Гены антиоксидантной защиты и предрасположенность к сахарному диабету

О б щ и е в о п р о с ы 

Г е н ы 
а н т и о к с и д а н т н о й 
з
а
щ
и
т
ы 

и 
п
р
е
д
р
а
с
п
о
л
о
ж
е
н
н
о
с
т
ь 

к 
с
а
х
а
р
н
о
м
у 
д и а б е т у 

Д.А. Чистяков, К.В. Савостьянов, Р.И. Туракулов, Л.Н. Щербачева*, Г.Г. Мамаева*, 
М.И. Балаболкин*, В.В. Носиков, И.И. Дедов* 

Государственный научный центр РФ "ГосНИИгенетика" 
(дир.-член-корр. 
РАН В.Г. Дебабов) I 

^Эндокринологический 
научный центр (дир.-акад. РАМН 
И.И. Дедов) РАМН, Москва I 

П

овышенное содержание глюкозы в крови 
при сахарном диабете (СД) способствует 
развитию окислительного стресса, выражающегося в неконтролируемом и резком повышении содержания свободных радикалов кислорода и 
перекисей [1]. При диабетической гипергликемии 
происходит аутоокисление глюкозы и неферментативное гликозилирование белков, сопровождающееся окислением самих белков, что еще более усиливает окислительный стресс [2-4]. Помимо этого, избыток свободных радикалов и перекисей приводит 
как к перенапряжению и сбою в работе отдельных 
звеньев системы антиоксидантной защиты, так и к 
ослаблению ее в целом. При гипергликемии отмечено необратимое гликозилирование самих антиоксидантных ферментов, таких как каталаза и супероксиддисмутаза, с потерей антигенных свойств и последующей 
инактивацией 
[5]. 
Окислительный 
стресс при диабете влияет на активность и содержание антиоксидантных ферментов в тканях [6,7]. Повышенные концентрации глюкозы способны индуцировать синтез мРНК ряда белков, включая и ферменты антиоксидантной защиты [8-10]. 

В (3-клетках поджелудочной железы, продуцирующих инсулин, содержание антиоксидантных ферментов в среднем в 10-20 раз ниже, чем в печени, 
мышцах, почках, сердце, мозге и других органах [11]. 
Так, уровень экспрессии генов цитоплазматической 
Cu/Zn-зависимой (SOD1) и митохондриальной Мпзависимой (SOD2) супероксиддисмутазы не превышает 30-40% от уровня их синтеза в печени, содержание глутатионпероксидазы составляет всего 15%, а 
экспрессия гена каталазы не обнаружена вообще 
[11]. Поэтому неудивительно, что островковые клетки так чувствительны к атаке свободных радикалов, 
перекисей, лимфоцитов (макрофаги при инсулите 
активно выделяют свободные радикалы, разрушающие р-клетки) и других диабетогенных агентов [12]. 

Таким образом, гены антиоксидантных ферментов могут быть вовлечены в становление и развитие 
СД. К ним относятся гены CAT и SOD2, кодирующие соответственно каталазу и локализованную в 
митохондриях Mn-зависимую супероксиддисмутазу. 
Последняя катализирует реакцию дисмутации двух 
супероксидионрадикалов 
(О ' 
с 
образованием 
свободного кислорода и перекиси водорода, в дальнейшем разлагаемой каталазой до кислорода и воды. Супероксидный радикал и перекись водорода 
крайне реакционноспособны и могут быстро окислять практически любые биологические молекулы. 
Участвуя в их инактивации, супероксиддисмутаза и 
каталаза тем самым осуществляют антиоксидантную 
роль. Во всяком случае, введение этих ферментов 

ST2 

D11S2008 D11S907 

CHRM4 CAT 
— I — ь 
сМ 

34.510 
34.825 
36.596 36.775 

34.759 

Рис.1. Положение полиморфных маркеров D11S907 и 
D11S2008 относительно гена каталазы (CAT). Обозначено 
положение генов холинэргического мускаринового рецептора 
(CHRM4) и супрессора трансформации 2 (ST2). Внизу 
приведена шкала генетического расстояния в сантиморганидах 
(сМ), начиная от q-конца хромосомы 1 1. 

вместе с другими антиоксидантами 
существенно 
снижало окислительный стресс у мышей с искусственно вызванным диабетом и ингибирующее влияние высоких концентраций глюкозы на пролиферацию клеток сосудистого эпителия [13, 14]. 

3 / 2