Уважаемые пользователи! Все материалы на сайте являются переводами с других языков. Извиняемся за качество текстов, но надеемся, что они принесут Вам пользу. Администрация сайта. Обратная связь: webmaster@clearbody.org

Прорыв диабета: клетки, продуцирующие инсулин, образованные с использованием малярийных препаратов

Диабет в настоящее время затрагивает 29 миллионов американцев. На протяжении десятилетий исследователи пытались заменить клетки инсулина поджелудочной железы, которые были разрушены этим заболеванием. Новаторские исследования, возможно, нашли способ генетически трансформировать альфа-клетки в бета-клетки, продуцирующие инсулин.

[диабет типа 1 с определением]

Согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), диабет занимает седьмое место в Соединенных Штатах.

CDC сообщает, что 29 миллионов американцев в настоящее время живут с этой болезнью, а еще 86 миллионов имеют преддиабет.

Диабет 1 типа характеризуется неспособностью поджелудочной железы вырабатывать инсулин. Более конкретно, собственная иммунная система организма перестает распознавать бета-клетки, которые обычно отвечают за производство инсулина. Вместо этого он атакует и уничтожает их.

Без инсулина, который обычно «говорит» организму начать снижать уровень глюкозы, уровень сахара в крови не может проникать в клетки, где он обычно превращается в энергию. В результате глюкоза застревает в кровотоке, что приводит к диабету.

На протяжении десятилетий ученые пытались найти способ заменить эти бета-клетки, иногда называемые островковыми клетками, потому что они расположены в эндокринной области поджелудочной железы, известной как островки Лангерганса.

Исследователи попытались заменить разрушенные бета-клетки новыми, используя стволовые клетки и взрослые клетки. Хотя результаты выглядели обнадеживающими, они еще не достигли успеха.

Теперь исследователи из Исследовательского центра молекулярной медицины CeMM в Австрии, похоже, обнаружили недостающее звено, давая надежду на лечение от диабета типа 1.

Роль альфа- и бета-клеток

Группа исследователей под руководством Стефана Кубичека, лидера группы CeMM, рассмотрела роль множества одобренных препаратов в отношении трансформации альфа и бета-клеток. Их результаты были опубликованы в журнале

В дополнение к бета-клеткам альфа-клетки и три других типа клеток образуют островки Лангерганса в поджелудочной железе, где они отвечают за регулирование уровня сахара в крови.

[Альфа-камера]

В то время как бета-клетки помогают снизить уровень сахара в крови, альфа-клетки делают обратное, продуцируя глюкагон. Однако альфа-клетки являются гибкими: они могут трансформироваться в бета-клетки.

В случае экстремального истощения бета-клеток альфа-клетки, как было показано, превращаются в бета-клетки, продуцирующие инсулин, с помощью эпигенетического регулятора, известного как Arx.

Эндокринные клетки нуждаются в регуляторах, чтобы сохранить свою идентичность. Например, недавние исследования показали, что после того, как эндокринные клетки дифференцированы, чтобы бета-клетки сохраняли свою идентичность, эпигенетический регулятор альфа-клеток Arx должен быть активно репрессирован.

«Arx регулирует многие гены, которые имеют решающее значение для функциональности альфа-клетки, — говорит Кубичек. «Предшествующая работа нашего сотрудника, команда Патрика Колломба показала, что генетический нокаут Arx приводит к трансформации альфа-клеток в бета-клетки».

Итак, на данный момент исследователи знали, что они нуждаются в Arx для трансформации клеток, но они не знали, были ли другие факторы в человеческом организме, которые влияли на процесс.

Чтобы исследовать это, Кубичек и команда разработали линии альфа-и бета-клеток и изолировали их от окружающей среды. Они проанализировали клетки и продемонстрировали, что лишения Arx достаточно, чтобы дать клетке свою бета-идентичность, и никакие другие факторы из человеческого тела не требуются.

Препарат малярии превращает альфа-клетки в клетки, продуцирующие инсулин

Теперь ученые смогли проверить влияние широкого спектра одобренных препаратов на культивируемые альфа-клетки с помощью специально разработанного полностью автоматизированного анализа.

Исследователи обнаружили, что артемизинины — группа препаратов, обычно используемых для лечения малярии, — имели тот же эффект, что и потеря Arx.

Другими словами, артемизинины трансформировали альфа-клетки поджелудочной железы в функциональные бета-подобные клетки, продуцирующие инсулин.

«В нашем исследовании мы могли бы показать, что артемизинины меняют эпигенетическую программу продуцирующих глюкагон альфа-клеток и вызывают глубокие изменения их биохимической функции», — объясняет Кубичек.

То, как это происходит, происходит через активацию ГАМК-рецепторов.

Влияние ГАМК на грызунов и людей

GABA — это крупный нейротрансмиттер, продуцируемый островковыми бета-клетками. Он работает как передатчик внутри островковых клеток, где он регулирует секрецию и функцию островка.

Артемизинины превращают альфа-клетки путем связывания с белком, называемым гефирином. Этот белок активирует ГАМК-рецепторы, которые похожи на центральные ключи сотовой сигнализации. В конце более длинной цепи биохимических реакций ГАМК запускает производство инсулина.

Исследование Kubicek подтверждает предыдущие исследования мыши, которые показали GABA, чтобы помочь превратить альфа-клетки в бета-клетки. Одно из этих исследований возглавляет Патрик Колломбат и публикуется в том же номере.

Благотворное влияние артемизининов было показано не только в изолированных экспериментах с клеточной линией, но и в модельных организмах. Кубичек и команда показали, что препарат малярии увеличил массу бета-клеток и улучшил гомеостаз у рыбок данио, мышей и крыс.

Очень вероятно, что такой же эффект будет иметь место у людей, говорят авторы, потому что молекулярные мишени для артемизининов у рыб, грызунов и людей очень похожи.

«Очевидно, что долгосрочный эффект артемизининов должен быть протестирован. Особенно регенерирующая способность альфа-клеток человека пока неизвестна. Кроме того, новые бета-клетки должны быть защищены от иммунной системы. Но мы уверены, что открытие артемизининов и их способ действия может стать основой для совершенно новой терапии диабета типа 1 ».

Доктор Стефан Кубичек

Читайте о том, как можно предотвратить диабет и ожирение с новым белком.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: