Descoperirile cercetătorilor scot la lumină rolul potențial al celulelor beta îmbătrânite în reglarea imună și relevanța lor pentru reacțiile autoimune în diabetul de tip 1.

Tratamentul pentru diabetul de tip 1 – injecții cu insulină de mai multe ori pe zi – este cunoscut și folosit de când a fost inventat de oamenii de știință de la Universitatea din Toronto, acum 103 ani. Dar în tot acest timp, dinamica bolii cronice, pe tot parcursul vieții, nu a fost cunoscută.

Cercetătorii de la Universitatea Ebraică din Ierusalim (HU) au dezvăluit indicii importante. Noul lor studiu a descoperit că celulele beta pancreatice umane îmbătrânite prezintă caracteristici de senescență (îmbătrânire), menținând în același timp niveluri ridicate de gene vitale pentru funcționarea lor.

În ciuda statutului lor, aceste celule prezintă, prin urmare, o capacitate de a elibera insulină ca răspuns la glucoză, ajutând la reglarea zahărului din sânge. În plus, aceste celule îmbătrânite prezintă o activitate crescută a genelor care pot stimula sistemul imunitar.

Aceste informații scot la lumină rolul potențial al celulelor beta îmbătrânite în reglarea imună și relevanța lor pentru reacțiile autoimune în diabetul de tip 1. Cercetarea condusă de dr. Milan Patra împreună cu prof. Ittai Ben-Porath și prof. Yuval Dor de la Facultatea de Medicină din HU a dezvăluit că celulelor beta îmbătrânite oferă o maturare funcțională îmbunătățită prin reorganizarea cromatinei.

Lucrarea tocmai a fost publicată în revista Nucleic Acids Research sub titlul „Senescența celulelor beta pancreatice umane îmbunătățește maturarea funcțională prin reorganizarea cromatinei și promovează reacția la interferon”.

Diabetul, caracterizat printr-o lipsă totală de insulină sau rezistență la ceea ce există, depinde de celulele beta pancreatice disfuncționale a căror funcție este de a secreta hormonul și de a prelua glucoza din sânge. Îmbunătățirea sau păstrarea funcției acestor celule este esențială pentru dezvoltarea tratamentelor pentru diabet.

În întreaga lume există aproximativ 463 de milioane de adulți, sau aproximativ 1 din 11, care suferă de tipul genetic -1 (o minoritate a diabetului zaharat) și de tipul 2 cauzat de supraponderalitate, lipsa exercițiilor fizice,  diete nepotrivite, stiluri de viață sedentare, alimente supraprocesate. Până în 2045, peste 700 de milioane de persoane ar putea fi afectate, punând provocări copleșitoare pentru asistența medicală, economiile și eforturile de sănătate publică.

Sistemele de sănătate sunt de acord că sunt necesare acțiuni urgente pentru a opri acest val, prin strategii eficiente de prevenire, un acces mai bun la îngrijire și tratamente inovatoare.

Rolul principal al celulelor beta pancreatice umane adulte este de a activa o genă numită p16, ceea ce înseamnă că se află într-o stare asemănătoare îmbătrânirii numită senescență celulară. În loc să prezinte semne de disfuncționalitate, aceste celule prezintă niveluri ridicate de gene care sunt vitale pentru funcția lor, astfel încât par să aibă un nivel mai ridicat de funcționalitate și maturitate în comparație cu vecinii lor fără vârstă. Acest lucru este surprinzător deoarece celulele senescente identificate anterior în alte țesuturi sunt de obicei considerate disfuncționale și având efecte dăunătoare.

Analizând organizarea genelor celulelor beta senescente, cercetătorii au descoperit că schimbă ambalarea genelor – cromatina, generând o organizare reprogramată care permite activarea funcționalității. Din acest motiv, se pare că celulele beta îmbătrânite au capacitatea de a elibera insulina ca răspuns la glucoză în cantități și mai mari, ceea ce ajută la reglarea eficientă a nivelului de zahăr din sânge.

Echipa a descoperit, de asemenea, că celulele beta senescente au niveluri ridicate de gene care comunică cu sistemul imunitar. Acest răspuns numit „răspuns la interferon”, reacționează în mod normal la o infecție virală, chemând celulele imune să atace invadatorul, dar celulele beta senescente activează această cale în absența unei astfel de infecții: modificările moleculare ale celulelor în sine simulează acest lucru. Consecința potențială este stimularea crescută a celulelor imune pentru a ataca celulele beta, procesul fundamental care conduce la diabetul de tip I.

Aceasta înseamnă că îmbătrânirea celulelor beta ar putea ajuta la reglarea răspunsurilor imune și ar fi importante pentru înțelegerea reacțiilor autoimune în diabetul de tip 1. Blocarea acestui răspuns sau a procesului de senescenţă ar putea fi utilizată pentru a preveni progresia diabetului de tip I în stadiile incipiente.

Descoperirea că celulele beta pancreatice îmbătrânite pot rămâne  funcționale și pot răspunde la semnalele imune contracarează opinia tradițională conform căreia celulele senescente sunt dăunătoare. Această nouă înțelegere deschide ușa către potențiale terapii care vizează păstrarea sau îmbunătățirea funcției secretoare de insulină a celulelor beta la pacienții diabetici.

„Aceste descoperiri cheie sugerează că celulele beta senescente nu reprezintă o responsabilitate, dar pot acționa, într-un mod pre-proiectat, pentru a îmbunătăți producția de insulină pe măsură ce îmbătrânim, contracarând alte efecte dăunătoare”, a spus Ben Porath. „Dacă se dovedește în viitor că senescența celulelor beta este o caracteristică proeminentă a stadiilor incipiente ale diabetului de tip 1, țintirea acestor celule prin tratament medicamentos ar putea reprezenta o abordare nouă pentru prevenirea atacului autoimun al celulelor beta.”

O înțelegere cuprinzătoare a acestor procese este promițătoare pentru dezvoltarea de terapii direcționate care vizează îmbunătățirea funcționalității și durata de viață a celulelor beta și îmbunătățirea calității vieții pacienților cu diabet de tip 1, înțelegerea modului în care senescența afectează interacțiunea celulelor imune cu celulele beta și dacă acest lucru este într-adevăr asociat cu diabetul, poate deschide ușa pentru noi abordări de tratament.

 

Sursa: Jpost.com