследуется спонтанное развитие панкреатических поражений и аномалий метаболизма глюкозы у кроликов с КФ, что дает новые представления о патофизиологии заболевания.
Исследовательская группа разработала модель кроликов с КФ, используя технологию генного редактирования CRISPR/Cas9. Кролики с КФ демонстрировали характерные изменения в поджелудочной железе, включая фиброз, вакуолярную дегенерацию и метаплазию эпителиальных клеток, секретирующих слизь. Размер островков поджелудочной железы, продуцирующих инсулин, у этих животных был существенно меньше, чем у контрольной группы, что коррелировало с более низким уровнем инсулина в крови и нарушением метаболизма глюкозы.
Цитата «Наши результаты показывают, что кролики с КФ воспроизводят ключевые аспекты панкреатического заболевания, связанного с КФ. Это делает их ценным модельным организмом для трансляционных исследований в области КФРД и связанных с ним состояний.» Доктор Цзю Сю, ведущий автор и исследователь из Медицинской школы Университета Мичигана
Одним из ключевых результатов исследования стало выявление стадии неопределенной толерантности к глюкозе (INDET) у молодых кроликов с КФ, предшествующей КФРД, наблюдаемой у людей. Эта стадия характеризуется замедленной эвакуацией глюкозы и сниженной секрецией инсулина, что соответствует ранним признакам прогрессии диабета у человека. Интересно, что кролики-самки с КФ были более склонны к фенотипам, схожим с INDET, что отражает половые различия, наблюдаемые в распространенности КФРД у человека.
Практическое значение данного исследования выходит за рамки фундаментальных исследований. Кролики с КФ представляют собой альтернативу существующим моделям крупных животных, таким как свиньи и хорьки, которые дороги и/или требуют специализированного ухода. В отличие от них, кролики являются экономически эффективными, проще в обращении и широко используются в лабораториях, что делает их доступными для большего количества исследователей.
«По мере того как сообщество, занимающееся исследованием КФ, переносит своё внимание на возрастные и метаболические осложнения, наша модель кролика становится всё более актуальной,» объясняет доктор Сю. «С улучшением ожидаемой продолжительности жизни благодаря модуляторам CFTR, понимание и смягчение КФРД будет критическим для повышения качества жизни пациентов.»
Исследование также подчеркивает более широкое значение патологии поджелудочной железы, связанной с КФ. Несмотря на то что экзокринная дисфункция и панкреатическая недостаточность хорошо задокументированы при КФ, эндокринные нарушения, проявляющиеся в виде КФРД, представляют собой уникальные проблемы. КФРД сочетает в себе черты диабета 1 и 2 типов, при этом недостаточность и резистентность к инсулину способствуют его прогрессированию. Современные методы лечения сосредоточены в первую очередь на управлении симптомами, подчеркивая срочную необходимость в инновационных терапевтических стратегиях.
Создав кроликов как жизнеспособную модель для исследований КФРД, авторы намерены содействовать разработке целевых вмешательств. Терапия на ранних этапах, такая как лечение стадии INDET, может значительно задержать или предотвратить полное развитие диабета у пациентов с КФ. Кроме того, эта модель позволяет оценивать новые методы лечения, включая те, которые призваны модифицировать воспаление поджелудочной железы, фиброз и продукцию инсулина.
Финансирование исследования Национальными институтами здоровья (грант DK134361) подчеркивает его важность в устранении критических пробелов в исследованиях КФ. Будущие направления включают изучение долгосрочной прогрессии заболевания поджелудочной железы у кроликов с КФ и оценку воздействия модулаторов CFTR, таких как Trikafta®, на эндокринные результаты.
В заключение, это исследование представляет собой значительный шаг вперед в изучении КФ. Опираясь на уникальные преимущества модели кролика с КФ, ученые могут лучше понять сложное взаимодействие между дисфункцией CFTR и заболеваниями поджелудочной железы. Эти знания обещают улучшить результаты для тысяч пациентов, живущих с КФ и его осложнениями.
Источник: NewsMedical
