Insulinproducerende mini-mavesygdomme: en spilleskifter til diabetes?


Insulinproducerende mini-mavesygdomme: en spilleskifter til diabetes?

Nøglen til en ny cellulær terapi for diabetes kan ligge i maven, ifølge resultaterne af en ny undersøgelse; Forskere har brugt maveceller til at skabe "mini-organer", der producerer insulin, når de transplanteres i mus.

Dette billede viser et afsnit af mini-maven, med insulinproducerende celler fremhævet med rødt.

Billedkredit: Chaiyaboot Ariyachet

I USA har omkring 29,1 millioner mennesker diabetes. Af disse har omkring 1,25 millioner type 1-diabetes, hvor ødelæggelsen af ​​beta-celler i bugspytkirtlen stopper insulinproduktionen, hvilket fører til utilstrækkelig regulering af blodglukoseniveauerne.

I et forsøg på at finde en kur mod tilstanden har forskere brugt år på at søge efter måder at erstatte disse insulinproducerende beta-celler.

I oktober sidste år, for eksempel, Medical-Diag.com Rapporteret om en undersøgelse, hvor forskere omprogrammerede pancreaskanalafledte celler (HDDC'er) til at opføre sig som betaceller og producere og udskille insulin.

Men denne seneste undersøgelse - offentliggjort i tidsskriftet Celle stamcelle - antyder, at celler fra den nedre del af maven, kendt som pyloregionen, viser det største potentiale at omprogrammeres til at virke som betaceller.

Omprogrammerede maveceller normaliserede glukoseniveauer i mus

Senior studieforfatter Qiao Zhou, af instituttet for stamceller og regenerativ biologi ved Harvard University i Boston, MA, og kolleger genetisk manipulerede mus for at udtrykke tre gener, der har evnen til at konvertere celler til betaceller.

Dette gjorde det muligt for holdet at bestemme hvilke celler i musene der mest sandsynligt ville have insulinproducerende potentiale.

  • Af de 29,1 millioner mennesker, der menes at have diabetes i USA, er omkring 8,1 millioner uden diagnose
  • Omkring 1,4 millioner amerikanere diagnosticeres med diabetes hvert år
  • Type 2 diabetes er den mest almindelige form, der tegner sig for omkring 90-95% af alle tilfælde.

Lær mere om diabetes

"Vi kiggede over fra næsen til musens hale," siger Zhou. "Vi opdagede overraskende, at nogle af cellerne i pyloregionen i maven er mest modtagelige for omdannelse til betaceller. At være det bedste udgangsmateriale."

Pylorus-regionen er det område, der går i maven til tyndtarmen.

Forskerne forklarer, at når de omprogrammerede forskellige celler til at opføre sig som betaceller, havde pyloracellerne det stærkeste respons på høje blodglukoseniveauer i musene og producerer insulin for at bringe deres glukoseniveauer tilbage til det normale.

For at teste effektiviteten af ​​disse celler ødelagde forskerne beta-cellerne fra to grupper af diabetes musemodeller. En gruppe havde deres pyloreceller omprogrammeret til at virke som betaceller, mens en kontrolgruppe ikke underkastede pylorecelleprogrammering.

Mens musene i kontrolgruppen døde inden for 8 uger, blev de, der havde deres pyloreceller omprogrammeret, vedligeholdt deres insulin- og glukoseniveauer for hele overvågningsperioden, hvilket var op til 6 måneder. Dette antyder, at de omprogrammerede pylorusceller kompenseres for manglen på betaceller.

Spurgte hvorfor pylorusceller synes at være de bedste celler til at konvertere til insulinproduktion, fortalte Zhou Medical-Diag.com : "Fra vores molekylære og fysiologiske undersøgelser synes pylorafledte beta-celler at ligner de fleste beta-celler i bugspytkirtlen og kan derfor gøre et bedre arbejde med at regulere blodglukose."

Holdet bemærker, at der er en anden fordel ved at bruge celler fra pyloregionen: stamceller i dette område fornyer sig regelmæssigt. De forklarer, at når det første sæt af omprogrammerede celler blev ødelagt i musene, regenererede pylorestamceller dem.

"I forskellige sygdomstilstande har du et konstant tab af beta-celler," siger Zhou. "Vi tilbyder i princippet en fordel at genopbygge dem."

Mini-mave kompenseres for manglende beta celler

Zhou forklarer at i undersøgelsen blev mus konstrueret til at udtrykke tre gener, som har evnen til at omprogramme celler til beta celler, men denne teknik ville ikke være mulig for mennesker.

For at løse dette problem og bane vejen for en potentiel klinisk terapi, ekstraherede forskerne nogle mavevæv fra mus og konstruerede vævscellerne i et laboratorium for at udtrykke faktorer, som ville føre til omdannelse af maveceller til betaceller.

Derefter samvirkede holdet de omprogrammerede celler for at danne en mini-mave, der måler omkring 0,5-1 cm i diameter, før de transplanterer disse små organer i membranerne i muskernes bukhulrum.

Forskerne ødelagte derefter musens beta celler for at se om mini-maven ville overtage deres job.

De fandt ud af, at for fem af de 22 mus, der blev transplanteret med mini-maven, forblev deres blodglukoseniveau normal. Holdet siger, at dette er den succes, de forventede at se.

"Når du lægger dette sammen, spørger du dybest set stamcellerne om selv at organisere sig i et organ på en matrix," forklarer Zhou. "Begrænsningen handler om, om det væv du transplanterede med succes kan omorganisere med de rigtige lag."

Mini-mave: En mulig behandling for diabetespatienter?

Mens der er en lang vej at gå før mini-mavetransplantation bliver en mulighed for diabetespatienter, mener Zhou, at deres undersøgelse tyder på, at det er muligt:

Hvad der virkelig er rigtig godt med denne tilgang er, at man kan biopsi fra en individuel person, vokse cellerne in vitro og omprogrammere dem til betaceller og derefter transplantere dem til at skabe en patientspecifik terapi. Det er det, vi arbejder på nu. Vi er meget spændte."

Faktisk sagde Zhou Medical-Diag.com At teamet allerede har udviklet menneskelige mini-mave, der kan producere insulin. "Vi tester dem nu i musemodeller," sagde han. "Vores mål er at generere patientspecifikke beta-celler fra disse prøver og transplantere dem tilbage."

Men vil disse mini-mave altid give en kur mod diabetes? "Jeg tror, ​​at vores metode baner vejen for en ny tilgang til cellulær terapi til at behandle diabetes helt sikkert," sagde Zhou til os. "En kur mod diabetes vil kræve en mere multi- Pronged tilgang. Ingen enkelt behandling kan efter min mening helt helbrede diabetes."

Sidste måned, Medical-Diag.com Rapporteret om udviklingen af ​​en lovende behandlingsstrategi for patienter med type 1 diabetes i form af indkapslede pancreasceller.

ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom