Биоразлагаемые наноуборщики могут обратить вспять инсулинорезистентность в клетках печени для лечения диабета 2 типа

Хотя диабет — распространённое заболевание, лекарства от него пока не существует. Современные методы терапии могут контролировать уровень сахара в крови, но не устраняют инсулинорезистентность. Однако новое исследование, опубликованное в ACS Nano, показывает, что воздействие на высокореактивные молекулы в печени может обратить вспять инсулинорезистентность в клетках человеческой печени и у диабетических мышей, открывая путь к более долгосрочному лечению.

Диабет 2 типа возникает, когда организм теряет чувствительность к инсулину, регулирующему уровень сахара в крови. Некоторые исследования предполагают, что причиной инсулинорезистентности могут быть активные формы кислорода (АФК) — высоко нестабильные молекулы на основе кислорода, в основном производимые митохондриями.

Класс препаратов, известных как митохондриальные разобщители, может помочь подавить выработку АФК в источнике, в отличие от обычных антиоксидантных методов, которые лишь убирают уже произведённые АФК. Ультрамелкие наночастицы платины — ещё один высокоэффективный уборщик АФК, но их малый размер приводит к слишком быстрому выведению из печени.

Цзинцзин Ян, Шаочунь Тан, Юйцзюнь Сун и их коллеги решили объединить эти две стратегии в единую систему, создав биоразлагаемые «наноуборщики», которые потенциально могут восстановить чувствительность к инсулину.

Для создания наноуборщиков команда покрыла шаблон наночастицами платины и слоем диоксида кремния. Затем шаблон удалили, образовав полые оболочки, которые загрузили митохондриальным разобщителем и покрыли липидным бислоем.

В присутствии двух АФК — перекиси водорода (H₂O₂) и супероксида (O₂^-) — система восстанавливала их до воды и молекулярного кислорода. В экспериментах с клетками человеческой печени с индуцированным диабетом 2 типа наноуборщики продолжали убирать АФК, а также повышали поглощение глюкозы, что указывало на восстановление чувствительности клеток к инсулину.

Затем исследователи внутривенно ввели наноуборщики диабетическим мышам. Конструкции мигрировали в печень, уменьшили количество жира, восстановили нормальную клеточную функцию и вернули уровень глюкозы в крови к норме. Симптомы диабетической нефропатии были почти полностью устранены. У мышей не было признаков изменения массы тела или повреждения тканей и органов. По словам учёных, эта работа может стать эффективной стратегией для долгосрочного лечения диабета и других метаболических заболеваний.