معلومات جديدة حول كيف أن الحديث المتبادل بين خلايا البنكرياس قد يؤدي إلى الإصابة بنوع نادر من مرض السكري

في البنكرياس ، تتجمع خلايا بيتا المنتجة للأنسولين مع خلايا الغدد الصماء الأخرى المنتجة للهرمونات وتحيط بها خلايا إفراز البنكرياس التي تفرز إنزيمات الجهاز الهضمي. أظهر باحثو مركز جوسلين للسكري الآن كيف أن أحد أشكال المرض الوراثي النادر المعروف باسم داء السكري الناضج عند الشباب (MODY) يكون مدفوعًا بإنزيمات هضمية متغيرة يتم إنشاؤها في خلايا إفراز البنكرياس التي يتم تناولها بعد ذلك عن طريق خلايا بيتا المجاورة التي تفرز الأنسولين.

قد تساعد هذه النتيجة في فهم أمراض البنكرياس الأخرى ، بما في ذلك مرض السكري من النوع الأول أو النوع 1 ، حيث قد يلعب الحديث المتبادل الجزيئي غير الطبيعي بين هاتين المجموعتين من الخلايا دورًا ضارًا ، كما قال روهيت إن كولكارني ، كبير الباحثين في جوسلين ، رئيس قسم مشارك لقسم جزيرة جوسلين وعلم الأحياء التجديدي وأستاذ الطب في كلية الطب بجامعة هارفارد.

تحدث معظم إصدارات MODY بسبب طفرة واحدة في الجينات التي تعبر عن البروتينات في خلايا بيتا. لكن في أحد أشكال MODY المسمى MODY8 ، من المعروف أن الجين المتحور في خلايا exocrine القريبة يطلق هذه العملية الضارة ، كما قال Kulkarni ، المؤلف المقابل في ورقة Nature Metabolism التي تعرض العمل. اكتشف العلماء في مختبره أنه في MODY8 ، تتجمع الإنزيمات الهضمية الناتجة عن هذا الجين المتحور في خلايا بيتا وتضعف صحتها ووظيفة إفراز الأنسولين.

قال سيفيم كهرمان ، دكتوراه ، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر كولكارني والمؤلف الرئيسي للورقة: "في حين أن البنكرياس الغدد الصماء والإفرازات الخارجية يشكلان جزأين متميزين لهما وظائف متباينة ، فإن علاقتهما التشريحية الوثيقة تشكل مصيرهما". "الحالة المرضية التي تتطور في جزء تضعف الجزء الآخر."

قال أندرس مولفين ، دكتوراه ، وهو مؤلف وأستاذ مشارك في جامعة بيرغن في النرويج: "على الرغم من أن MODY8 مرض نادر جدًا ، إلا أنه قد يلقي الضوء على الآليات العامة التي ينطوي عليها تطور مرض السكري". توضح النتائج التي توصلنا إليها كيف أن عملية المرض التي تبدأ في البنكرياس الخارجي قد تؤثر في النهاية على خلايا بيتا المنتجة للأنسولين. نعتقد أن مثل هذا الحديث المتبادل السلبي في إفرازات الغدد الصماء يمكن أن يكون ذا صلة خاصة لفهم بعض حالات مرض السكري من النوع 1 ".

أوضح كولكارني أن جين CEL (كربوكسيل إستر ليباز) المتحور في MODY8 يعتبر أيضًا جينًا خطرًا لمرض السكري من النوع 1. وهذا يثير تساؤلاً حول ما إذا كانت بعض حالات داء السكري من النوع الأول تتميز أيضًا بهذه البروتينات الطافرة المجمعة في خلايا بيتا.

بدأت الدراسة بتعديل خط خلية إفرازية بشرية (أسينار) للتعبير عن بروتين CEL الطافر. عندما تم الاستحمام بخلايا بيتا في محلول من خلايا إفراز خارجية متحولة أو طبيعية ، تناولت خلايا بيتا البروتينات الطافرة والعادية ، مما أدى إلى زيادة أعداد البروتينات الطافرة. تحطمت البروتينات الطبيعية من خلال العمليات المنتظمة في خلايا بيتا واختفت خلال عدة ساعات ، لكن البروتينات الطافرة لم تفعل ذلك ، وبدلاً من ذلك تشكلت تجمعات بروتينية.

إذن كيف أثرت هذه الركام على وظيفة خلايا بيتا وصحتها؟ في سلسلة من التجارب ، أثبتت كهرمان وزملاؤها أن الخلايا لا تفرز الأنسولين أيضًا عند الطلب ، وتتكاثر بشكل أبطأ وأكثر عرضة للموت.

وأكدت هذه النتائج من سلالات خلوية مع تجارب على خلايا من متبرعين بشريين. بعد ذلك ، قامت بزرع خلايا إفرازية بشرية (معبرة مرة أخرى عن الإنزيم الهضمي الطافر أو الطبيعي) جنبًا إلى جنب مع خلايا بيتا البشرية في نموذج فأر مصمم لقبول الخلايا البشرية. قال كولكارني: "حتى في هذا السيناريو ، يمكنها أن تُظهر أن البروتين المتحول يتم امتصاصه مرة أخرى بواسطة خلية بيتا مقارنةً بالبروتين الطبيعي ، ويشكل تكتلات غير قابلة للذوبان".

بالإضافة إلى ذلك ، عند فحص البنكرياس من الأشخاص المصابين بـ MODY8 الذين ماتوا لأسباب أخرى ، رأى الباحثون أن خلايا بيتا تحتوي على البروتين المتحول. وقال: "في المتبرعين الأصحاء ، لم نجد البروتين الطبيعي في خلية بيتا".

قال هيلج ريدر ، دكتوراه في الطب ، وهو مؤلف مشارك وأستاذ بجامعة بيرغن: "بدأت قصة MODY8 هذه في الأصل بالمراقبة السريرية لمرضى السكري الذين يعانون أيضًا من مشاكل في الجهاز الهضمي ، مما أدى إلى إيجاد قاسم جيني مشترك". "في الدراسة الحالية ، نغلق الدائرة بربط هذه النتائج السريرية ميكانيكيًا. على عكس توقعاتنا ، تم تضليل إنزيم هضمي مخصص للأمعاء لدخول جزيرة البنكرياس في حالة مرضية ، مما يضر في النهاية بإفراز الأنسولين ".

اليوم ، يُعالج الأشخاص المصابون بـ MODY8 بالأنسولين أو أدوية السكري عن طريق الفم. سيبحث كولكارني وزملاؤه عن طرق لتصميم علاجات أكثر تخصيصًا وشخصية. "على سبيل المثال ، هل يمكننا إذابة تجمعات البروتين هذه ، أو الحد من تراكمها في خلية بيتا؟" هو قال. "يمكننا أخذ إشارات مما تم تعلمه في أمراض أخرى مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون التي لها آلية تجميع مماثلة في الخلايا."

طباعة ودية، بدف والبريد الإلكتروني

أخبار ذات صلة