Диабет: можем ли мы научить тело исцелять само себя?
При диабете поджелудочная железа не может вырабатывать достаточно инсулина, гормона, который играет ключевую роль в регулировании уровня сахара в крови. Новое исследование теперь спрашивает, можем ли мы научить клетки поджелудочной железы решать эту проблему самостоятельно.
Поджелудочная железа содержит три разных типа клеток, каждый из которых вырабатывает разные гормоны, которые тем или иным образом способствуют регулированию уровня сахара в крови.
Эти клетки представляют собой альфа-клетки, которые производят глюкагон для повышения уровня сахара в крови, бета-клетки, которые производят инсулин для снижения уровня глюкагона, и дельта-клетки, которые производят соматостатин, гормон, регулирующий активность альфа- и бета-клеток.
При сахарном диабете 1 и 2 типа исследования связывают нехватку инсулина с проблемами в бета-клетках поджелудочной железы.
Однако новое исследование, проведенное учеными из Бергенского университета в Норвегии, предполагает, что всего лишь небольшим «толчком» мы сможем научить организм снова самостоятельно вырабатывать адекватный уровень инсулина.
Более конкретно, как объясняют исследователи, некоторые альфа-клетки могут превращаться в бета-клетки и выделять инсулин.
«Возможно, мы столкнемся с началом совершенно новой формы лечения диабета, при которой организм может вырабатывать собственный инсулин с некоторой начальной помощью», - говорит соавтор исследования Луиза Гила из исследовательской лаборатории Raeder в отделении Клиническая наука в Бергенском университете.
Исследователи подробно объясняют свои выводы в исследовательской статье в журнале. Природа клеточной биологии.
«Перепрограммирование» клеток для производства инсулина
Каждая клетка в организме развивается, чтобы выполнять определенную функцию, но «идентичность», которую принимают некоторые клетки, не всегда является окончательной, как отмечают исследователи в текущем исследовании.
Вместо этого некоторые взрослые клетки способны адаптироваться и сдвигаться и потенциально могут заменять клетки другими функциями, которые отмерли или были повреждены.
«[Взрослые] клетки не дифференцируются окончательно, но сохраняют некоторый потенциал пластичности даже у высших организмов», - отмечают исследователи.
Клетки могут изменяться и адаптироваться в результате травмы или стресса, чтобы компенсировать потерю других соседних клеток. Однако ученые все еще стремятся лучше понять, как и когда это происходит, поскольку этот процесс имеет важный потенциал в регенеративной медицине.
В текущем исследовании исследователи впервые смогли раскрыть некоторые ключевые механизмы, которые позволяют клеткам «переключать» идентичность, особенно глядя на альфа- и бета-клетки поджелудочной железы на мышиной модели.
Они обнаружили, что альфа-клетки реагируют на сложные сигналы, которые они получают от соседних клеток, в контексте потери бета-клеток. Таким образом, примерно 2 процента альфа-клеток могут «перепрограммироваться» и начать производить инсулин.
Используя соединение, способное влиять на передачу сигналов в поджелудочной железе, исследователи смогли увеличить количество клеток, вырабатывающих инсулин, на 5 процентов. Хотя это может быть относительно небольшое число, это важный первый шаг в изучении того, как использовать собственный потенциал организма для борьбы с диабетом.
«Если мы получим больше знаний о механизмах, лежащих в основе этой гибкости клеток, то, возможно, мы сможем [….] Контролировать процесс и изменить идентичность большего количества клеток, чтобы можно было производить больше инсулина», - говорит Гила.
Такие результаты, добавляют исследователи, помогут улучшить лечение не только метаболических заболеваний, таких как диабет, но и других состояний, включая болезнь Альцгеймера, при которой нарушается функция определенных клеток мозга.
«Способность клеток изменять идентичность и функции может стать решающим открытием в лечении других заболеваний, вызванных гибелью клеток, таких как болезнь Альцгеймера и повреждение клеток из-за сердечных приступов».
Луиза Гила
