1 tipo cukrinis diabetas: artėja prie gydymo, kuriančio naujas insulino ląsteles
Naujausi tyrimai atskleidė naują kelią ieškant 1 tipo cukrinio diabeto, kuris generuoja insuliną gaminančias ląsteles.
Mokslininkai iš Kopenhagos universiteto Danijoje ir „Helmholtz Zentrum München“ Neuherberge (Vokietija) atvaizdavo signalus, lemiančius kasos kamieninių ląstelių likimą.
Šios nesubrendusios ląstelės gali išsivystyti arba į salelių ląsteles, gaminančias insuliną, arba kitokio tipo ląsteles.
Žurnalas Gamta pateikiamas dokumentas apie išvadas.
Šis tyrimas atskleidžia, kad kasos kamieninės ląstelės atšoka ir kad jų artimiausia aplinka arba tarpląstelinė matrica vaidina svarbų vaidmenį sprendžiant jų likimą.
"Dabar mes sugebėjome", - sako prof. Henrikas Sembas, vyresnysis autorius ir Helmholtz Zentrum München Translational kamieninių ląstelių tyrimų instituto direktorius, "atvaizduoti signalą, kuris lemia, ar kasos pirmtakinės ląstelės taps endokrininėmis, pavyzdžiui, insulinu. gaminančių beta ląsteles arba kanalų ląsteles “.
1 tipo cukrinis diabetas ir salelių ląstelės
Insulinas yra hormonas, padedantis ląstelėms absorbuoti gliukozę ir naudoti ją energijai gaminti.
Cukrinis diabetas išsivysto, kai kūno cukraus kiekis kraujyje yra per didelis. Tai gali atsitikti dėl to, kad nepakanka insulino (1 tipo cukrinis diabetas), arba dėl to, kad ląstelės negali tinkamai jo naudoti (2 tipo cukrinis diabetas).
Ligų kontrolės ir prevencijos centro (CDC) 2015 m. Duomenys rodo, kad tais metais Jungtinėse Valstijose diabetu sirgo apie 30,3 mln. Maždaug 5 procentai jų serga 1 tipo cukriniu diabetu, todėl juos reikia kasdien gydyti insulinu.
1 tipo cukrinis diabetas išsivysto, kai imuninė sistema sunaikina kasą ląsteles, gaminančias insuliną.
Šios ląstelės egzistuoja grupėse, vadinamose Langerhanso salelėmis, kuriose yra kelių rūšių ląstelės, gaminančios hormonus. Tie, kurie gamina insuliną, vadinami beta ląstelėmis.
Neseniai atliktas tyrimas buvo skirtas pirmtakinėms ląstelėms. Šios nesubrendusios ląstelės yra kamieninių ląstelių „ankstyvieji palikuonys“.
Kaip ir kamieninės ląstelės, pirmtakinės ląstelės gali tapti vienos ar kelių rūšių ląstelėmis. Skirtingai nuo kamieninių ląstelių, jos negali dalytis ir daugintis be galo. Taip pat pirmtakinės ląstelės gali subręsti į ribotesnį ląstelių tipų diapazoną nei kamieninės ląstelės.
Palikuonių ląstelės "nuolat" juda
Pradines ląsteles sunku ištirti, nes jos nesėdi vietoje. "Jie nuolat juda besivystančioje kasoje, todėl dažnai keičiasi aplinka", - pažymi prof. Sembas.
Jis lygina langelius su mašinoje šokinėjančiais kamuoliukais - jų „galutinis rezultatas yra pagrįstas susitikimų su smeigtimis suma“.
Norėdami ištirti, kaip kiekvienas kamienas reagavo į savo aplinką netrukdydamas kitoms ląstelėms, jis ir jo kolegos paėmė iš žmogaus kamieninių ląstelių sukurtus pirmtakus ir pasėjo juos ant stiklinių stiklelių, kuriuose buvo matricos baltymų mikropavidalų.
Prof. Sembas sako, kad tyrėjus labai nustebino tai, ką jie atrado.
Jie nustatė, kad skirtinga sąveika su tarpląstelinės matricos komponentais pakeitė „mechaninės jėgos būseną pirmtakuose“.
"Šios jėgos atsiranda dėl sąveikos tarp tarpląstelinės matricos, esančios už ląstelės ribų, ir aktino citoskeleto, esančio ląstelėje", - priduria jis.
Endokrininė ar latako ląstelė?
Padedama tolesnių eksperimentų, komanda nustatė, kad įvairių tarpląstelinės matricos baltymų poveikis pirmtakams skirtingais būdais nukreipė jų likimus.
Priklausomai nuo dalyvaujančių jėgų, pirmtakinės ląstelės tapo ortakio ląstelėmis arba hormonus gaminančiomis (endokrininėmis) salelių ląstelėmis.
"Eksperimentai rodo, kad ekstraląstelinės matricos laminino poveikis nurodo kamienines ląsteles link endokrininės sistemos, sumažindamas mechanines jėgas ląstelėse", - aiškina prof. Sembas.
"Priešingai, veikiant fibronektinui, dėl padidėjusių mechaninių jėgų atsiranda kanalas", - priduria jis.
„Mūsų atradimas atveria naują pagrindą, nes paaiškina, kaip daugelio galingų kamieninių ląstelių organai formuojasi subrendę į skirtingus ląstelių tipus.“
Henrikas Sembas prof
Komandos išvados turėtų padėti informuoti apie gydymo, kuris iš kamieninių ląstelių gamina insuliną gaminančias ląsteles, plėtrą.
"Dabar mes galime pakeisti daugybę empiriškai gautų medžiagų, kurių veikimo būdas dabartiniuose pažangiausiuose diferenciacijos protokoluose beveik nėra žinomas, mažų molekulių inhibitoriais, nukreiptais į specifinius naujai nustatyto mechanosignalizavimo kelio komponentus", - sakė prof. Sembas. komentarus.
Jis priduria, kad tyrimas taip pat pateikė tikslių inžinerijos priemonių rinkinį, kuris galėtų būti naudingas kuriant ląstelių pakaitinius gydymo būdus ne tik 1 tipo diabetui, bet ir kitoms sunkioms ligoms, tokioms kaip neurodegeneracinės ligos.
Profesorius Sembas „Helmholtz Zentrum München“ vaizdo įraše apibendrina tyrimus ir paaiškina įtakingą tarpląstelinės matricos vaidmenį nustatant nesubrendusių kasos ląstelių likimą.
