Дијабетес типа 1: Приближавање лечењу које генерише нове ћелије инсулина
Недавно истраживање отворило је ново у потрази за лечењем дијабетеса типа 1 које генерише ћелије за стварање инсулина.
Научници са Универзитета у Копенхагену у Данској и Хелмхолтз Зентрум Мунцхен у Неухербергу у Немачкој мапирали су сигнале који одређују судбину ћелија родоначелника у панкреасу.
Ове незреле ћелије могу се развити у ћелије острвца које стварају инсулин или у другу врсту ћелија.
Часопис Природа садржи рад о налазима.
Ово истраживање открива да се ћелије прогенитора панкреаса поскакују и да њихово непосредно окружење или ванћелијски матрикс игра снажну улогу у одлучивању о њиховој судбини.
„Сада смо били у могућности“, каже проф. Хенрик Семб, виши аутор и директор Института за истраживање транслационих матичних ћелија при Хелмхолтз Зентрум Мунцхен, „да мапирамо сигнал који одређује да ли ће ћелије панкреаса прогенитора постати ендокрине, попут инсулина- производећи бета ћелије или ћелије канала. "
Дијабетес типа 1 и острвске ћелије
Инсулин је хормон који помаже ћелијама да апсорбују глукозу и користе је за производњу енергије.
Дијабетес се развија када је ниво шећера у крви у телу превисок. То се може догодити или зато што нема довољно инсулина (дијабетес типа 1) или зато што ћелије нису у могућности да га правилно користе (дијабетес типа 2).
Подаци за 2015. годину из Центра за контролу и превенцију болести (ЦДЦ) сугеришу да је те године око 30,3 милиона људи у Сједињеним Државама имало дијабетес. Око 5 одсто њих има дијабетес типа 1, што захтева свакодневно лечење инсулином.
Дијабетес типа 1 се развија када имуни систем уништава ћелије у панкреасу које производе инсулин.
Ове ћелије постоје у кластерима названим Лангерхансови острвци, који садрже неколико врста ћелија које стварају хормоне. Они који производе инсулин називају се бета ћелијама.
Недавна студија усредсредила се на прогениторне ћелије. Ове незреле ћелије су „рани потомци“ матичних ћелија.
Попут матичних ћелија, и прогениторне ћелије могу постати једна или више врста ћелија. За разлику од матичних ћелија, међутим, оне не могу да се деле и размножавају у недоглед. Такође, прогениторне ћелије могу сазрети у ограниченији распон типова ћелија од матичних ћелија.
Прогениторне ћелије су 'стално' у покрету
Прогениторне ћелије је тешко проучавати јер не седе мирно. „Они се непрестано крећу унутар панкреаса у развоју, што доводи до честих промена околине“, примећује проф. Семб.
Поређује ћелије са флиперима који се поскакују у машини - њихов „коначни резултат се заснива на збиру сусрета с иглама“.
Да би испитали како је сваки родоначелник реаговао на своје окружење без ометања других ћелија, он и његове колеге узели су родоначелнике развијене од људских матичних ћелија и посејали их на стаклене стакалце који су садржали микрообрасце протеина матрице.
Проф Семб каже да су истраживачи били веома изненађени оним што су открили.
Открили су да су различите интеракције са компонентама изванстаничног матрикса промениле „стање механичке силе унутар родоначелника“.
„Ове силе су резултат интеракције између ванстаничног матрикса, који је изван ћелије, и актинског цитоскелета, који је унутар ћелије“, додаје он.
Ендокрина или канална ћелија?
Уз помоћ даљих експеримената, тим је открио да је излагање различитим протеинима у ванћелијској матрици водило родоначелнике до њихове судбине на различите начине.
У зависности од укључених сила, ћелије родоследнице постале су или ћелије канала или ћелије острвца које производе хормоне (ендокрине).
„Експерименти показују да излагање ламинину изванстаничног матрикса подучава ћелије родоначелника ка ендокриној судбини смањењем механичких сила унутар ћелија“, објашњава проф. Семб.
„Обрнуто, излагање фибронектину резултира судбином канала због повећаних механичких сила“, додаје он.
„Наше откриће отвара ново тло јер објашњава како мултипотентне ћелије родоследници сазревају у различите типове ћелија током формирања органа.“
Проф. Хенрик Семб
Налази тима требало би да помогну у информисању развоја третмана којима се од матичних ћелија стварају ћелије које производе инсулин.
„Сада можемо заменити значајан број емпиријски изведених супстанци, чији је начин деловања у савременим протоколима диференцијације у великој мери непознат, инхибиторима малих молекула који циљају специфичне компоненте ново идентификованог пута механосигнализације“, Проф. коментари.
Додаје да је студија такође обезбедила низ алата за прецизно инжењерство који би могли бити корисни у развоју третмана замене ћелија, не само за дијабетес типа 1, већ и за друга тешка стања, попут неуродегенеративних болести.
У видео снимку Хелмхолтз Зентрум Мунцхен-а, професор Семб сумира истраживање и објашњава утицајну улогу екстраћелијског матрикса у одређивању судбине незрелих ћелија панкреаса.
