Cukrzyca: czy możemy nauczyć organizm, jak sam się leczy?
W cukrzycy trzustka nie jest w stanie wyprodukować wystarczającej ilości insuliny, hormonu kluczowego dla regulacji poziomu cukru we krwi. Nowe badanie pyta teraz, czy możemy nauczyć komórki trzustki samodzielnego rozwiązywania tego problemu.
Trzustka zawiera trzy różne typy komórek, z których każda wytwarza inne hormony, które w taki czy inny sposób przyczyniają się do regulacji poziomu cukru we krwi.
Komórki te to komórki alfa, które wytwarzają glukagon, aby zwiększyć poziom cukru we krwi, komórki beta, które wytwarzają insulinę w celu obniżenia poziomu glukagonu oraz komórki delta, które wytwarzają somatostatynę, hormon regulujący aktywność komórek alfa i beta.
W przypadku cukrzycy typu 1 i 2 badania powiązały brak insuliny z problemami w komórkach beta trzustki.
Jednak nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Bergen w Norwegii sugeruje, że przy niewielkim „pchnięciu” możemy być w stanie wyszkolić organizm do ponownego samodzielnego wytwarzania odpowiedniego poziomu insuliny.
Dokładniej, jak wyjaśniają badacze, niektóre komórki alfa mogą przekształcić się w komórki beta i uwalniać insulinę.
„Prawdopodobnie stoimy w obliczu zupełnie nowej formy leczenia cukrzycy, w której organizm może produkować własną insulinę, przy pewnej pomocy w początkowym okresie” - mówi współautorka badania Luiza Ghila z laboratorium badawczego Raeder na wydziale Nauki kliniczne na Uniwersytecie w Bergen.
Naukowcy szczegółowo wyjaśniają swoje odkrycia w artykule badawczym w czasopiśmie Nature Cell Biology.
„Przeprogramowanie” komórek do produkcji insuliny
Każda komórka ciała rozwija się, by pełnić określoną funkcję, ale „tożsamość”, jaką przyjmują niektóre komórki, nie zawsze jest ostateczna, jak zauważają badacze w obecnym badaniu.
Zamiast tego niektóre dorosłe komórki są w stanie przystosować się i przesunąć oraz mogą potencjalnie zastąpić komórki innymi funkcjami, które obumarły lub uległy uszkodzeniu.
„Komórki [dorosłe] nie są ostatecznie zróżnicowane, ale zachowują pewien potencjał plastyczności nawet w organizmach wyższych” - zauważają naukowcy.
Komórki mogą się zmieniać i dostosowywać w wyniku urazu lub stresu, aby zrekompensować utratę innych sąsiadujących komórek. Jednak naukowcy wciąż starają się lepiej zrozumieć, jak i kiedy to się dzieje, ponieważ proces ten ma istotny potencjał w medycynie regeneracyjnej.
W ramach obecnego badania naukowcom po raz pierwszy udało się odkryć niektóre z kluczowych mechanizmów, które pozwalają komórkom na „zmianę” tożsamości, przyglądając się w szczególności komórkom alfa i beta trzustki w modelu mysim.
Odkryli, że komórki alfa reagują na złożone sygnały, które otrzymują od sąsiednich komórek w kontekście utraty komórek beta. W ten sposób około 2 procent komórek alfa może się „przeprogramować” i rozpocząć produkcję insuliny.
Dzięki zastosowaniu związku, który może wpływać na sygnalizację komórkową w trzustce, naukowcy mogli zwiększyć liczbę komórek wytwarzających insulinę o 5 procent. Chociaż może to być stosunkowo niewielka liczba, jest to ważny pierwszy krok w nauce wykorzystania własnego potencjału organizmu do walki z cukrzycą.
„Jeśli zdobędziemy więcej wiedzy na temat mechanizmów stojących za tą elastycznością komórek, to prawdopodobnie będziemy mogli […] kontrolować ten proces i zmieniać tożsamość większej liczby komórek, aby można było wyprodukować więcej insuliny” - mówi Ghila.
Naukowcy dodają, że takie odkrycia pomogą usprawnić leczenie nie tylko chorób metabolicznych, takich jak cukrzyca, ale także innych chorób, w tym choroby Alzheimera, w której dochodzi do upośledzenia funkcji określonych komórek mózgowych.
„Zdolność komórek do zmiany tożsamości i funkcji może być decydującym odkryciem w leczeniu innych chorób spowodowanych śmiercią komórek, takich jak choroba Alzheimera i uszkodzenia komórek spowodowane zawałem serca”.
Luiza Ghila
