Một nhóm các nhà khoa học đã xác định được hai loại phụ riêng biệt của tế bào beta sản xuất insulin, hay tế bào ß, mỗi loại có các đặc điểm quan trọng có thể được tận dụng để hiểu rõ hơn và điều trị bệnh tiểu đường Loại 1 và Loại 2.
Một nhóm do Viện Van Andel và các nhà khoa học của Viện Sinh học Miễn dịch và Biểu sinh Max Planck đứng đầu đã xác định được hai loại phụ khác nhau của tế bào beta sản xuất insulin, hoặc tế bào ß, mỗi loại có các đặc điểm quan trọng có thể được tận dụng để hiểu rõ hơn và điều trị Loại 1 và Loại 2 bệnh tiểu đường.
Tế bào ß là những người bảo vệ quan trọng cho sự cân bằng trao đổi chất của cơ thể. Chúng là những tế bào duy nhất có khả năng sản xuất insulin, giúp điều chỉnh lượng đường trong máu bằng cách chỉ định đường ăn kiêng để sử dụng hoặc lưu trữ ngay lập tức.
Trong bệnh tiểu đường Loại 1, các tế bào ß bị tấn công bởi chính hệ thống miễn dịch của cơ thể, khiến chúng không thể sản xuất insulin.
Bệnh tiểu đường loại 2 phát sinh do kháng insulin; kết quả là lượng đường trong máu dư thừa từ chế độ ăn uống của một người khiến các tế bào ß trong tuyến tụy phải làm việc thêm giờ. Cuối cùng, các tế bào ß không thể theo kịp nữa và nồng độ đường trong máu có thể tăng lên mức cao nguy hiểm.
Cả hai bệnh đều được điều trị bằng cách tăng cường hoạt động của insulin, bằng cách tự cung cấp insulin hoặc bằng cách tăng cường hoạt động của nó và giải phóng vào máu. Một số người mắc bệnh tiểu đường Loại 1 có thể chọn cấy ghép tế bào ß, một quy trình thử nghiệm trong đó các tế bào hoạt động từ người hiến tặng được cấy vào tuyến tụy.
Những phát hiện mới, được công bố trên tạp chí Cell Metabolism , đề xuất một số con đường tiềm năng có thể cung cấp thông tin cho các phương pháp điều trị bệnh tiểu đường trong tương lai, chẳng hạn như điều chỉnh tỷ lệ của các phân nhóm tế bào ß trong cấy ghép để đảm bảo chức năng tối ưu.
"Tất cả các tế bào đều khác nhau theo một cách nào đó, nhưng hai phân nhóm tế bào ß này khác biệt một cách riêng biệt và nhất quán với nhau. Điều này cho thấy rằng chúng phục vụ hai chức năng khác nhau nhưng cần thiết với tư cách là nhà sản xuất insulin. Chúng là những chuyên gia, mỗi người có vai trò riêng", J cho biết Andrew Pospisilik, Ph.D., giáo sư Viện Van Andel và là tác giả chính của nghiên cứu. "Chúng tôi cũng nhận thấy sự khác biệt về tỷ lệ của một loại phụ này với loại khác trong bệnh tiểu đường. Hiểu được hai loại tế bào này - và mối quan hệ của chúng với nhau - cho chúng ta một bức tranh rõ ràng hơn về bệnh tiểu đường và mang đến những cơ hội mới để điều trị."
(adv)
Các nhà khoa học từ lâu đã nhận ra sự khác biệt giữa các tế bào ß, nhưng nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên mô tả rõ ràng các phân nhóm tế bào cụ thể. Các phát hiện đã được xác định trong cả mô hình chuột và trong các mẫu tế bào ß của con người.
Hai loại - được các tác giả nghiên cứu mô tả là ß HI và ß LO - khác nhau về chức năng, kích thước, hình dạng và đặc điểm biểu sinh cụ thể, trong số các đặc điểm khác. Chúng cũng thể hiện các kiểu đánh dấu bề mặt tương phản, giúp các tế bào gửi và nhận các thông điệp hóa học. ß Các tế bào HI dường như phổ biến hơn ở bệnh tiểu đường Loại 2.
Điều quan trọng là các kiểu con có thể được phân tách bằng sự hiện diện hoặc vắng mặt của một loại protein gọi là CD24, hoạt động như một điểm đánh dấu cho phép nhắm mục tiêu vào một loại chứ không phải loại kia. Sự khác biệt này có thể giúp phát triển các chiến lược điều trị bệnh tiểu đường chính xác hơn và cung cấp một công cụ quan trọng cho phép các nhà nghiên cứu bệnh tiểu đường nghiên cứu sâu hơn về từng loại tế bào.
Những phát hiện này cũng định hình lại những gì đã biết về cách các tế bào ß phát triển trong giai đoạn đầu đời. Tế bào ß là một trong những tế bào tồn tại lâu nhất trong cơ thể, với tuổi thọ từ 30 đến 40 năm. Giống như tất cả các tế bào, các tế bào ß sớm nhất phát sinh từ các tế bào gốc, là các ô trống phân biệt thành nhiều loại tế bào cấu thành nên cơ thể. Quá trình này chủ yếu được hướng dẫn bởi các protein chuyên biệt được gọi là các yếu tố phiên mã, giúp bật và tắt gen "bật" và "tắt".
Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy các tế bào ß có thể là một ngoại lệ. Các nhà nghiên cứu đã xác định liều lượng biểu sinh chứ không phải các yếu tố phiên mã là động lực thúc đẩy quyết định các tế bào ß trở thành ß HI hoặc ß LO . Đây là lần đầu tiên liều lượng biểu sinh được chứng minh là làm thay đổi tỷ lệ của các loại tế bào liên quan.
Giống như các yếu tố phiên mã, các dấu hiệu biểu sinh cho các gen biết khi nào nên hoạt động và khi nào nên im lặng. Liều lượng biểu sinh đề cập đến số lượng của các dấu hiệu này. Trong các tế bào ß, nhóm nghiên cứu trước đây đã xác định một dấu hiệu biểu sinh có tên là H3K27me3 là yếu tố chính thúc đẩy sự khác biệt. Trong nghiên cứu mới này, họ phát hiện ra rằng liều lượng của cùng một nhãn hiệu kiểm soát số ß HI so với ß LO và do đó, đưa ra một mục tiêu mới cho các phương pháp điều trị bệnh tiểu đường tiềm năng mới.
Pospisilik nói: “Cái hay của cơ chế này là tính mới của nó – nó hoàn toàn được điều khiển bởi biểu sinh học mà không có sự trợ giúp của các yếu tố phiên mã. "Chìa khóa ở đây là những thay đổi biểu sinh có thể được đảo ngược, điều này mở ra rất nhiều câu hỏi liên quan đến việc điều trị."
Nguồn Viện nghiên cứu Van Andel
