Informații noi despre modul în care diafonia dintre celulele pancreatice poate conduce la forme rare de diabet

Compus de editor

Enzimele digestive mutante se agregează în celulele beta producătoare de insulină din apropiere, declanșând o afecțiune moștenită care poate arunca lumină asupra altor boli ale pancreasului.

Print Friendly, PDF & Email

În pancreas, celulele beta producătoare de insulină sunt grupate cu alte celule endocrine producătoare de hormoni și înconjurate de celule exocrine pancreatice care secretă enzime digestive. Cercetătorii Centrului de Diabet Joslin au arătat acum cum o formă a bolii moștenite rare cunoscute sub numele de diabet cu debut matur al tinerilor (MODY) este condusă de enzimele digestive mutante generate în celulele exocrine pancreatice care sunt apoi preluate de celulele beta învecinate secretoare de insulină.

Această descoperire poate ajuta la înțelegerea altor boli ale pancreasului, inclusiv diabetul de tip 1 sau tip 2, în care diafonia moleculară anormală dintre aceste două grupuri de celule ar putea juca un rol dăunător, a spus investigatorul principal al Joslin, Rohit N. Kulkarni, MD, PhD. Șef de co-secție al secțiunii de biologie regenerativă și insulă Joslin și profesor de medicină la Harvard Medical School.

Cele mai multe versiuni ale MODY sunt cauzate de o singură mutație a genelor care exprimă proteine ​​în celulele beta. Dar într-o formă de MODY numită MODY8, se știe că o genă mutantă în celulele exocrine din apropiere declanșează acest proces dăunător, a spus Kulkarni, autor corespondent al unei lucrări Nature Metabolism care prezintă lucrarea. Oamenii de știință din laboratorul său au descoperit că în MODY8, enzimele digestive generate de această genă mutantă se agregează în celulele beta și le afectează sănătatea și funcția de eliberare a insulinei.

„În timp ce pancreasul endocrin și exocrin formează două părți distincte cu funcții disparate, relația lor anatomică strânsă le modelează soarta”, a spus Sevim Kahraman, dr., cercetător postdoctoral în laboratorul Kulkarni și autor principal al lucrării. „Starea patologică care se dezvoltă într-o parte o afectează pe cealaltă.”

„Deși MODY8 este o boală foarte rară, poate face lumină asupra mecanismelor generale implicate în dezvoltarea diabetului”, a spus Anders Molven, dr., autor și profesor la Universitatea din Bergen din Norvegia. „Descoperirile noastre demonstrează modul în care un proces de boală care începe în pancreasul exocrin poate afecta în cele din urmă celulele beta producătoare de insulină. Credem că o astfel de diafonie negativă exocrin-endocrină ar putea fi deosebit de relevantă pentru înțelegerea unor cazuri de diabet de tip 1.”

Kulkarni a explicat că gena mutantă CEL (carboxyl ester lipaza) din MODY8 este, de asemenea, considerată o genă de risc pentru diabetul de tip 1. Aceasta ridică întrebarea dacă unele cazuri de diabet de tip 1 prezintă și aceste proteine ​​mutante agregate în celulele beta, a spus el.

Studiul a început prin modificarea unei linii celulare exocrine umane (acinare) pentru a exprima proteina CEL mutantă. Când celulele beta au fost scăldate în soluție din celule exocrine mutante sau normale, celulele beta au preluat atât proteinele mutante, cât și cele normale, aducând un număr mai mare de proteine ​​​​mutate. Proteinele normale au fost degradate prin procese regulate în celulele beta și au dispărut în mai multe ore, dar proteinele mutante nu, formând în schimb agregate de proteine.

Deci, cum au afectat aceste agregate funcția și sănătatea celulelor beta? Într-o serie de experimente, Kahraman și colegii ei au demonstrat că celulele nu secretă insulina la fel de bine la cerere, au proliferat mai lent și au fost mai vulnerabile la moarte.

Ea a confirmat aceste descoperiri din linii celulare cu experimente pe celule de la donatori umani. Apoi, ea a transplantat celule exocrine umane (exprimând din nou fie enzima digestivă mutată, fie enzima digestivă normală) împreună cu celule beta umane într-un model de șoarece conceput pentru a accepta celule umane. „Chiar și în acest scenariu, ea ar putea arăta că proteina mutantă este din nou absorbită mai mult de celula beta în comparație cu proteina normală și formează agregate insolubile”, a spus Kulkarni.

În plus, examinând pancreasul de la persoanele cu MODY8 care au murit din alte cauze, anchetatorii au văzut că celulele beta conțineau proteina mutantă. „La donatorii sănătoși, nu am găsit nici măcar proteina normală în celula beta”, a spus el.

„Această poveste MODY8 a început inițial cu observarea clinică a pacienților cu diabet zaharat care au și probleme digestive, ceea ce a condus la găsirea unui numitor genetic comun”, a spus Helge Raeder, MD, co-autor și profesor la Universitatea din Bergen. „În studiul actual, închidem cercul legând mecanic aceste constatări clinice. Contrar așteptărilor noastre, o enzimă digestivă destinată în mod normal intestinului a fost în schimb indusă în eroare să intre în insula pancreatică în stare bolnavă, compromițând în cele din urmă secreția de insulină.”

Astăzi, persoanele cu MODY8 sunt tratate cu insulină sau medicamente orale pentru diabet. Kulkarni și colegii săi vor căuta modalități de a proiecta terapii mai adaptate și personalizate. „De exemplu, putem dizolva aceste agregate de proteine ​​sau putem limita agregarea lor în celula beta?” el a spus. „Putem lua indicii din ceea ce s-a învățat în alte boli precum boala Alzheimer și boala Parkinson, care au un mecanism similar de agregare în celule.”

Print Friendly, PDF & Email

Despre autor

editor

Editor-șef pentru eTurboNew este Linda Hohnholz. Ea are sediul la sediul central al eTN din Honolulu, Hawaii.

Lăsați un comentariu

eTurboNews | Știri din industria călătoriilor