سلول های بتا ممکن است عملکرد خود را در دیابت تغییر دهند

17مه 2019 - یک مطالعه ی جدید انقلابی با استفاده از یک سیستم کاملا انسانی نشان داد که سلول های بتای پانکراس( تولید کننده انسولین) می توانند عملکرد خود را در دیابت تغییر دهند و این تغییر ممکن است برگشت پذیر باشد.

پژوهشی که توسط محققان دانشگاه اکستر رهبری گردید، اولین تحقیقی است که بدون استفاده از سلول های مدل حیوانی انجام شده است. در این تحقیق، برای اولین بار از یک سیستم سلولی کاملا انسانی در آزمایشگاه استفاده شد. محققان متوجه شدند که سیستم پیام رسانی RNA که به پروتئین ها می گوید در سلول ها چگونه رفتار کنند در دیابت تغییر می کند. این تغییرات سبب می شود برخی از سلول های بتا دیگر هورمون انسولین را تولید نکنند و در عوض هورمون سوماتوستاتین(somatostatin) را تولید کنند که می تواند ترشح هورمون های مهم دیگر نظیر انسولین را متوقف کند.

این تحقیق در مجله ی Human Molecular Genetics منتشر شد و بودجه ی آن توسط مرکز Animal Free Research  بریتانیا تامین گردید. این مطالعه ممکن است بینش جدیدی در مورد تاثیر افزایش قند خون بر تغییر رفتار سلول های مهم تولید کننده ی هورمون ارائه دهد و راه را برای درمان های جدید هموار کند.

پروفسور Lorna Harries از دانشکده پزشکی دانشگاه اکستر که این تحقیق را رهبری کرد، گفت: این بینش واقعا هیجان انگیز است. اخیرا محققان Exeter کشف کردند که افراد مبتلا به دیابت نوع 1 هنوز سلول های تولید کننده انسولین را در پانکراس خود حفظ می کنند، اما محیط ایجاد شده توسط دیابت می تواند برای این سلول های باقی مانده، سمی باشد. کار ما می تواند به تغییرات جدید برای محافظت از این سلول ها منجر شود، تا به مردم کمک کند که بتوانند تولید انسولین خود را ادامه دهند. روش ما در ایجاد یک سیستم سلولی کاملا انسانی برای اولین بار از اهمیت قابل توجهی برخوردار است - فکر نمی کنم ما این تغییرات را قبلا در سلول های موش دیده باشیم.

کارلا اوون، مدیر ارشد تحقیقات بدون حیوانات بریتانیا که بودجه ی این پژوهش را تأمین کرد، گفت: این تحقیق پیشرو در بهترین حالت است، ما از تیم اکستر پشتیبانی کردیم تا روش جدیدی را برای بررسی چگونگی تأثیر دیابت بر انسانها نه بر حیوانات ابداع کنند. این نتایج هرگز در حیوانات کشف نشده بود، که اهمیت استفاده از رویکرد مرتبط با انسان را برای درک بیماری های انسانی پر رنگ تر می کند. ما افتخار می کنیم که از مرحله بعدی این تحقیق حمایت کنیم تا این کشف را به نوعی درمان برای افراد مبتلا به دیابت نزدیک کنیم.

تیم حوادثی را که در سلول های بتای انسان در هنگام قرار گرفتن در معرض محیطی مشابه با دیابت نوع 2 اتفاق می افتد، در آزمایشگاه بررسی نمود.

دانشمندان قبلا تصور می کردند که از دست دادن سلولهایبتادر دیابت نوع 1 و نوع 2 به دلیل میکرو محیط اطراف سلول است که باعث مرگ آنها می شود.

با این حال، محققان دانشگاه اکستر برای اولین بار متوجه شدند که نسبتی از سلولهای بتا تغییر کرده و به نوعی سلول دیگر تبدیل می شوند یعنی دیگر سلول بتا نیستند که بتوانند انسولین تولید کنند. آنها در واقع شروع به ساخت یک هورمون دیگر به نام  somatostatinمی کنند که مشخصه ی سلول دلتا در پانکراس است.

محققان بافت پانکراس افراد مبتلا به دیابت نوع 1 یا نوع 2 را پس از مرگ آنالیز کرده و دریافتند که آنها سلول های دلتای بیشتری نسبت به آنچه انتظار می رود، دارند، و این نشان می دهد که دیابت ممکن است برخی از سلول های بتا را تبدیل به سلول های دلتا در این افراد و نیز در سلول های آزمایشگاهی کرده باشد.

یافته های مشابه ای در مدل های حیوانی گزارش شده است، اما تغییرات متفاوت بود. در موش، اکثر تغییرات منجر به تبدیل سلولهای بتا به سلول های آلفا، نه سلول های دلتا می شد. سلول های آلفا هورمون متفاوتی به نام گلوکاگون تولید می کنند. این بدین معنا است که پیامدهای تغییرات در نوع سلول ممکن است بین موش و انسان متفاوت باشد.

در مرحله ی بعد، پژوهشگران با بررسی تنظیم بیان ژن ها، تحقیق کردند که چرا سلول های بتا به سلول های دلتا تغییر می کنند؟ آنها به تفاوت ها در بیان ژن هایی که تصمیم می گیرند کدام نوع پیامRNA  ساخته شود، تا به سلول ها برای مقابله با محیط خود کمک کند، توجه کردند. آنها با بررسی نمونه هایی از پانکراس افراد مبتلا به دیابت نوع 2، دریافتند که در الگوی مورد انتظار پیام هایی که توسط حدود یک چهارم از ژن ها تولید می شود، در مقایسه با نمونه های افرادی که به دیابت مبتلا نیستند، اختلالی ایجاد شده است. این نشان می دهد که تفاوت در تنظیم کننده ها به تفاوت در پیام ها تبدیل می شود. نوع پیامRNA  هر جنبه ای از زندگی یا رفتار سلول را کنترل می کند و نویسندگان فکر می کنند که این امر دلیل رفتار متفاوت سلول ها را توضیح می دهد.

پروفسور Harries گفت: بخش واقعا هیجان انگیز این تحقیقات این است که ما حداقل در آزمایشگاه خواهیم توانست این تغییرات را معکوس کنیم و ماهیت سلول های بتا را به آنها بازگرداندیم، اگر محیط اطراف سلولها را به حالت نرمال برگردانیم، و یا با استفاده از مواد شیمیایی، ژن های تنظیم کننده و الگوهای پیام های RNA را به حالت طبیعی باز گردانیم. زمانی که پتانسیل این روش را برای ابداع  درمان های جدید در نظر می گیریم، این مسیر بسیار امیدوار کننده بنظر می رسد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-05-reveals-insulin-producing-beta-cells-function.html