Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Czy komórki jelita mogą wytwarzać insulinę?
Czy komórki jelita mogą wytwarzać insulinę?
Badaczom udało się przekształcić występujące u myszy komórki jelitowe w edokrynne. Przypominały one pod względem strukturalnym i funkcjonalnym komórki β wysp trzustkowych. Jest to kolejny etap w opracowaniu metody uniezależnienia chorych na cukrzycę od insuliny.

Badacze z Uniwersytetu w Pensylwanii postanowili sprawdzić, czy którakolwiek tkanka występująca w organizmie człowieka jest zdolna do wytwarzania komórek β wysp trzustkowych. W tym celu wprowadzili do jąder komórkowych trzy czynniki transkrypcyjne odpowiedzialne za ich powstawanie. Jak się okazało, komórki krypt jelitowych u myszy były zdolne do szybkiej konwersji w komórki endokrynne (wewnątrzwydzielnicze). Te ostatnie posiadały zdolność do produkcji insuliny, a pod względem ultrastrukturalnym przypominały komórki β. Krypty jelitowe są swoistymi wgłębieniami w błonie śluzowej jelita, które zawierają komórki macierzyste (w ten sposób możliwa jest odnowa błony śluzowej). Co więcej, zbliżone zjawisko zaobserwowano w strukturach przypominających ludzkie jelito hodowanych w warunkach laboratoryjnych. Tutaj powstały komórki β-podobne.

Doktor Ben Stranger, który brał udział w doświadczeniu, już w 2008 roku wykazał, że wprowadzenie tych samych trzech czynników transkrypcyjnych do komórek groniastych trzustki skutkuje ich upodobnieniem się zarówno pod względem strukturalnym, jak i funkcjonalnym do komórek β.
                                                                                           

Podobne badania przeprowadzili naukowcy z Uniwersytetu Columbia w 2012 roku. Komórki progenitorowe jelit myszy poddawano manipulacjom genetycznym wyłączając w nich funkcjonowanie genu Foxo1. W wyniku tego procesu zaczęły one produkować insulinę, również w odpowiedzi na zwiększone stężenie glukozy we krwi.

Powyższe metody są alternatywami dla tzw. Protokołu Edmonton, opublikowanego w 2000 roku przez zespół kanadyjskich badaczy. Według jego procedury, komórki wysp trzustkowych są izolowane z narządu zmarłych osób. Po odpowiednim spreparowaniu, poddaje się je przeszczepieniu do organizmu chorego. Jednocześnie stosowana jest terapia immunosupresyjna, aby zapobiec efektowi diabetogennemu. Wstępne wyniki tej procedury były obiecujące, jednak efekt niezależności od insuliny nie utrzymywał się długo. Dodatkowym czynnikiem ograniczającym jest brak materiału, który można przeszczepić.

Inną metodę zaproponował doktor Burt używając w celu niwelowania negatywnych skutków cukrzycy typu I komórek macierzystych, które pochodziły z organizmu pacjenta. Eksperymentowi poddano 15 chorych, a u 14 z nich zaobserwowano pozytywne skutki kuracji. Jedna z osób nie musiała przyjmować insuliny przez 35 miesięcy, zaś 4 inne przez przynajmniej 21 miesięcy. Badacze nie potrafili jednak dokładnie określić przyczyn tego zjawiska.

Kilka tygodni temu, inna grupa naukowców przeprowadzając badania na myszach dowiodła, że przeszczepione przez nich komórki macierzyste (po poddaniu odpowiednim zabiegom) przekształciły się w pełni funkcjonujące komórki β po 8 tygodniach od implantacji.

Cukrzyca typu I lub II wiąże się z destrukcją bądź dysfunkcją komórek β wysp trzustkowych z racji jej autoimmunologicznego charakteru.

Według danych WHO obecnie z powodu cukrzycy cierpi 347 milionów osób na świecie. Przewiduje się, że w roku 2030 choroba ta będzie siódmą najczęściej występującą przyczyną zgonów.

Cukrzycy są bardziej podatni na występowanie udarów oraz problemów z funkcjonowaniem serca niż osoby zdrowe, a około 50% z nich umiera z powodu chorób układu sercowo-naczyniowego. Z tą przypadłością wiąże się także możliwość dysfunkcyjnej pracy nerek, a retinopatia cukrzycowa może powodować ślepotę.

Przytoczone wyniki badań sugerują, że pewnego dnia możliwym będzie uniezależnienie się diabetyków od codziennych zabiegów wstrzykiwania insuliny. Pozostało jednak jeszcze wiele niewiadomych, które muszą zostać poddane dogłębnej analizie zanim wspomniane metody uzna się za bezpieczne dla życia i zdrowia pacjentów.

Źródła

http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/en/

Yi-Ju Chen, Stacy R. Finkbeiner, Daniel Weinblatt, Matthew J. Emmett, Feven Tameire, Maryam Yousefi, Chenghua Yang, Rene Maehr, Qiao Zhou, Ruth Shemer, Yuval Dor, Changhong Li, Jason R. Spence, Ben Z. Stanger. De Novo Formation of Insulin-Producing “Neo-β Cell Islets” from Intestinal Crypts. Cell Reports, 2014

Chutima Talchai, Shouhong Xuan, Tadahiro Kitamura, Ronald A DePinho, Domenico Accili. Generation of functional insulin-producing cells in the gut by Foxo1 ablation. Nature Genetics, 2012

http://www.echirurgia.pl/jelita/

Shapiro A.M.J, Lakey J.R.T., Ryan E.A., Korbutt G.S., Toth E., Warnock G.L., Kneteman N.M., Rajotte R.V. Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen. The New England Journal of Medicine, 2000
 

KOMENTARZE
Newsletter