A Stanford University School of Medicine kutatóinak új tanulmánya szerint az alacsony vércukorszintre válaszul a cukorbetegek hasnyálmirigyének szigetsejtjei jelentősen több glükagon nevű hormont bocsátanak ki, mint az egészséges emberek szigetsejtjei.
A felfedezést a Stanford tudósai által létrehozott új cukorbetegség egérmodell segítségével tették, amely először teszi lehetővé a transzplantált emberi alfa-sejtek funkcionális vizsgálatát.
A glükagont a hasnyálmirigy-szigetsejtek alfa-sejtjei termelik, míg az inzulint a béta-sejtek. Az inzulintermelés és a béta-sejtek hibáit tartották a cukorbetegség fő kiváltó okainak. A mostani tanulmány azonban alátámasztja azt a növekvő felismerést, hogy a cukorbetegség valószínűleg több sejttípus hibájából ered, és kiemeli az egérmodell fontosságát a betegség összetettségének pontosabb szimulálása szempontjából.
“Vizsgálataink alátámasztják azt az elképzelést, hogy a cukorbetegség nem csak a hasnyálmirigy béta-sejtjeinek hibájából ered, hanem a glükagont termelő alfa-sejtekben is” – mondta Dr. Seung Kim, PhD, a fejlődésbiológia professzora és a Stanford Diabetes Kutatóközpont igazgatója. “Ezt már korábban is sejtettük, de az emberi szigetekkel végzett vizsgálatunk új, eddig nem látott bizonyítékokkal támasztja alá ezt az elképzelést.”
Kim a vezető szerzője a tanulmánynak, amely június 8-án jelent meg a Nature Metabolism című szaklapban. Krissie Téllez doktorandusz és Yan Hang, PhD kutató osztoznak a tanulmány vezető szerzőségén.
Az egészséges embereknél a glükagon az inzulinnal együtt működik a vércukorszint szoros szabályozásában. Közvetlenül étkezés után az inzulin kiváltja a glükóz eltávolítását a vérből, és elősegíti annak raktározását az olyan szervekben, mint a máj. Ezzel szemben, amikor a vércukorszint alacsony lesz, a glükagon serkenti a tárolt glükóz felszabadulását a véráramba.
Identikus glükagon szerkezet
Az inzulin és a glükagon közötti kapcsolatra vonatkozó korábbi kutatásokat nehezítette az a tény, hogy az egér és az emberi glükagon szerkezete azonos. Lehetetlen megkülönböztetni őket egymástól, miután emberi szigeteket ültettek át laboratóriumi egerekbe. Ennek eredményeképpen a kutatók csak kémcsövekben vagy tenyésztőedényekben lévő alfa-sejtek által termelt emberi glükagont tudták tanulmányozni, ami nem pontosan utánozza azt, ami a szervezetben történik.
Hang, Téllez és munkatársaik egy olyan egértörzs létrehozására vállalkoztak, amely nem képes saját glükagont termelni. Egy CRISPR nevű génszerkesztési eljárással eltávolították az állat DNS-éből azt a kis darabot, amely a glükagon fehérjét kódolja. A folyamat fáradságos és időigényes volt, több mint két évig tartott.