Läbimurre diabeedis: malaariaravimid aitavad luua insuliini tootvaid rakke

Labor.
Labor.

Aastakümnete vältel on teadlased püüdnud leida meetodit, kuidas asendada kõhunäärme insuliinirakke, mille haigus on hävitanud, ent nüüd võib murranguline uuring olla leidnud võimaluse alfarakkude geneetiliseks muundamiseks insuliini tootvateks beetarakkudeks.

USA Haiguste Tõrje ja Ennetamise Keskuse (CDC) andmete kohaselt on diabeet Ameerika Ühendriikides tähtsuselt seitsmes surmajuhtumite põhjustaja.

CDC andmetel on diabeet praegu 29 miljonil ameeriklasel ning veel 86 miljonil esineb eeldiabeet. Esimest tüüpi diabeedile on iseloomulik kõhunäärme suutmatus insuliini toota.

Täpsemalt ei suuda organismi enda immuunsüsteem enam tuvastada beetarakke, mis tavaliselt insuliini tootmise eest hoolitsevad. Selle asemel hakkab ta neid ründama ja hävitama. Ilma insuliinita, mis normaalses olukorras n-ö käsib organismil glükoositaset vähendama hakata, ei saa veresuhkur siseneda rakkudesse, kus see tavaliselt energiaks muudetakse. Selle tulemusena jääb glükoos vereringesse kinni, põhjustades diabeeti.

Aastakümnete vältel on teadlased üritanud leida viisi nende beetarakkude asendamiseks - mõnikord nimetatakse neid saarerakkudeks, sest need asuvad kõhunäärme endokriinses piirkonnas, mida nimetatakse Langerhansi saarteks.

Teadlased on püüdnud asendada hävinud beetarakke uutega, kasutades tüvirakke ja täiskasvanud rakke. Kuigi tulemused on tundunud julgustavad, pole täielikku edu veel saavutatud. Nüüd näib, et Austria CeMM

Molekulaarmeditsiini Uurimiskeskuse teadlased on leidnud puuduva lüli, mis annab lootust I tüüpi diabeedile ravi leidmiseks.

Alfa- ja beetarakkude roll

Teadlaste rühm, mida juhtis CeMM vanemteadur Stefan Kubicek, uuris erinevate heaks kiidetud ravimite rolli alfa- ja beetarakkude transformatsioonil. Nende uuringute tulemused avaldati ajakirjas Cell. Lisaks beetarakkudele moodustavad alfarakud ja veel kolme tüüpi rakud Langerhansi saared kõhunäärmes, kus nende ülesandeks on veresuhkru taseme reguleerimine.

Kui beetarakud aitavad märku anda veresuhkru vähenemisest, siis alfarakud toimivad vastupidiselt, tootes glükagooni. Kuid alfarakud on paindlikud: nad võivad transformeeruda beetarakkudeks. Beetarakkude äärmise vähenemise korral on täheldatud alfarakkude muutumist insuliini tootvateks beetarakkudeks epigeneetilise regulaatori abil, mille nimeks on Arx.

Endokriinsed rakud vajavad identiteedi säilitamiseks regulaatoreid. Näiteks on hiljutised uuringud näidanud, et pärast endokriinsete rakkude diferentseerumist peab beetarakkude identiteedi säilitamiseks alfarakkude epigeneetiline regulaator Arx olema aktiivselt pidurdatud.

“Arx reguleerib paljusid geene, mis on alfarakkude toimimiseks olulised,” ütleb Kubicek. “Meie kolleegi Patrick Collombat’ meeskonna varasem töö on näidanud, et Arxi geneetiline väljalülitamine põhjustab alfarakkude transformeerumist beetarakkudeks.” Seega teadsid teadlased juba, et rakkude transformeerimiseks oli tarvis Arxi, kuid nad ei teadnud, kas inimorganismis esineb ka teisi tegureid, mis seda protsessi mõjutavad.

Selle uurimiseks moodustas Kubicek koos kolleegidega alfa- ja beetarakuliinid ning isoleeris need neile omasest keskkonnast. Nad analüüsisid rakke ja leidsid, et Arxi eemaldamisest piisab rakule alfaidentiteedi andmiseks ning teisi inimorganismis leiduvaid tegureid pole tarvis.

Malaariaravim muudab alfarakke

Nüüd said teadlased katsetada paljude erinevate heaks kiidetud ravimite mõju kasvatatud alfarakkudele, kasutades spetsiaalselt välja töötatud täisautomaatset analüüsimeetodit.
Teadlased leidsid, et artemisiniinidel, tihti malaaria ravimiseks kasutatavatel ravimitel, oli sama mõju nagu Arxi puudumisel. Teiste sõnadega, artemisiniinid transformeerisid kõhunäärme alfarakud toimivateks insuliini tootvateks beetasarnasteks rakkudeks.
“Oma uuringus suutsime me näidata, et artemisiniinid muudavad glükagooni tootvate alfarakkude epigeneetilist programmi ja kutsuvad esile põhjalikke muutusi nende biokeemilises toimes,” selgitas Kubicek. Kõik see juhtub GABA retseptorite aktiveerimise kaudu.

GABA toime närilistel ja inimestel

GABA on oluline neurotransmitter, mida toodavad beetasaarerakud. See toimib transmitterina saarerakkudes, reguleerides saarekese toimimist ja sekretsiooni. Artemisiniinid kujundavad alfarakke ümber, luues sideme gefüriini-nimelise valguga. See valk aktiveerib GABA retseptorid, mis on nagu rakusignaalide kesklülitid. Pikema biokeemiliste reaktsioonide ahela lõpus käivitab GABA insuliini tootmise.

Kubiceki uuring kinnitab varasemate hiirtega tehtud uuringute tulemusi, mis on näidanud, et

GABA aitab alfarakke beetarakkudeks transformeerida. Üht sellist uuringut juhtis Patrick Collombat ja selle kirjeldus avaldati samas ajakirja Cell numbris.

Artemisiniinide kasulik toime ei avaldunud üksnes katsetes isoleeritud rakuliinidega, vaid ka mudelorganismides. Kubicek tõestas koos kolleegidega, et see malaariaravim suurendas beetarakkude massi ning parandas homöostaasi vöödilistel daaniotel, hiirtel ja rottidel.
Teadlaste sõnul on sama mõju avaldumine väga tõenäoline ka inimestel, sest artemisiniinide molekulaarsed sihtmärgid on kaladel, närilistel ja inimestel väga sarnased.

“Artemisiniinide pikaajaline mõju vajab selgelt kontrollimist. Eelkõige pole seni teada inimese alfarakkude regeneratiivne võime. Lisaks sellele tuleb uusi beetarakke kaitsta immuunsüsteemi eest. Kuid me oleme kindlad, et artemisiniinide ja nende toime avastamine võib anda aluse täiesti uue I tüüpi diabeedi ravi väljatöötamiseks,” märkis Kubicek.

Medial News Today
tõlkis Kalle Klein

Lisa kommentaar

Raadio ettevõtlikule inimesele

Hetkel eetris

JÄLGI MEDITSIINIUUDISEID SOTSIAALMEEDIAS:

RSS

Seotud lood

Küsitlus

Valdkonna tööpakkumised

PÕHJA-EESTI REGIONAALHAIGLA otsib JÄRELRAVI KLIINIKU JUHATAJAT

Põhja-Eesti Regionaalhaigla SA

10. detsember 2018

Meditsiini­uudised

4. detsember 2018

Laadi PDF

Meditsiin Fookuses

november 2018

Laadi PDF

Tervise­uudised

november 2018

Laadi PDF

Meditsiiniuudiseid ja mu.ee saavad tellida vaid need isikud, kellel on kehtiv retseptikirjutamise õigus. Toimetusel on õigus seda küsida ja kontrollida.