1-es típusú cukorbetegség: Közelebb kerül az új inzulinsejteket létrehozó kezeléshez
A legújabb kutatások új utat nyitottak az inzulinkészítő sejteket előállító 1-es típusú cukorbetegség kezelésében.
A dániai koppenhágai egyetem és a németországi Neuherbergben található Helmholtz Zentrum München tudósai feltérképezték azokat a jeleket, amelyek meghatározzák a hasnyálmirigy progenitor sejtjeinek sorsát.
Ezek az éretlen sejtek vagy szigetecske sejtekké fejlődhetnek, amelyek inzulint termelnek, vagy más típusú sejtek.
A folyóirat Természet tartalmaz egy dokumentumot a megállapításokról.
Ez a kutatás feltárja, hogy a hasnyálmirigy progenitor sejtjei visszapattannak, és közvetlen környezetük, vagy extracelluláris mátrixuk erős szerepet játszik sorsuk eldöntésében.
"Most már képesek vagyunk" - mondja Prof. Henrik Semb, a Helmholtz Zentrum München Transzlációs Őssejtkutató Intézetének vezető szerzője és igazgatója - feltérképezni azt a jelet, amely meghatározza, hogy a hasnyálmirigy őssejtjei endokrinná válnak-e, például inzulin- termelő béta-sejteket vagy csatornacsejteket. ”
1-es típusú cukorbetegség és szigetecske sejtek
Az inzulin olyan hormon, amely segíti a sejteket a glükóz felszívódásában és felhasználásában energia előállítására.
A cukorbetegség akkor alakul ki, ha a szervezet vércukorszintje túl magas. Ez történhet vagy azért, mert nincs elegendő inzulin (1-es típusú cukorbetegség), vagy azért, mert a sejtek nem képesek megfelelően használni (2-es típusú cukorbetegség).
A Betegségmegelőzési és Megelőzési Központ (CDC) 2015-re vonatkozó adatai szerint az Egyesült Államokban körülbelül 30,3 millió ember szenvedett cukorbetegségben abban az évben. Körülbelül 5 százalékuk 1-es típusú cukorbetegségben szenved, napi inzulinkezelést igényel.
Az 1-es típusú cukorbetegség akkor alakul ki, amikor az immunrendszer elpusztítja a hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjeit.
Ezek a sejtek a Langerhans-szigetek nevű klaszterekben léteznek, amelyek többféle hormont termelő sejtet tartalmaznak. Azokat, amelyek inzulint termelnek, béta-sejteknek nevezzük.
A legutóbbi tanulmány a progenitor sejtekre összpontosított. Ezek az éretlen sejtek az őssejtek „korai leszármazottai”.
Az őssejtekhez hasonlóan az őssejtek is egy vagy több fajta sejtté válhatnak. Az őssejtektől eltérően azonban nem folytathatják a végtelen osztódást és szaporodást. A progenitor sejtek korlátozottabb sejttípusba érhetnek, mint az őssejtek.
Az őssejtek „állandóan” mozgásban vannak
Az őssejteket nehéz tanulmányozni, mert nem ülnek nyugodtan. "Folyamatosan mozognak a fejlődő hasnyálmirigyen belül, ami gyakori környezeti változásokhoz vezet" - jegyzi meg Semb professzor.
Összehasonlítja a cellákat a gépben ugráló flipperekkel - „végső pontszámuk a csapokkal való találkozások összegén alapul”.
Annak megvizsgálására, hogy az egyes progenitorok hogyan reagálnak a környezetükre más sejtek beavatkozása nélkül, kollégáival emberi őssejtekből kifejlesztett progenitorokat vettek, és üveglapokra vetették őket, amelyek mátrixfehérjék mikromintáit tartalmazták.
Semb professzor szerint a kutatók nagyon meglepődtek azon, amit felfedeztek.
Megállapították, hogy az extracelluláris mátrix komponenseivel folytatott különböző kölcsönhatások megváltoztatták a „mechanikai erőállapotot a progenitoron belül”.
"Ezek az erők a sejten kívüli extracelluláris mátrix és a sejten belüli aktin citoszkeleton kölcsönhatásaiból származnak" - teszi hozzá.
Endokrin vagy csatorna sejt?
További kísérletek segítségével a csapat megállapította, hogy az extracelluláris mátrixban található különféle fehérjéknek való kitettség különböző módon vezette az ősöket sorsukra.
A résztvevő erőktől függően az őssejtek vagy csatornaszövetekké, vagy hormontermelő (endokrin) szigetsejtekké váltak.
"A kísérletek azt mutatják, hogy a laminin extracelluláris mátrixnak való kitettség a sejteken belüli mechanikai erők csökkentésével utasítja az őssejteket az endokrin sors felé" - magyarázza Semb professzor.
"Fordítva, a fibronektinnek való kitettség a megnövekedett mechanikai erők miatt csatornacsatornát eredményez" - teszi hozzá.
"Felfedezésünk új teret enged, mert megmagyarázza, hogy a multipotens progenitor sejtek hogyan érnek különböző sejttípusokká a szervképződés során."
Prof. Henrik Semb
A csapat eredményeinek segíteniük kell az olyan kezelések kidolgozását, amelyek őssejtekből inzulintermelő sejteket állítanak elő.
"Most jelentős számú olyan empirikus eredetű anyagot cserélhetünk le, amelyeknek a jelenlegi korszerű differenciálási protokollokban a működési módja nagyrészt ismeretlen, olyan kis molekulájú inhibitorokkal, amelyek az újonnan azonosított mechanoszignalizációs út specifikus összetevőit célozzák meg" - Prof. Semb Hozzászólások.
Hozzáteszi, hogy a tanulmány egy sor precíziós mérnöki eszközt is biztosított, amelyek hasznosak lehetnek a sejtpótló kezelések kidolgozásában, nemcsak az 1-es típusú cukorbetegség, hanem más súlyos állapotok, például a neurodegeneratív betegségek esetén is.
A Helmholtz Zentrum München videójában Semb professzor összefoglalja a kutatást és elmagyarázza az extracelluláris mátrix befolyásos szerepét az éretlen hasnyálmirigy-sejtek sorsának meghatározásában.
