Diyabet atılımı: İnsülin üreten hücreler, sıtma ilaçları kullanılarak oluşturuldu

Diyabet şu anda 29 milyon Amerikalıyı etkilemektedir. Onlarca yıldır araştırmacılar, hastalık tarafından tahrip edilen pankreasın insülin hücrelerini değiştirmeye çalışıyorlar. Çığır açan araştırmalar, alfa hücrelerini genetik olarak insülin üreten beta hücrelerine dönüştürmenin bir yolunu bulmuş olabilir.

Diyabet Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine (CDC) göre Amerika Birleşik Devletleri’nde yedinci önde gelen ölüm nedeni olarak yer alıyor.

CDC, şu anda 29 milyon Amerikalının hastalıkla yaşadığını ve 86 milyon kişinin de prediyabete sahip olduğunu bildiriyor.

Tip 1 diyabet, pankreasın insülin üretememesi ile karakterizedir. Daha spesifik olarak, vücudun kendi bağışıklık sistemi, normal olarak insülin üretmekten sorumlu olan beta hücrelerini tanımayı durdurur. Bunun yerine, onlara saldırır ve yok eder.

İnsülin olmadan – normal olarak glikoz seviyelerini azaltmaya başlamak için vücudu “söyler” – kan şekeri normal olarak enerjiye dönüştürüldüğü hücrelere giremez. Sonuç olarak, glikoz kan dolaşımına yapışarak diyabetlere yol açar.

Onlarca yıldır bilim adamları, bu beta hücrelerini değiştirmenin bir yolunu bulmaya çalışıyorlar – bazen de adacık hücresi olarak adlandırılıyorlar çünkü Langerhans adacığı olarak bilinen pankreasın bir endokrin bölgesinde bulunuyorlar.

Araştırmacılar, kök hücreleri ve yetişkin hücreleri kullanarak yıkılan beta hücrelerini yenileriyle değiştirmeyi denediler. Sonuçlar cesaret verici görünse de, henüz başarılı olmadılar.

Şimdi, CeMM Avusturya Moleküler Tıp Araştırma Merkezi’nden araştırmacılar, 1 numaralı diyabetin tedavisini umut eden eksik bağı buldu.

Alfa ve beta hücrelerinin rolü

CeMM’deki grup lideri Stefan Kubicek liderliğindeki bir araştırmacı ekibi, alfa ve beta hücre transformasyonu konusunda çeşitli onaylanmış ilaçların rolünü inceledi. Bulguları dergide yayınlandı

Beta hücrelerine ek olarak, alfa hücreleri ve diğer üç hücre türü de kan şekeri seviyelerinin düzenlenmesinden sorumlu oldukları pankreastaki Langerhans adacıklarını oluşturur.

Beta hücreleri kan şekerinin azalmasına yardımcı olurken, alfa hücreleri glukagon üreterek zıddıdır. Bununla birlikte, alfa hücreleri esnektir: beta hücrelere dönüşebilirler.

Aşırı beta hücre tükenmesi vakalarında, alfa hücrelerinin, Arx olarak bilinen bir epigenetik regülatör yardımıyla insülin üreten beta hücrelerine dönüştüğü gösterilmiştir.

Endokrin hücreler kimliklerini korumak için düzenleyicilere ihtiyaç duyarlar. Örneğin, son çalışmalar, endokrin hücreler farklılaştıktan sonra, beta hücrelerinin kimliklerini korumak için, alfa hücre epigenetic regülatörü Arx’ın aktif olarak bastırılması gerektiğini göstermiştir.

Kubicek, “Arx, bir alfa hücresinin işlevselliği için çok önemli olan birçok genleri düzenler” diyor. “Ortak çalışanımızın önceki çalışması, Patrick Collombat’ın ekibi, Arx’ın genetik bir nakavtının alfa hücrelerinin beta hücrelerine dönüşmesine yol açtığını gösterdi.”

Dolayısıyla, bu noktada araştırmacılar hücreyi dönüştürmek için Arx’a ihtiyaç duyduklarını biliyorlardı, fakat insan organizmasında süreci etkileyen başka faktörler olup olmadığını bilmiyorlardı.

Bunu incelemek için Kubicek ve ekibi alfa ve beta hücre çizgilerini tasarladı ve çevrelerinden izole ettiler. Hücreleri analiz ettiler ve bir Arx yoksunluğunun bir hücreye beta kimliğini vermek için yeterli olduğunu ve insan vücudundan başka bir etkene gerek olmadığını gösterdi.

Sıtma ilacı alfa hücreleri insülin üreten hücrelere dönüştürür

Şimdi, bilim adamları, özel olarak tasarlanmış, tam otomatik bir analiz kullanarak kültürlenmiş alfa hücrelerinde çok çeşitli onaylanmış ilaçların etkilerini test edebildiler.

Araştırmacılar, sıtma tedavisinde yaygın olarak kullanılan bir grup uyuşturucunun artemisinin- Arx’da bir kayıpla aynı etkiye sahip olduğunu bulmuşlardır.

Başka bir deyişle, artemisinins pankreatik alfa hücreleri işlevsel, insülin üreten beta benzeri hücrelere dönüştürdü.

Kubicek, “Çalışmamızda, artemisininlerin glukagon üreten alfa hücrelerinin epigenetik programını değiştirdiğini ve biyokimyasal fonksiyonlarında büyük değişiklikler meydana getirdiğini gösterebiliriz” diye açıklıyor Kubicek.

Bunun gerçekleşmesi, GABA reseptörlerinin aktivasyonu yoluyla gerçekleşir.

Kemirgenlerde ve insanlarda GABA’nın etkisi

GABA, adacık beta hücreleri tarafından üretilen önemli bir nörotransmiterdir. Adacık hücresinde, adacıkın sekresyonunu ve işlevini düzenlediği bir verici olarak çalışır.

Artemisinin, alfa hücrelerini gephyrin isimli bir proteine ​​bağlayarak yeniden şekillendirir. Bu protein, hücresel sinyallemenin merkezi anahtarları gibi olan GABA reseptörlerini aktive eder. Uzun biyokimyasal reaksiyon zincirinin sonunda, GABA insülin üretimini tetikler.

Kubicek’in çalışması, GABA’nın alfa hücrelerini beta hücrelere dönüştürmeye yardımcı olduğunu gösteren önceki fare çalışmalarını doğrulamaktadır. Bu çalışmalardan biri Patrick Collombat tarafından yönetiliyor ve aynı konuda yayınlanıyor.

Artemisinin yararlı etkileri sadece izole hücre çizgisi deneylerinde değil, aynı zamanda model organizmalarda da gösterilmiştir. Kubicek ve ekibi, sıtma ilacının beta hücre kitlesini arttırdığını ve zebra balığı, fare ve sıçanlarda homeostazın arttığını gösterdi.

Aynı etkilerin insanlarda, yazarlarda olduğu gibi, balıklarda, kemirgenlerde ve insanlarda artemisininlerin moleküler hedefleri çok benzer olmasından kaynaklanması muhtemeldir.

“Açıktır ki, artemisinin uzun süreli etkisi test edilmek zorundadır. Özellikle insan alfa hücrelerinin rejeneratif kapasitesi henüz bilinmemektedir. Ayrıca, yeni beta hücreler bağışıklık sisteminden korunmalıdır. Fakat biz artemisininlerin keşfinden emin olabiliriz. ve onların etki şekli, tamamen yeni tip 1 diyabet tedavisi için temel oluşturabilir. “

Stefan Kubicek

Yeni bir protein ile diyabet ve obezitenin nasıl önlenebileceğini okuyun.