Volkskrankheit diabetes: Warum der beta-Zellen verweigern die Freigabe von insulin?
Durch die zunehmende Insulinresistenz der Zellen leiden die Patienten an einem erhöhten Blutzuckerspiegel mit weitreichenden Folgen. Nach vielen Jahren der Krankheit, Insulinproduktion versiegt und Patienten mit Typ-2-diabetes müssen insulin Spritzen.
Was sind die Ursachen der Mangel an insulin-Produktion bei Menschen mit Typ-2-diabetes? Forscher vom Zentrum für Regenerative Therapien (CRTD) an der technischen Universität Dresden (TUD) gemeinsam mit Kollegen vom Imperial College London und anderen Forschungseinrichtungen aus Großbritannien, Kanada und Italien beobachtet haben, erstaunlich Zell-Interaktionen: Die beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse die Arbeit als stark verbundene Cluster, bekannt als Inseln, und Ihre Reaktion auf steigende Blutzuckerwerte koordiniert durch kleine teams von „Führer-Zellen.“
Bisherige Arbeit von co-Autor Professor Guy Rutter vom Imperial College London und Professor David Hodson (jetzt an der Universität Birmingham in Großbritannien) hatte den Nachweis erbracht, dass dies der Fall sein kann mit isolierten Geweben. Um zu zeigen, dass dies auch im lebenden Tiere, darunter auch in Zebrafisch und Maus, die research-teams entwickelte eine innovative bildgebende Technik, die Ihnen erlaubt, zu beobachten, beta-Zellen “ hierarchische Beziehung „in-vivo.“
„In diesen Modellorganismen haben wir gesehen, dass, wenn der Blutzuckerspiegel erhöht, die Antwort der beta-Zellen stammen aus zeitlich definierten leader-Zellen. Wenn wir selektiv gelöscht die leader-Zellen, die Ebene der Koordinierung, die in nachfolgenden Reaktionen in Glukose gestört wurde“, erklärt CRTD-Doktorand Luis Delgadillo Silva, einer der beiden lead-Autoren der Studie. Die mathematische Analyse zeigte, dass die leader-Zellen haben eine kontrollierende Rolle über die Insel. Darüber hinaus konnten die Forscher zeigen, dass einige beta-Zellen enthalten eine einzigartige molekulare Signatur, die Ihnen ermöglichen würden, werden Sie mehr metabolisch aktiv und vielleicht mehr Glukose-sensitive.
Auf der Basis der Ergebnisse werden die Wissenschaftler nun Ziel zu verstehen, wie wichtig das leader-Zellen sind in der Entwicklung von diabetes. „Es ist wichtig für uns zu verstehen, wenn der Führer Zellen sind anfällig für Schäden, wie diabetes sich entwickelt und, ganz entscheidend, ob Sie ausgerichtet werden können, zu pflegen starke und gesunde insulin-Antworten zu helfen die Krankheit zu heilen“, erklärt Dr. Victoria Salem, senior clinical research fellow in der Rubrik Investigativer Medizin am Imperial College London, co-führte die Studie in Großbritannien.
„Um besser zu verstehen, die Rolle der leader-Zellen islet-Funktion, die wir geschaffen haben, eine Reihe von neuen tools im Zebrafisch, die uns helfen wird, zu aktivieren oder zu schweigen beta-Zellen durch strahlendes Licht auf Sie, sowie einzelner Zellen im Laufe der Zeit. Mit diesen tools werden wir in der Lage sein, zu Fragen, genau, wie viele Zellen gesteuert, die von einem Führer Zelle und was Gene bestimmen die Identität eines leader-Zelle“, sagt Luis Delgadillo Silva.
Die Wissenschaftler gerade veröffentlichten Ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature Stoffwechsel, und sind gekennzeichnet auf der Titelseite der Zeitung. Der Dresdner Teil der Studie Finanzierung von TUD / CRTD, der deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Freistaat Sachsen, dem deutschen Zentrum für Diabetes-Forschung und der europäischen Stiftung zum Studium des Diabetes.
Luis Delgadillo Silva ist Teil der Forschungsgruppe von Dr. Nikolay Ninov. Erforscht das team die beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse, die wichtigsten metabolischen sensoren und Effektoren für die Freisetzung von insulin. Sie führen Ihre Studien am CRTD der TU Dresden, wo top-Forscher aus mehr als 30 Ländern sind der Entschlüsselung der Prinzipien der Zell-und Gewebe-regeneration nach Krankheit-Diagnose und Behandlung. Das CRTD links Labor und Klinik, verbindet Wissenschaftler mit ärzten, nutzt know-how in die Stammzellen-Forschung, Genom-editing-und Gewebe-regeneration-alle für ein Ziel: die Heilung von Stoffwechsel-Krankheiten wie diabetes, neurodegenerative Erkrankungen wie als, Alzheimer und Parkinson-Krankheit, hämatologische Erkrankungen wie Leukämie, sowie Augen-und Knochen-Erkrankungen mit neuartigen Diagnose-tools und therapeutische Optionen.