Naukowcy z Uniwersytetu Medycznego w Stanford przeprowadzili badania nad elastycznością komórek trzustki – tym razem komórek alfa. Komórki alfa, które w normalnych okolicznościach produkują glukagon, udało się pobudzić do produkcji insuliny, co daje nadzieję na odkrycie nowego sposobu leczenia cukrzycy typu 1.
Proces ten nazywa się transdyferencjacja, lub transróżnicowanie, i zazwyczaj dotyczy komórek macierzystych, a nie dojrzałych, wykształconych komórek ,mających już swoją rolę w organizmie.
Konwersja komórek alfa w komórki produkujące insulinę
Wyspy trzustkowe, zwane też wyspami Langerhansa składają się z dwóch głównych typów komórek, które razem odgrywają kluczową rolę w samoregulacji glukozy: komórki beta produkujące insulinę (50-70%) oraz komórki alfa wytwarzające glukagon (20-30%).
Badacze zdołali przekształcić należące do myszy komórki alfa w komórki beta, co może mieć ogromne znaczenie dla leczenia i zapobiegania cukrzycy typu 1. Poprzednie badania wykazały, że 1% komórek alfa trzustki wygląda i zachowuje się jak komórki beta. Nie było jednak wiadome, co jest przyczyną takiego zjawiska.
“Teraz odkryliśmy, co sprawia, że komórki alfa zachowują się jako komórki alfa i znaleźliśmy sposób, aby skutecznie przekształcić je u żywych zwierząt w komórki, które są niemal nie do odróżnienia od komórek beta. To bardzo ekscytujące“. – dodaje profesor biologii i rozwoju medycyny oraz główny autor badania, Dr Seung Kim.
Naukowcy odkrywają nieznaną cechę komórek alfa
Zespół dr Kim wpadł na kilka pomysłów, opartych na własnej pracy, czym mogą być te ,, regulatory nadrzędne” decydujące czy komórka jest alfa czy beta. Po przetestowaniu swoich teorii na myszach, przeszli do badań nad tkanką ludzką.
Próbki materiału do badań pobrano od dzieci u których zdiagnozowano cukrzycę nie później niż 2 lata wcześniej. Naukowcy wykazali, że poszczególne komórki trzustki były zdolne do wytwarzania nie tylko glukagonu, ale także potrafiły produkować insulinę.
Odkrycie to wykazujące nieznaną dotąd plastyczność ludzkich dorosłych komórek trzustkowych, pokazując, że pierwotne komórki alfa można poddać konwersji do komórek beta, albo za pomocą zmian genetycznych w genach kontrolujących te komórki lub za pomocą innych sygnałów mających wpływ na ich pracę. Naukowcom udało się to osiągnać gdy zatrzymano produkcję dwóch regulatorów komórek alfa: Aristaless-related homeobox (Arx) oraz DNA methyltransferase 1 (Dnmt1).
Proces konwersji odbył się w ciągu 3 miesięcy i może mieć ogromne znaczenie dla rozwoju i regeneracji wysepek Langerhansa.
Dr Kim powiedział: “Ważne jest, aby dokładnie ocenić wszelkie potencjalne źródła nowych komórek beta dla osób z cukrzycą.”
Praca naukowców rzuca nowe światło w kierunku diagnostyki cukrzycy.
Badacze są zdania, że byliby w stanie zidentyfikować komórki które są najbardziej prawdopodobne do przemiany komórek alfa w komórki beta, co pomogłoby zrozumieć ten proces i umożliwić wynalezienie nowych metod zapobiegania cukrzycy typu 1 w przyszłości.
,,Te same podstawowe zmiany mogłyby zaistnieć w organizmach osób chorych na cukrzycę typu 1, nie tylko w laboratorium. Oznacza to, że istnieje możliwość zastosowania metody ukierunkowanej na zablokowanie genów lub sygnałów sterując nimi w wysepkach trzustkowych diabetyków w celu zwiększenia odsetek komórek alfa, przekształcających się w komórki beta.” – komentują badacze.
Obudowa komórek produkujących insulinę to dopiero połowa układanki – ażeby całkowicie wyleczyć cukrzycę, trzeba również oduczyć układ odpornościowy od ich zabija, w przeciwnym wypadku wyzdrowienie będzie krótkotrwałe.
Badanie opublikowano w czasopiśmie Cell Metabolism
