Вирусный инсулин

У некоторых вирусов есть инсулиноподобные белки, которые, вероятно, могут запускать аутоиммунную реакцию против нашей поджелудочной железы.

Диабет первого типа возникает, когда иммунная система атакует инсулинсинтезирующие клетки в поджелудочной железе. Отчего вдруг иммунитет начинает воевать с поджелудочной железой, не вполне ясно; скорее всего, как и в случае с другими аутоиммунными болезнями, причины тут могут быть разные. И, по мнению исследователей из Центра диабета им. Джослина, одна из причин здесь – это вирусы.

Рональд Кан (C. Ronald Kahn) и его коллеги предположили, что аутоиммунную реакцию в случае диабета первого типа могут запускать какие-то микроорганизмы, которые синтезируют белки, напоминающие инсулин.

Сейчас известно уже довольно много геномов различных вирусов, и нужно было только поискать, нет ли среди колоссального количества вирусных генов чего-то, похожего на человеческие белки. В результате удалось найти шестнадцать вирусных пептидов, которые оказались схожи с пептидными гормонами человека и еще с некоторыми нашими регуляторными белками. И среди этих шестнадцати было четыре пептида, похожих на инсулин. (В том, что у вирусов оказались «человекообразные» белки, нет ничего необычного: белковые молекулы часто совмещают в себе возможности для разных функций, и можно предположить, что вирусам от таких белков нужно что-то другое, нежели нам и прочим животным.)

Но те четыре вируса, у которых в генах нашли инсулиноподобные пептиды, заражали не людей, а рыб. Чтобы понять, способны ли их пептиды действовать так же, как инсулин, человеческие клетки обрабатывали вирусными белками – и оказалось, что вирусные пептиды связываются как с самими инсулиновыми рецепторами, так и с рецепторами другого похожего гормона, который называются инсулиноподобный фактор роста 1. Он тоже играет значительную роль в обмене глюкозы, и от него, как и от инсулина, зависит рост клеток.

Взаимодействуя с клеточными рецепторами, вирусные пептиды запускали те же цепочки сигнальных реакций, которые включает обычный инсулин. И когда вирусные белки ввели мышам, то у животных уменьшился уровень сахара в крови – так, как если бы им вкололи обычный инсулин.

Если такой вирус попадет в человеческий организм, то иммунитет попытается от него избавиться, и у нас появятся антитела против вирусных белков. И если некоторые вирусные белки похожи на инсулин, то есть вероятность, что иммунитет начнет атаковать и наши собственные клетки, которые его синтезируют. Но тут возникает вопрос, сталкиваемся ли мы в повседневно жизни с такими вирусами? В статье в PNAS говорится, что да, сталкиваемся: в ДНК микрофлоры, которая живет у нас в кишечнике, есть следы этих рыбных вирусов – вероятно, они попадают к нам вместе с рыбой, которую мы едим.

Авторы работы полагают, что вирусные инсулиноподобные пептиды могут вносить свой вклад и в другой диабет – в диабет второго типа, причины которого сугубо метаболические и который начинается с того, что наши клетки становятся нечувствительны к инсулину. Возможно, вирусные белки «перегревают» инсулиновые сигналы в наших тканях, так что они постепенно перестают реагировать на гормон, что, естественно, сказывается на обмене веществ.

Кроме того, стимулируя рост клеток, такие вирусы вполне могут стать причиной кишечных опухолей. Впрочем, все это пока просто гипотезы, которые нужно проверять с помощью экспериментов и клинических наблюдений. С другой стороны, инсулиноподобные пептиды могли бы пригодиться фармацевтическим компаниям, которые разрабатывают более эффективные и более удобные в обращении модификации лекарственного инсулина.

По словам Рональда Кана, всего существует более 300 000 вирусов, способных заражать клетки млекопитающих, из них мы знаем геном только у 2,5%. Среди оставшихся, скорее всего, можно найти и таких, у которых есть какие-то еще «человекообразные» белки, и предстоит огромная работа, чтобы выяснить, как подобные вирусы взаимодействуют с иммунитетом и что они вообще могут делать в нашем организме.