Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'komórki beta' .
Znaleziono 18 wyników
-
Nawet komórki z wysp trzustkowych muszą mieć liderów
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Badania na zwierzętach, w tym na danio pręgowanych (Danio rerio) i myszach, potwierdziły, że odpowiedź insulinową koordynują superpołączone komórki-liderzy z wysp trzustkowych. Naukowcy mają nadzieję, że pomoże to w lepszym zrozumieniu, jak rozwija się cukrzyca typu 2. Akademicy zaobserwowali, że reakcje komórek beta wysp trzustkowych na wzrosty poziomu glukozy są koordynowane przez niewielkie grupy komórek-liderów. Ponieważ wcześniejsze badania sugerowały, że efekt może się ograniczać do izolowanych tkanek, naukowcy pracowali na żywych zwierzętach, wykorzystując technikę obrazowania pozwalającą na obserwowanie hierarchicznych zależności komórek beta w warunkach in vivo. Widzieliśmy w organizmach modelowych, że gdy poziom glukozy rósł, reakcja komórek beta rozpoczynała się od czasowo definiowanych komórek-liderów. Gdy wybiórczo eliminowaliśmy komórki pełniące "funkcje przywódcze", poziom koordynacji późniejszych reakcji na glukozę ulegał zaburzeniu - wyjaśnia Luis Delgadillo Silva, doktorant z Centrum Terapii Regeneracyjnych na Drezdeńskim Uniwersytecie Technicznym. Dodatkowo naukowcy zademonstrowali, że w niektórych komórkach beta występuje unikatowa sygnatura molekularna, która pozwala im na większą aktywność metaboliczną i, być może, odpowiada za większą wrażliwość na glukozę. Uzbrojeni w tę wiedzę akademicy chcą badać rolę komórek-liderów w rozwoju cukrzycy. Ważne, byśmy ustalili, czy liderzy są podatni na uszkodzenie w trakcie rozwoju cukrzycy i czy [...] komórki te można je objąć celowaną terapią, by podtrzymać silną i zdrową odpowiedź insulinową - podsumowuje dr Victoria Salem z Imperial College London. « powrót do artykułu -
Glukozamina, organiczny związek chemiczny, który stosuje się pomocniczo przy leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów, prowadzi przy długotrwałym stosowaniu lub zażywaniu wysokich dawek do śmierci komórek trzustki. Zwiększa to ryzyko rozwoju cukrzycy (Journal of Endocrinology). Prof. Frédéric Picard z Université Laval wykazał, że ekspozycja na działanie glukozaminy znacząco nasila śmiertelność komórek beta wysp Langerhansa trzustki. Wskaźnik śmiertelności wzrasta z dawką i czasem ekspozycji. W naszych eksperymentach stosowaliśmy dawki 5-10-krotnie przewyższające dozy zalecane przez większość producentów, czyli 1500 mg dziennie. Wcześniejsze badania wykazały, że znaczna liczba osób zażywających glukozaminę zwiększa dawkę, by uzyskać lepsze efekty – wyjaśnia Picard. Kanadyjczycy zauważyli, że glukozamina uruchamia mechanizm służący do obniżania wysokiego poziomu cukru we krwi. Niestety, reakcja ta zmniejsza także stężenie SIRT1, białka koniecznego dla przeżycia komórki, prowadząc do śmierci komórek w tkankach, gdzie zwykle występuje dużo sirtuiny 1, czyli np. w trzustce (SIRT1 przeprowadza m.in. deacetylację białka p53, chroniąc komórki przed śmiercią apoptyczną zależną od p53. Występuje w jądrze, bierze udział w procesach zapalnych i metabolicznych - reguluje choćby wydzielanie insuliny w komórkach beta trzustki oraz pośrednio szlaki glukoneogenezy i glikolizy w wątrobie). Najbardziej zagrożone cukrzycą wydają się zatem osoby zażywające glukozaminę w dużych ilościach lub przez długi czas oraz pacjenci z niskim poziomem SIRT1. U wielu gatunków ssaków z wiekiem spada poziom SIRT1. Co prawda dotąd nie natrafiono na ślad tego zjawiska u ludzi, ale gdyby w naszym przypadku też się tak działo, starsi ludzie, którzy przecież częściej cierpią na chorobę zwyrodnieniową stawów i zażywają w związku z tym glukozaminę, byliby jeszcze bardziej narażeni na wymieranie komórek trzustki. Jak widać, glukozamina może szkodzić, o czym warto pamiętać, zważywszy, że we wrześniu tego roku zespół prof. Petera Jüniego z Uniwersytetu w Bernie opublikował w British Medical Journal artykuł, z którego wynika, że w porównaniu do placebo, glukozamina i chondroityna wcale nie zmniejszają skuteczniej bólu stawów.
-
Komórki beta wysp trzustki wykorzystują do wykrycia fruktozy receptory smaku. W odpowiedzi wydzielają insulinę. Jak widać, glukoza nie jest jedynym cukrem, który wywołuje sekrecję insuliny. To ważne odkrycie, ponieważ posiłki są zwykle mieszanką różnych rodzajów cukru. Teraz pozostaje sprawdzić, czy fruktoza jest dobra, czy zła dla komórek beta i ludzkiego metabolizmu - wyjaśnia dr Björn Tyrberg z Sanford-Burnham Medical Research Institute. Badając ludzkie i mysie komórki trzustki, zespół zauważył, że działając równocześnie z glukozą, fruktoza nasila wydzielanie insuliny. Naukowcy prowadzili eksperymenty na komórkach zmodyfikowanych genetycznie w taki sposób, by nie występował w nich receptor smaku. W takiej sytuacji fruktoza nie pobudzała sekrecji insuliny. Amerykanie podejrzewają, że nowo odkryte receptory z komórek beta odgrywają jakąś rolę w zaburzeniach metabolicznych, np. cukrzycy i otyłości. Obecnie staramy się zrozumieć, w jaki sposób regulowane są receptory smaku komórek beta i jak ich ekspresja różni się w populacjach osób zdrowych i chorych - podsumowuje główny autor studium, dr George Kyriazis.
-
Naukowcy z Wake Forest Baptist Medical Center odkryli białko - proteinę homeostazy wysp (ang. Islet Homeostasis Protein, IHoP) - które prawdopodobnie odgrywa krytyczną rolę w procesie regulowania poziomu cukru we krwi przez organizm. Te dane mogą zmienić aktualnie obowiązujący sposób myślenia o przyczynach cukrzycy typu 1. - uważa dr Bryon E. Petersen, podkreślając, że trzeba jeszcze przeprowadzić wiele pogłębionych badań, zanim zostaną opracowane ewentualne leki na tę nieuleczalną chorobę. Jak dotąd IHoP wyizolowano z trzustek gryzoni i ludzi. Jak sama nazwa wskazuje, występuje w wyspach trzustkowych, czyli tam, gdzie produkowana jest zarówno insulina, jak i glukagon. U zdrowej osoby glukagon podwyższa poziom cukru we krwi, a insulina go obniża. Amerykanie stwierdzili, że IHoP znajduje się w wytwarzających glukagon komórkach alfa wysp trzustkowych. U myszy i ludzi, u których nie rozwinęła się cukrzyca, występowały wysokie stężenia IHoP. Gdy jednak pojawiała się choroba, nie zachodziła ekspresja białka. Sugeruje to, że IHoP reguluje wzajemny poziom insuliny i glukagonu, odpowiada więc za homeostazę. Kiedy zespół z Wake Forest Baptist Medical Center zablokował u gryzoni produkcję proteiny, zmniejszyła się ekspresja glukagonu. Uruchomiło to cały ciąg niekorzystnych zjawisk, które ostatecznie doprowadziły do spadku poziomu insuliny, wzrostu stężenia glukagonu i obumarcia komórek beta wysp Langerhansa. Dotąd uważano, że u genetycznie podatnych osób cukrzyca typu 1. jest wywoływana przez wirus lub czynnik środowiskowy. Wskutek tego komórki układu odpornościowego atakują komórki beta wysp trzustkowych. W ciągu 10-15 lat od postawienia diagnozy dochodzi do całkowitego ich zniszczenia. Badania ekipy Petersena także wskazują na proces niszczenia komórek beta, ale jednocześnie sugerują, że na proces ten wpływają zdarzenia związane z IHoP. W kolejnym etapie badań akademicy zamierzają ustalić, w jaki sposób IHoP kontroluje interakcje między insuliną a glukagonem.
-
Pamięć podtypu komórek macierzystych pomoże w leczeniu cukrzycy
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Prof. Shimon Efrat z Uniwersytetu w Tel Awiwie odkrył, że w leczeniu cukrzycy typu 1. można wykorzystać pamięć indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (ang. induced pluripotent stem cells, iPSC). Okazuje się, że do pewnego stopnia "wiedzą" one, czym były i jak działały dorosłe komórki somatyczne, z których je pozyskano. Wyniki przełomowych badań ukazały się właśnie w piśmie Cell Stem Cell. Gdy iPSC utworzono z komórek beta wyspek Langerhansa trzustki, były bardziej wydajne od zarodkowych komórek macierzystych pod względem wytwarzania generujących insulinę komórek. Efrat ma nadzieję, że jego odkrycie pozwoli opracować metody terapii zastępczej, które ograniczą lub wyeliminują potrzebę dokonywania przeszczepów trzustki. W cukrzycy typu 1. układ odpornościowy niszczy komórki beta wysp trzustkowych. Naukowcy pomyśleli więc, że można by uzupełniać ich niedobory komórkami macierzystymi. Na początku skupiono się na embrionalnych komórkach macierzystych, ponieważ w laboratorium łatwo wyhodować dużą ich liczbę, poza tym mogą dać początek wszystkim tkankom. Okazało się jednak, że przekształcenie ich w komórki beta wysp trzustkowych wcale nie należy do łatwych zadań. Efrat podkreśla, że mimo wzmożonych wysiłków dotąd nie udało się tego zmienić. Stąd pomysł Izraelczyków, by spróbować szczęścia z indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi, które mają większość cech charakterystycznych dla embrionalnych komórek macierzystych, na czele z ich zdolnością do transformacji w dowolny typ komórek organizmu. Po uzyskaniu z ludzkich komórek beta iPSC zachowują wspomnienia pochodzenia w powiązanych z genami białkach. Później wystarczy więc drobna wskazówka, by iPSC wiedziały, do jakiego zadania powinny być przydzielone. Z prof. Efratem współpracowali jego doktorant Holger Russ, a także prof. Nissim Benvenisty i Ori Bar-Nur z Uniwersytetu Hebrajskiego. -
Mężczyźni z cukrzycą typu 1. będą mogli skorzystać z własnych produkujących insulinę komórek beta, wyhodowanych z tkanki jąder. Naukowcy z Centrum Medycznego Georgetown University prowadzili badania laboratoryjne i na zwierzętach. Dzięki temu uzyskali dowody, że wyekstrahowane z tkanki jąder ludzkie spermatogonialne komórki macierzyste (ang. spermatogonial stem cells, SSCs) mogą się przekształcić w wydzielające insulinę komórki beta, które zwykle znajdują się w obrębie wysepek Langerhansa trzustki. Amerykanie podkreślają, że dokonali tego bez użycia dodatkowych genów (tak postępuje się w większości laboratoriów, by zmienić dojrzałe komórki macierzyste w wybraną przez siebie tkankę). Żadnych komórek macierzystych, ani dojrzałych, ani embrionalnych, nie udało się skłonić do wydzielania ilości insuliny wystarczających do wyleczenia u ludzi cukrzycy, ale wiemy, że SSCs mają potencjał do zrobienia tego, czego od nich oczekujemy. Wiemy też, jak zwiększyć ich "urobek" – tłumaczy główny autor studium dr G. Ian Gallicano. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, w części przypadków będzie można zrezygnować z dotychczasowych metod, każda z nich ma bowiem jakieś minusy. Przeszczepianie komórek beta od zmarłych dawców wiąże się z ryzykiem odrzucenia, o braku samych dawców nie wspominając. Próbowano też leczyć cukrzycę typu 1. za pomocą indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (ang. induced pluripotent stem cells), czyli dojrzałych komórek macierzystych, które przeprogramowano z wykorzystaniem genów, by zachowywały się jak embrionalne komórki macierzyste. Tutaj jednak w obrębie komórek poddawanych transfekcji (procesowi wprowadzania obcego DNA) istnieje ryzyko rozwoju potworniaków. Przy spermatogonialnych komórkach macierzystych, wczesnych komórkach prekursorowych plemników, nie trzeba się tego obawiać. Zespół z Georgetown University pobrał SSCs od zmarłych dawców organów. Ponieważ mają już one geny konieczne do zostania embrionalnymi komórkami macierzystymi, nie ma potrzeby wprowadzania nowych genów, by skłonić je do przeobrażenia. Odkryliśmy, że kiedy pobierze się je z niszy komórek macierzystych, [...] w ciągu kilku tygodni zaczynają tworzyć wszystkie 3 listki zarodkowe. Są prawdziwymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi, a więc mogą się przekształcić w dowolny typ komórek. Akademicy pobierali 1 g tkanki z ludzkich jąder i uzyskiwali ok. 1 mln komórek macierzystych. Wykazywały one wiele cech normalnych komórek beta trzustki. Gdy wszczepiono je w plecy myszy z niedoborami odporności, które cierpiały na cukrzycę, na około tydzień udawało się obniżyć poziom glukozy we krwi.
-
Trzustka ma swój własny zegar molekularny. Specjaliści z Northwestern University wykazali, że reguluje on produkcję insuliny w komórkach beta wysepek Langerhansa. Jeśli jego praca ulega zaburzeniu, pojawia się cukrzyca (Nature). Wspomniany zegar biologiczny kontroluje rytmiczne działania białek i genów zaangażowanych w wydzielanie insuliny. Zdobyliśmy pierwszy dowód na to, jak zegar biologiczny może wpływać na rozwój cukrzycy. Biologiczne programy, który pozwalają zwierzętom pozyskiwać energię – podobnie jak fotosynteza u roślin – pozostają pod kontrolą zegara. Nasze odkrycia pomogą wykryć przyczyny anomalii glukozowych, ale jeszcze dużo musimy się nauczyć – wyjaśnia dr Joe Bass z Weinberg College of Arts and Sciences. Z Bassem i jego doktorantką Bilianą Marchevą współpracowali m.in. akademicy z Uniwersytetu Chicagowskiego. W ramach eksperymentu wyłączano geny zegara komórek beta myszy. Okazało się, że u zwierząt pojawiła się upośledzona tolerancja glukozy oraz anormalnie niski poziom insuliny. Zegar koordynuje procesy zarządzania cukrem, dlatego jego utrata zahamowała sekrecję hormonu. Zmienność wydzielania insuliny, jaką widzimy u ludzi oraz podatność na cukrzycę są prawdopodobnie związane z opisywanym mechanizmem zegarowym. [...] I teraz pojawia się następne pytanie: czy możemy to jakoś modulować? – zastanawia się endokrynolog Bass. Izolując trzustki i posługując się obrazowaniem bioluminescencyjnym z wykorzystaniem lucyferazy świetlików, naukowcy stwierdzili, że mają do czynienia z autonomicznym zegarem tego narządu. Dowodem jest nagrany przez nich 3-sekundowy filmik, na którym widać, że w hodowlach komórkowych światło było emitowane w stałym rytmie raz na dobę. Główny dobowy zegar biologiczny ssaków jest umiejscowiony w przedniej części podwzgórza, a dokładniej nad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych, po obu stronach trzeciej komory mózgu. Są nim jądra nadskrzyżowaniowe (SCN, suprachiasmatic nuclei). Podobne mechanizmy znajdują się jednak także w różnych tkankach i organach: płucach, wątrobie, sercu, trzustce i mięśniach szkieletowych.
-
Badając trzustki pobrane od osób, które zmarły wkrótce po zdiagnozowaniu cukrzycy typu 1., brytyjski zespół zauważył, że narząd reagował na postępujący proces uszkadzania, skłaniając komórki beta wysepek Langerhansa do namnażania. Odkrycia akademików z Peninsula Medical School, Glasgow Royal Infirmary (GRI) i Uniwersytetu w Brighton są wyjątkowo ważne, ponieważ dotąd sądzono, że komórki beta dzielą się po ukończeniu pierwszego roku życia jedynie z rzadka i po zdiagnozowaniu cukrzycy insulinozależnej również nie namnażają się zbyt chętnie. Badania prowadzono na tych samych egzemplarzach trzustki, które w zeszłym roku pozwoliły stwierdzić, że przyczyną niektórych przypadków cukrzycy jest infekcja wirusowa. Kustoszem tej nietypowej kolekcji jest dr Alan Foulis z Wydziału Patologii GRI. Teraz zdobyto dowody, że u pacjentów, których dopiero poinformowano o chorobie, następuje 10-krotny wzrost replikacji komórek beta. Wcześniej profesor Adrian Bone z Uniwersytetu w Brighton widział identyczne zjawisko, pracując nad zwierzęcym modelem cukrzycy typu 1. Na razie nie wiadomo, co uruchamia proces namnażania, chociaż studium wskazuje na związek ze stopniem infiltracji przez komórki układu odpornościowego. Sugeruje to, że w grę wchodzi jakiś mediator immunologiczny. Badacze mają nadzieję, że w przyszłości uda się wykorzystać opisane zjawisko do stymulacji komórek beta pacjenta, by zastąpić nimi te, które zostały już uszkodzone. Oznacza to, że przynajmniej część chorych mogłaby samodzielnie wytwarzać insulinę przez dłuższy czas.
-
Szwajcarscy naukowcy odkryli, że komórki alfa wysp trzustkowych, które wytwarzają glukagon, mogą się przekształcić w produkujące insulinę komórki beta. Oznacza to nową szansę dla chorych z cukrzycą typu 1. Dr Pedro L. Herrera i jego zespół z Uniwersytetu w Genewie zademonstrowali, że u myszy komórki beta regenerują się spontanicznie po niemal całkowitym wcześniejszym ich zniszczeniu. Większość zregenerowanych komórek β pozyskano z przeprogramowanych komórek α. Za pomocą mysiego modelu cukrzycy, w którym nagle unicestwiono prawie wszystkie komórki beta, naukowcy odkryli, że jeśli gryzonie cały czas pozostawały na insulinowej terapii zastępczej, komórki beta ulegały powolnej regeneracji. Z czasem można było nawet zrezygnować z podawania hormonu. W zwykłych okolicznościach komórki α wytwarzają glukagon, hormon o działaniu antagonistycznym wobec insuliny (zwiększający stężenie glukozy we krwi). Nie zostają one zniszczone przez układ odpornościowy w przebiegu cukrzycy typu 1. Doktor Herrera jako pierwszy zademonstrował, że przeprogramowanie innych komórek w komórki beta może zachodzić spontanicznie, bez zmian genetycznych. Jeśli zrozumiemy sygnały wyzwalające konwersję komórek alfa do beta, zyskamy całkiem nową metodę regenerowania komórek beta u pacjentów z cukrzycą typu 1. Wygląda na to, że organizm może na dwa sposoby odzyskać funkcjonujące komórki β: przeprogramowując komórki α albo zwiększając rozmiary ocalałych komórek β. Ta pierwsza ścieżka sprawdza się doskonale u osób chorujących od długiego czasu, które nie mają w ogóle lub mają bardzo mało komórek β - wyjaśnia dr Andrew Rakeman z Juvenile Diabetes Research Foundation, która współfinansowała badania. Ekipa Herrery zmodyfikowała genetycznie myszy, by stały się one podatne na działanie toksyny niszczącej komórki β. Kiedy gryzonie wystawiano na jej oddziaływanie, ulegały zniszczeniu niemal wszystkie produkujące insulinę komórki wysp trzustkowych. Po 15 dniach od "zabiegu" eliminowano ponad 99% z nich. By śledzić, skąd pochodzą nowe komórki β, Szwajcarzy oznaczali dojrzałe komórki α i ich komórki potomne fluorescencyjnym białkiem. Dzięki temu uzyskano niezbity dowód, że u uleczonych gryzoni komórki α zostały przeprogramowane do komórek β. Akademicy z Genewy podkreślają, że czynnikiem uruchamiającym proces konwersji było usunięcie (ablacja) niemal wszystkich wytwarzających insulinę komórek. Jeśli zniszczenie było umiarkowane – ok. połowy komórek beta – nie znaleziono dowodów na regenerację, a gdy wyeliminowano mniej więcej 95% z nich, zachodziła ona na mniejszą skalę. Na to, czy dojdzie do przeprogramowania, wpływają także stopień plastyczności komórek oraz zasoby regeneracyjne trzustki dorosłego człowieka. Nie wolno też zapominać, że nie wystarczy tylko odtworzenie komórek beta. Trzeba jeszcze powstrzymać układ odpornościowy, by nie atakował świeżo pozyskanej tkanki.
-
Naukowcy przekształcili komórki wątroby w taki sposób, by jak komórki beta trzustki produkowały insulinę. Następnie wszczepili je małpom chorującym na cukrzycę. W przyszłości chcieliby pobierać komórki wątroby ludzi, reprogramować je i wstrzykiwać. Nadal byłyby to własne komórki pacjenta, ryzyko odrzucenia zostałoby więc całkowicie wyeliminowane. Jak zauważa Sarah Ferber z Sheba Medical Center w Izraelu, pacjenci mogą być dawcami własnej tkanki terapeutycznej. Przed 9 laty jej ekipa odkryła, że gen Pdx-1 jest kluczowy dla utworzenia trzustki w czasie rozwoju embrionalnego. Na późniejszych etapach badań dojrzałe komórki ludzkiej wątroby infekowano nieszkodliwym wirusem, przenoszącym właśnie ten gen. Wirus nie wprowadzał go do DNA komórek, lecz wytwarzały one kodowane przez niego białko Pdx-1. Dzięki temu po wstrzyknięciu zmienionych komórek organizm myszy mógł produkować własną insulinę. Po kilku latach Izraelczycy zdobyli więcej danych na temat mechanizmów działania Pdx-1. Powtórzyli eksperyment i przeanalizowali zmiany w ekspresji genów po transformacji komórek wątroby. Okazało się, że Pdx-1 wyłączał szereg genów związanych z działaniem wątroby, uaktywniając za to geny istotne dla funkcjonowania komórek beta trzustki. Zakres działania Pdx-1 to efekt roli spełnianej przez niego podczas rozwoju płodowego. Wtedy bowiem tkanki wątroby i trzustki wykształcają się z tej samej warstwy komórek zarodka – endodermy. Ferber podkreśla, że technika sprawdza się lepiej w odniesieniu do dzielących się komórek wątroby. Podczas podziału chromosomy są "odsłonięte", co ułatwia białku Pdx-1 regulację ekspresji genów. Naukowcy z Sheba Medical Center zidentyfikowali w wątrobie obszary, gdzie dzielące się komórki są bardziej rozpowszechnione. Wg nich, poza wątrobą, innym dobrym miejscem do umieszczenia przeszczepu jest sieć mniejsza. Inni eksperci wątpią, że udało się całkowicie przekształcić komórki wątroby w komórki beta trzustki. Postulują, iż doszło raczej do częściowego uruchomienia ich funkcji.
-
Wyzwalaczem cukrzycy typu 1. mogą być enterowirusy. Ich ślady odnaleziono w tkance trzustki 60% chorych dzieci. Nie występowały one u zdrowych maluchów (Diabetologia). Co więcej, u 40% dorosłych z cukrzycą typu 2. w produkujących insulinę komórkach beta również odkryto oznaki zakażenia. Dr Alan Foulis, patolog z Glasgow Royal Infirmary, przez 25 lat pobierał próbki tkanek od dzieci, które zmarły w czasie krótszym niż 12 miesięcy od zdiagnozowania cukrzycy typu 1. Wyjaśnia, że dopiero od niedawna dysponuje metodą wystarczająco czułą, by wykryć obecność enterowirusów, ale zawsze wierzył w ich rolę sprawczą. Foulis i zespół z Peninsula Medical School oraz Uniwersytetu w Brighton porównał próbki pobrane rutynowo podczas autopsji 72 dzieci i porównał je z próbkami pochodzącymi od dzieci niechorujących na cukrzycę. Jeśli u kogoś wykrywano enterowirusy, występowały one głównie w komórkach beta trzustki. Naukowcy podejrzewają, że u osób z genetycznymi predyspozycjami atak układu immunologicznego na uwalniające insulinę komórki zostaje uruchomiony właśnie przez zakażenie wirusowe. W przypadku cukrzycy typu 2., która jest związana z nadmierną wagą ciała, infekcja ogranicza zdolność komórek beta do wytwarzania hormonu, a zapotrzebowanie na niego jest u ludzi otyłych większe. Pracujący niezależnie specjaliści z Uniwersytetu w Cambridge odkryli cztery rzadkie mutacje genetyczne, które zmniejszają ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 1. Ich wyniki uprawomocniają teorię wirusową, ponieważ mutacje dotyczą genu odpowiadającego za reakcję odpornościową na infekcję enterowirusami. Jako że istnieje 100 różnych szczepów enterowirusów, w przyszłości trzeba będzie stwierdzić, które z nich mają coś wspólnego z cukrzycą. Profesor Noel Morgan, autor studium, dodaje, że nie wolno też pomijać kwestii rodzaju zmian, jakim podlegają komórki beta. Dopiero wtedy będzie można myśleć o szczepionce z prawdziwego zdarzenia. Wg lekarzy, pojawi się ona na rynku w ciągu 20 lat.
-
Obumieranie komórek odpowiedzialnych za wytwarzanie insuliny, będące przyczyną większości przypadków cukrzycy typu I, uważano dotychczas za zmianę nieodwracalną. Badacze ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu w Pittsburghu udowadniają jednak, że odpowiednia procedura może przywrócić liczebność tych niezwykle istotnych komórek. Eksperyment przeprowadzono na specjalnie wyselekcjonowanych myszach, którym wszczepiano ludzkie komórki β - występującą w trzustce populację odpowiedzialną za wytwarzanie insuliny. Ponieważ do testów wybrano gryzonie-diabetyków o upośledzonej odporności, nie odrzucały one przeszczepu i umożliwiały przeprowadzenie badań z wykorzystaniem ludzkich komórek w modelu zwierzęcym. Głównym celem doświadczenia była ocena aktywności tzw. kinaz zależnych od cyklin (ang. cyclin-dependent kinases - cdk) oraz samych cyklin. Ponieważ białka z obu tych grup należą do najważniejszych regulatorów tempa podziału komórek, badacze byli przekonani, że modyfikacja ich funkcji może pozwolić na przywrócenie komórkom β ich zdolności do replikacji. Aby zwiększyć poziom produkcji opisywanych protein, badacze użyli adenowirusów - cząstek odpowiedzialnych za wiele przypadków przeziębień, których zmodyfikowane szczepy są wykorzystywane do tymczasowego wprowadzania nowych genów do komórek. Zastosowane w eksperymencie adenowirusy przenosiły geny dla białek cdk-6, cdk-4 oraz cykliny D1. W warunkach laboratoryjnych stymulacja ludzkich komórek β za pomocą genów dla cdk-6 oraz cykliny D1 pozwala na przywrócenie im zdolności do podziałów. Co ważne, ten sam efekt udało się utrzymać po ich przeszczepieniu do wnętrza mysich trzustek. Niedługo po transplantacji poziom glukozy w organizmach gryzoni wrócił do normy, zaś usunięcie przeszczepu wywołało natychmiastowy nawrót choroby. Oznacza to jednoznacznie, że przeszczep ludzkich komórek β przywraca myszom zdolność do kontrolowania poziomu cukru we krwi. Obecnie ciężko przewidzieć, czy podobna terapia mogłaby sprawdzić się u ludzi. Manipulowanie tempem podziałów komórkowych to niezwykle ryzykowna forma terapii, mogąca prowadzić m.in. do rozwoju nowotworów. Informacja o zdolności komórek β do replikacji jest jednak niezwykle istotna i być może pewnego dnia pozwoli na stworzenie terapii, które usuwałyby przyczynę cukrzycy typu I, a nie tylko jej efekty.
-
Nowy typ terapii cukrzycy typu I przechodzi obecnie testy kliniczne w kilku krajach. Leczenie trwale uderza w przyczynę choroby, jaką jest atak układu immunologicznego na zlokalizowane w trzustce komórki wytwarzające insulinę. Wytwórcą leku jest szwedzka firma Diamyd Medical AB. Jego głównym składnikiem jest antygen GAD-65, czyli enzym dekarboksylaza kwasu glutaminowego - jedno z białek kluczowych dla rozwoju cukrzycy typu I. Wraz z nim podawany jest zestaw komponentów wyciszających odpowiedź immunologiczną organizmu, zapobiegający tym samym rozwojowi schorzenia. Cukrzyca typu I, zwana niekiedy młodzieńczą, dotyka około 100-200 tysięcy osób w Polsce. Jej najczęstszą przyczyną jest wyniszczenie trzustkowych komórek beta odpowiedzialnych za syntezę insuliny - hormonu obniżającego stężenie glukozy w osoczu krwi. Uszkodzenie komórek beta następuje najczęściej w wyniku omyłkowego ataku systemu immunologicznego na trzustkę. Wspomniane białko GAD-65 jest jednym z najczęstszych celów tej reakcji, w związku z czym jego umiejętne podanie może znacznie osłabić odpowiedź immunologiczną i tym samym zapobiec rozwojowi choroby lub znacznie go spowolnić. Testy kliniczne nowego preparatu przeprowadzono na 70 ochotnikach będących pod opieką szpitala uniwersyteckiego w szwedzkim Linkoping. Istotnym kryterium doboru był czas od zdiagnozowania choroby, który nie mógł przekroczyć 18 miesięcy, zaś najważniejszym kryterium stanowiącym podstawę do oceny skuteczności terapii był pomiar koncentracji tzw. peptydu C - niewielkiego łańcucha aminokwasowego powstającego podczas chemicznej "aktywacji" insuliny. Jego stężenie jest ściśle związane ze stężeniem samego hormonu. Badanie wykazało istotną różnicę w rezultatach podawania nowej terapii oraz placebo. Choć w żadnej z grup nie udało się całkowicie powstrzymać spadku ilości insuliny we krwi, produkt firmy Diamyd wyraźnie spowalniał postęp choroby. Co jest jednak bardzo ważne, lek okazał się dostatecznie skuteczny wyłącznie u pacjentów, u których od momentu diagnozy upłynęło maksymalnie sześć miesięcy. Wyniki studium niosą także nadzieję dla niektórych osób chorych na cukrzycę typu II, znacznie częstszą w populacjach krajów rozwiniętych. Około 10% pacjentów chorujących na tę odmianę choroby, a więc grupa niemal tak samo liczna, jak wszyscy chorzy na cukrzycę typu I, wykazuje obecność przeciwciał anty-GAD w swojej krwi. Oznacza to, że także u nich dochodzi do patologicznej reakcji odpornościowej, której powstrzymanie mogłoby ograniczyć rozwój choroby. Potwierdzenie tej tezy będzie jednak wymagało dalszych badań.
-
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego donoszą o skutecznym przeobrażeniu ludzkich komórek skóry do komórek zdolnych do produkcji insuliny. Odkrycie może mieć istotne znaczenie dla rozwoju nowych metod leczenia wielu przypadków cukrzycy. Procedura, opracowana przez zespół pod przewodnictwem dr. Yi Zhanga, składa się z dwóch etapów. Na początku przeprowadza się komórki skóry do postaci tzw. pluripotentnych komórek macierzystych. Są to pierwotne komórki zdolne do przeistoczenia, zwanego fachowo różnicowaniem, do elementów wielu różnych tkanek. Drugą fazą procedury jest stymulacja komórek macierzystych w taki sposób, by rozwinęły zdolność do produkcji insuliny - hormonu kluczowego dla obniżenia stężenia glukozy w osoczu krwi. Brak lub niedostateczna ilość tej substancji w osoczu krwi jest bezpośrednią przyczyną tzw. cukrzycy typu I, zwanej niekiedy (choć nie do końca poprawnie) młodzieńczą lub insulinozależną. Przeprowadzony eksperyment jest ukoronowaniem kilku lat badań nad kolejnymi etapami różnicowania komórek. Badacze zbierali informacje na temat tzw. czynników różnicowania, czyli niewielkich białek stymulujących podziały komórek macierzystych i determinujących ich dalszy los. Ich wpływ na komórki jest możliwy dzięki regulacji ekspresji (aktywności) licznych genów związanych z rozwojem cech charakterystycznych dla elementów określonych tkanek. Sukces badań dr. Zhanga może doprowadzić do znacznej poprawy jakości leczenia cukrzycy typu I. Choroba ta, dotykająca w Polsce około 200 tysięcy osób, wynika najczęściej z uszkodzenia produkujących insulinę tzw. komórek beta w trzustce. Ich odtworzenie mogłoby znacznie poprawić jakość życia chorych, a być może nawet całkowicie wyeliminować potrzebę podawania insuliny, uznawanego dziś za procedurę niezbędną dla zachowania zdrowia. Udoskonalenie opracowanej metody mogłoby pozwolić na uzyskanie znacznych ilości komórek produkujących brakujący hormon, które następnie mogłyby być wszczepiane do organizmu chorego. W wielu ośrodkach na świecie trwają prace nad opracowaniem skutecznej i bezpiecznej procedury transplantacji tych komórek, lecz okazuje się ona trudniejsza, niż przypuszczano. Na drodze do sukcesu staje najczęściej układ odpornościowy chorego - przyczyną cukrzycy typu I bardzo często przyczyną jest autoagresja, czyli atak systemu immunologicznego na własną trzustkę. Ponieważ organizm zwykle zapamiętuje "wroga", którego już kiedyś zniszczył, istnieje ryzyko, że uzyskane komórki mogłyby zostać usunięte zaraz po przeszczepieniu. Gdyby jednak udało się pokonać ten problem, opracowana właśnie procedura mogłaby, w połączeniu z odpowiednio przeprowadzoną transplantacją, znacznie uproscić życie chorych. Dokładnieszych informacji na temat eksperymentu dr. Zhanga dostarcza najnowszy numer czasopisma Journal of Biological Chemistry.
-
Kości mogą odgrywać ważniejszą rolę w regulowaniu procesów chemicznych zachodzących w organizmie, niż się dotąd wydawało. Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że powstająca w komórkach kostnych osteokalcyna pomaga u myszy regulować poziom cukru we krwi. Ponieważ jest to istotne zarówno dla rozwoju otyłości, jak i cukrzycy, opisane odkrycie może pomóc osobom cierpiącym na oba te schorzenia (Cell). Osteoblastyna jest najważniejszym białkiem niekolagenowym kości, produkowanym przez osteoblasty. Naukowcy badali dwie grupy myszy. Jedna w ogóle nie miała genu osteokalcyny, a więc i samego białka, a u drugiej zwiększono jej aktywność. Od 1977 roku wiadomo, że osteoblasty wytwarzają osteokalcynę, nie znano jednak jej funkcji – tłumaczy profesor Gerard Karsenty z Columbia University. Teraz udało się ją określić. Cukrzycy towarzyszy wzrost stężenia insuliny we krwi, połączony ze spadkiem wrażliwości na ten hormon. Okazuje się jednak, że osteokalcyna wzmaga zarówno wydzielanie insuliny, jaki i wrażliwość na nią. U myszy osteokalcyna mobilizowała komórki trzustki do wydzielania insuliny i w tym samym czasie komórki tłuszczowe do sekrecji innego hormonu: adyponektyny. Ta ostatnia wpływa właśnie na wrażliwość na insulinę. Co więcej, osteokalcyna stymulowała wzrost samych komórek beta wyspek Langerhansa. Wzrost aktywności osteokalcyny zapobiegał u gryzoni rozwojowi cukrzycy typu 2. i otyłości. Teraz bardzo istotne jest powtórzenie badań i rozpoczęcie eksperymentów z udziałem ludzi. Wiadomo na pewno, że u osób z cukrzycą typu drugiego występuje obniżony poziom osteokalcyny.
-
Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa postanowili zrozumieć, co dzieje się z wszczepianymi chorym na cukrzycę typu 1. komórkami beta wysepek Langerhansa. Nie wiadomo bowiem, dlaczego u części pacjentów przeszczepy przyjmują się, a u innych są odrzucane. W tym celu przeszczepiane komórki poddano enkapsulacji w powłoce zawierającej zarówno alginat (wyciąg z glonów), jak i żelazo, by można było magnetycznie śledzić losy wprowadzanego do organizmu biorcy materiału (Nature Medicine). To bardzo ekscytujące, ponieważ będzie można obserwować, co dzieje się z tymi komórkami – cieszy się dr Aravind Arepally, profesor nadzwyczajny radiologii i chirurgii. Porowate kapsułki mają na tyle duże otwory, by mogła się z nich wydostawać insulina, ale jednocześnie na tyle małe, żeby nie przepchnęły się przez nie komórki układu immunologicznego. W pierwszym eksperymencie mikroskopijne kapsułki wszczepiono chorym na cukrzycę myszom. Poziom cukru we krwi wrócił do normy w ciągu tygodnia. Ponad połowa gryzoni, które nie przeszły zabiegu, zmarła. W drugim eksperymencie wzięły udział świnie. Kapsułki wszczepiono im do wątroby, nie do trzustki, ponieważ w pierwszym z wymienionych narządów jest więcej naczyń krwionośnych, które mogą rozprowadzać uwalniającą się insulinę po organizmie. Kapsułki wprowadzano za pośrednictwem rurki przypominającej igłę. Wsuwano ją przez tętnicę udową, a następnie przesuwano się w górę do wątroby. Po 3 tygodniach nadal znajdowały się one na swoim miejscu i wydzielały użyteczne ilości insuliny. Jeff Bulte, jeden ze współautorów badania, podkreśla, że pomysł jego zespołu pozwoliłby ludziom po przeszczepie uniezależnić się od leków zapobiegających jego odrzuceniu. Teraz rozpoczynają się długoterminowe testy kliniczne ze świniami. Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa współpracują z prywatną firmą. Razem mają się starać o odpowiednie pozwolenie z Urzędu ds. Żywności i Leków (FDA, Food and Drug Administration). Cukrzyca typu 1. rozpoczyna się zazwyczaj w dzieciństwie. Jest skutkiem zniszczenia komórek wytwarzających hormon kontrolujący poziom cukru we krwi (insulinę) przez własny układ odpornościowy chorego.
-
Dynia weliminuje konieczność wstrzykiwania insuliny?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Zwykła dynia może pomóc chorym na cukrzycę wyeliminować lub przynajmniej znacząco zmniejszyć dawki wstrzykiwanej insuliny. Dzięki badaniom na szczurach z cukrzycą zaobserwowano, że wyciąg z tego warzywa powoduje regenerację uszkodzonych komórek trzustki, zwiększając liczbę wytwarzających insulinę komórek beta, a więc także stężenie hormonu we krwi. Prowadzony przez Tao Xia zespół naukowców z East China Normal University zaobserwował, że gryzonie, którym podawano ekstrakt z dyni, miały tylko o 5% niższy poziom insuliny w plazmie krwi i o 8% mniej komórek beta niż zdrowe szczury (Journal of the Science of Food and Agriculture). Wg Xia, ekstrakt z dyni jest świetnym produktem dla osób "przedcukrzycowych" i chorych, u których dopiero niedawno zdiagnozowano cukrzycę. Chociaż prawdopodobnie nigdy nie będą one mogły zrezygnować z zastrzyków z hormonem, na pewno jego dawki ulegną znacznemu zmniejszeniu. Inni eksperci, np. David Bender z Royal Free and University College Medical School w Londynie, uważają, że trudno powiedzieć, czy dynia podziała tak samo na ludzi. Gdyby się tak stało, zyskalibyśmy przyjmowany doustnie preparat do walki z cukrzycą. Zabezpieczające działanie dyni to najprawdopodobniej skutek działania dwóch substancji: przeciwutleniaczy i D-chiro-inozytolu (DCI), który wpływa na aktywność insuliny. Większa ilość insuliny zmniejszała poziom cukru we krwi, a to z kolei redukowało liczebność wolnych rodników, uszkadzających błony komórkowe w obrębie wysepek Langerhansa. Nie dochodziło do dalszego dewastowania, a część komórek regenerowała się. Liczba komórek beta u chorych na cukrzycę szczurów nigdy nie zrównywała się jednak z ich liczbą u zdrowych zwierząt, ponieważ niektóre z nich uległy nieodwracalnemu zniszczeniu. -
Międzynarodowe badanie potwierdziło, że transplantacja komórek trzustki, które wytwarzają insulinę (tzw. komórek beta wysepek Langerhansa), pomaga ustabilizować poziom cukru u osób cierpiących na trudną do opanowania postać cukrzycy typu 1. W miarę upływu czasu przeszczepione komórki tracą, niestety, stopniowo zdolność wytwarzania hormonu. Pierwszą zakończoną sukcesem transplantację komórek beta przeprowadził w 2000 roku u 7 pacjentów zespół doktora A.M. Jamesa Shapiro z University of Alberta. Od tego czasu ekipa Kanadyjczyków prowadzi dalsze próby, aby ocenić wykonalność i powtarzalność zastosowanej procedury. Rezultaty ich badań opisano na łamach New England Journal of Medicine. W próbach klinicznych wzięło udział 36 osób, które przynajmniej od pięciu lat chorują na cukrzycę typu 1., a poziom cukru ciągle waha się u nich od zbyt wysokiego do zbyt niskiego. Między 2001 a 2003 rokiem pacjenci przeszli do 3 perfuzji komórek beta (po tym, jak przestawały funkcjonować wcześniej przeszczepione tkanki). Pobierano je od zmarłych osób (po stwierdzeniu śmierci pnia mózgu). W pierwszym roku po przeszczepie 16 osób uniezależniło się od zastrzyków z insuliny. U 10 pacjentów przeszczep funkcjonował prawidłowo tylko w pewnym zakresie, co bardzo pomogło w walce z chorobą. U 10 osób nastąpiło odrzucenie przeszczepu. Po upływie dwóch lat jedynie 5 pacjentów nie musiało sobie wstrzykiwać insuliny, po 3 latach już tylko trzech.