Научным сообществом признается, что одним из частых осложнений сахарного диабета является повышенный риск переломов. Зачастую они приводят к инвалидизации и смерти. Кроме того, у пациентов с диабетом замедлено сращение костей. Впрочем, механизмы, лежащие в основе этого патологического процесса, не до конца ясны и активно изучаются.

Ранее мы приводили информацию о том, что бельгийским ученым удалось связать инсулинорезистентность с толщиной костной ткани. Ученые Стэнфордского университета также заинтересовались проблемой хрупкости костей у больных диабетом. Им удалось обнаружить, что у мышей с диабетом 2-го типа была снижена активность мезенхимальных стволовых клеток (МСК) костного мозга. Это же наблюдалось в образцах кости ткани пациентов с диабетом, подвергавшихся артропластике. Исследователям удалось установить молекулярную причину этого явления, а также предложить возможный механизм его коррекции.

Серия проведенных опытов позволила им установить, что сами стволовые клетки полностью функциональны, а значит, проблема заключается в нарушении механизма передачи сигнала. В ходе дальнейшего анализа выяснилось, что в нише этих стволовых клеток снижена концентрация белков семейства hedgehog. Как полагают ученые, это может быть связано с повышением концентрации фактора некроза опухоли-альфа в плазме крови у больных диабетом, ингибирующего этот сигнальный путь.

Для подтверждения догадки о том, что от этих белков зависит активность МСК, здоровым мышам вводился ингибитор белка Indian hedgehog. Обнаружилось, что образовавшаяся после перелома костная ткань таких мышей была значительно более ломкой, а число МСК было уменьшено по сравнению с нормой.

Впрочем, исследователи не остановились на полученном результате. В ходе второй части исследования мышам с диабетом – и, следовательно, сниженной активностью сигнального пути hedgehog, – в место перелома вводилась высокая концентрация этого белка. Образовавшаяся после этого костная ткань ничем не отличалась от костной ткани здоровых мышей.

Ранее учеными уже предполагалась значительная роль белка Indian hedgehog в процессе остеогенеза. Впрочем, в этой работе впервые предложена связь этого молекулярного механизма с диабетом. Уникальным является и предложенный механизм лечения, на который авторы публикации возлагают большие надежды.

С подробностями исследования можно ознакомиться в журнале Science Translational Medicine.