Белоусова Анна Викторовна – научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии.
620049, Екатеринбург, ул. Первомайская, 106
Тел.: 8 (906) 806-55-09
Anna V. Belousova - Research Associate, Laboratory of Morphology and Biochemistry, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.
106 Pervomajskaya St Yekaterinburg 620049
Phone: +7 (906) 806-55-09
К.б.н., старший научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии.
Екатеринбург
Senior Research Associate, Laboratory of Morphology and Biochemistry, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.
Yekaterinburg
Д.б.н., доцент, заведующая лабораторией морфологии и биохимии.
Екатеринбург
PhD, MD (Biology), Professor, Head, Laboratory of morphology and biochemistry, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.
Yekaterinburg
Д.м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории иммунофизиологии и иммунофармакологии.
Екатеринбург
PhD, MD (Medicine), Professor, Chief Research Associate, Laboratory of Immunophysiology and Immunopharmacology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.
Yekaterinburg
Д.м.н., профессор, академик РАН, главный научный сотрудник лаборатории иммунофизиологии и иммунофармакологии.
Екатеринбург
PhD, MD (Medicine), Professor, Full Member, Russian Academy of Sciences, Chief Research Associate, Laboratory of Immunophysiology and Immunopharmacology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.
Yekaterinburg
Сахарный диабет второго типа характеризуется слабо выраженной воспалительной реакцией в поджелудочной железе, что влияет на структуру и функции панкреатических островков: количество β-клеток уменьшается и растет число α-клеток В работе исследовали особенности дифференцировки β-клеток в условиях развития экспериментального сахарного диабета второго типа и при снижении воспалительного процесса. Применялись биохимические, гистологические методы, иммуноферментный анализ, иммуногистохимические методы с использованием первичных антител к инсулину, глюкагону, маркеру пролиферации Ki-67 и вторичных антител, меченых флюоресцентными красителями. Для моделирования сахарного диабета второго типа использовали стрептозотоцин и никотинамид, а для снижения воспалительной реакции натриевую соль 5-амино-2,3-дигидрофталазин-1,4-диона. В предыдущих исследованиях было показано, что она меняет фенотип макрофагов с провоспалительного М1 на противовоспалительный М2. При сахарном диабете второго типа на фоне уменьшения в панкреатических островках количества макрофагов с маркером CD163 и концентрации цитокина TGF-β1, обладающих противовоспалительным действием, наблюдалось снижение числа β-клеток и их функциональной активности, в то время как содержание α-клеток, синтезирующих глюкагон, росло. После введения натриевой соли 5-амино-2,3-дигидрофталазин-1,4-диона в островках поджелудочной железы отмечалась противоположная картина: на фоне увеличения числа CD163+ макрофагов и содержания TGF-β1 росло количество β-клеток и снижалось число α-клеток. Рост числа инсулинсинтезирующих клеток не сопровождался их митотической активностью. Вероятно, снижение количества CD163+ макрофагов и уровня противовоспалительного цитокина TGF-β1 в островках являются факторами, способствующими изменению микроокружения клеток и, как следствие, дифференцировке β-клеток в α-клетки. Напротив, рост числа CD163+ макрофагов и TGF-β1 на фоне введения натриевой соли 5-амино-2,3-дигидрофталазин-1,4-диона, предположительно, способствует обратной дифференцировке α-клеток в β-клетки и восстановлению синтеза инсулина поджелудочной железой. Целенаправленное воздействие на микроокружение клеток в панкреатическом островке при сахарном диабете второго типа может являться новым подходом к лечению заболевания.
Type 2 diabetes mellitus is characterized by a mild inflammatory reaction in the pancreas, which affects the structure and function of the pancreatic islets: the number of β-cells decreases and the number of α-cells increases. The work examined the features of β-cell differentiation in the development of experimental type 2 diabetes mellitus and while reducing the inflammatory process. Biochemical, histological methods, enzyme-linked immunosorbent assay, immunohistochemical methods were used using primary antibodies to insulin, glucagon, proliferation marker Ki-67 and secondary antibodies labeled with fluorescent dyes. Streptozotocin and nicotinamide were used to model type 2 diabetes mellitus, and the sodium salt of 5-amino-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione was used to reduce the inflammatory response. Previous studies have shown that it changes the macrophage phenotype from proinflammatory M1 to anti-inflammatory M2. In type 2 diabetes mellitus, against the background of a decrease in the number of macrophages with the CD163 marker and the concentration of the cytokine TGF-β1, which have an anti-inflammatory effect, in the pancreatic islets, a decrease in the number of β-cells and their functional activity was observed, while the content of α-cells synthesizing glucagon increased. After administration of the sodium salt of 5-amino-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione, the opposite picture was observed in the pancreatic islets: against the background of an increase in the number of CD163+ macrophages and the content of TGF-β1, the number of β cells increased and the number of α cells decreased-cells. The increase in the number of insulin-synthesizing cells was not accompanied by their mitotic activity. It is likely that a decrease in the number of CD163+ macrophages and the level of the antiinflammatory cytokine TGF-β1 in the islets are factors contributing to changes in the cell microenvironment and, as a consequence, the differentiation of β-cells into α-cells. On the contrary, an increase in the number of CD163+ macrophages and TGF-β1 against the background of administration of the sodium salt of 5-amino-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione presumably promotes reverse differentiation of α-cells into β-cells and restoration of insulin synthesis pancreas. Targeted effects on the microenvironment of cells in the pancreatic islet in type 2 diabetes mellitus may be a new approach to treating the disease.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.