Badacze Weill Cornell wykryli szlak śmierci komórek beta — News-Medical
Badacze z Weill Cornell Medicine zidentyfikowali szlak molekularny, który przyczynia się do śmierci produkujących insulinę komórek beta trzustki. Eksperymenty na modelach przedklinicznych i komórkach ludzkich wysp trzustkowych wykazały, że blokowanie określonych białek tego szlaku pomagało chronić komórki beta przed nadmiernym stresem komórkowym, informuje News-Medical.
Odpowiedź komórkowa na stres
Naukowcy badali rolę odpowiedzi na nieprawidłowo sfałdowane białka, czyli UPR. Jest to system komórkowy, który pomaga radzić sobie z sytuacją, gdy białka gromadzą się szybciej, niż mogą zostać właściwie przetworzone. Tymczasowo koryguje on produkcję białek i aktywuje molekularne chaperony, które sprzyjają prawidłowemu fałdowaniu białek.
Zespół wraz z badaczką Amy Lee z Uniwersytetu Południowej Kalifornii stworzył myszy, w których komórkach beta brakowało białka GRP78. W normalnych warunkach hamuje ono aktywność szlaków UPR. Przy braku GRP78 komórkowa odpowiedź na stres nadmiernie się nasilała, a komórki beta zaczynały obumierać. U myszy już w wieku dwóch tygodni odnotowano utratę komórek beta, a cztery tygodnie po urodzeniu rozwinęła się u nich cukrzyca.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Rola JNK i p53
Badacze przeanalizowali zmiany w genach i białkach przy braku GRP78 i stwierdzili znaczącą aktywację trzech białek: IRE1α, JNK i p53. Według ich wniosków nadmierna odpowiedź na stres uruchamia kaskadę sygnałów: IRE1α aktywuje JNK, a JNK wiąże się z aktywacją p53, co przyczynia się do śmierci komórek beta.
Leczenie myszy bez GRP78 inhibitorem JNK znacząco zmniejszyło śmierć komórek beta. Taki sam efekt ochronny odnotowano w innym modelu cukrzycy, w którym mutacja w genie insuliny prowadziła do gromadzenia się nieprawidłowo sfałdowanej insuliny i stresu komórkowego. W komórkach ludzkich wysp trzustkowych od dawców o obniżonym poziomie GRP78 hamowanie JNK lub p53 również pomagało zapobiegać śmierci komórek beta.
Potrzeba dalszych badań
Autorzy zaznaczyli, że do zastosowania klinicznego należy znaleźć odpowiedni inhibitor JNK. Substancja użyta w eksperymentach działa na kilka form JNK i może uszkadzać funkcję nerek. W przyszłości laboratorium planuje sprawdzić, czy hamowanie JNK chroni komórki beta w innych modelach cukrzycy, w tym w cukrzycy typu 2 związanej z dietą wysokotłuszczową, a także zbadać połączenie inhibitorów JNK i p53.
