Что вызывает недостаток выработки инсулина у людей с диабетом 2 типа? Исследователи из Центра регенеративной терапии (CRTD) Технического университета Дрездена (TUD) вместе с коллегами из Имперского колледжа Лондона и других исследовательских институтов из Великобритании, Канады и Италии наблюдали удивительные клеточные взаимодействия: бета-клетки поджелудочной железы работают как кластеры с высокой степенью связи, известные как островки, и их реакция на повышение уровня глюкозы в крови координируется небольшими группами "клеток-лидеров"."
Предыдущая работа соавтора профессора Гая Раттера из Имперского колледжа Лондона и профессора Дэвида Ходсона (ныне работающего в Бирмингемском университете в Великобритании) предоставила доказательства того, что это может иметь место при использовании изолированных тканей.
Чтобы показать, что это верно и для живых животных, в том числе для рыбок данио и мышей, исследовательские группы разработали инновационный метод визуализации, который позволил им наблюдать иерархические отношения бета-клеток "in vivo"."
«В этих модельных организмах мы увидели, что при повышении уровня глюкозы в крови реакция бета-клеток происходила от временно определенных лидерных клеток. Когда мы выборочно удалили лидерные клетки, уровень координации последующих реакций на глюкозу был нарушен », – объясняет аспирант CRTD Луис Дельгадилло Силва, один из двух ведущих авторов исследования. Математический анализ показал, что лидерные клетки играют контролирующую роль над островком.
Кроме того, исследователи смогли показать, что некоторые бета-клетки содержат уникальную молекулярную сигнатуру, которая позволяет им быть более метаболически активными и, возможно, более чувствительными к глюкозе.
Основываясь на своих выводах, ученые теперь будут стремиться понять, насколько важны клетки-лидеры в развитии диабета. «Для нас важно понять, уязвимы ли клетки-лидеры для повреждения по мере развития диабета, и, что особенно важно, можно ли на них нацелить поддержание сильных и здоровых реакций на инсулин, чтобы помочь вылечить болезнь», – объясняет д-р. Виктория Салем, старший научный сотрудник отдела исследовательской медицины Имперского колледжа Лондона, соавтор исследования в Великобритании.
"Чтобы лучше понять роль лидерных клеток в функции островков, мы создали набор новых инструментов для рыбок данио, которые помогут нам активировать или заставить замолчать бета-клетки, освещая их светом, а также отслеживать отдельные клетки с течением времени.
Используя эти инструменты, мы сможем точно спросить, сколько клеток контролируется лидерной клеткой и какие гены определяют идентичность лидерной клетки », – говорит Луис Дельгадилло Силва.
Ученые только что опубликовали свои результаты в научном журнале Nature Metabolism и представлены на обложке журнала. Дрезденская часть исследования получила финансирование от TUD / CRTD, Немецкого исследовательского фонда, Свободного государства Саксония, Немецкого центра исследований диабета и Европейского фонда изучения диабета.
Луис Дельгадилло Сильва является частью исследовательской группы Dr. Николай Нинов. Команда изучает бета-клетки поджелудочной железы как ключевые метаболические сенсоры и эффекторы высвобождения инсулина. Они проводят свои исследования в CRTD Технического университета Дрездена, где ведущие исследователи из более чем 30 стран расшифровывают принципы регенерации клеток и тканей для диагностики и лечения заболеваний.
CRTD связывает лабораторию и клинику, связывает ученых с врачами, использует опыт в исследованиях стволовых клеток, редактировании генома и регенерации тканей – все для одной цели: излечение метаболических заболеваний, таких как диабет, нейродегенеративных заболеваний, таких как БАС, болезни Альцгеймера и Паркинсона. болезни, гематологические заболевания, такие как лейкемия, а также заболевания глаз и костей с использованием новых диагностических инструментов и терапевтических возможностей.