Universitatea Kyoto a identificat un regulator esențial al producției de insulină
O caracteristică a diabetului de tip 2 este pierderea progresivă a masei celulelor beta, celulele din pancreas care produc și eliberează insulină.
Răspunsul la stresul reticulului endoplasmatic, un mecanism celular care menține homeostazia proteinelor, joacă un rol crucial în funcția și supraviețuirea celulelor beta, iar proteina ATF6α este unul dintre principalii regulatori ai acestui răspuns la stres.
Cu toate acestea, semnificația semnalizării ATF6α în reglementarea adaptativă a masei celulelor beta în condiții de stres a rămas neclară, motiv pentru care o echipă de cercetători de la Universitatea Kyoto a decis să investigheze.
„Datele noastre anterioare de secvențiere RNA la nivel de celulă unică sugerează o upreglare temporară a ATF6α în timpul proliferării adaptative a celulelor beta, ceea ce ne-a stârnit interesul pentru rolul său potențial”, a declarat Daisuke Otani, autor principal al studiului și student la doctorat, Universitatea Kyoto.
Echipa a generat șoareci care nu aveau ATF6α, în mod special în celulele beta. Aceștia au evaluat masa celulelor beta, proliferarea și apoptoza, adică moartea celulară, a șoarecilor în condiții de stres cronic, inclusiv dietă bogată în grăsimi și sarcină. De asemenea, au efectuat experimente complementare in vitro folosind linii de celule beta supuse la stres cronic și secvențiere RNA la nivel de celulă unică folosind modelul dietei bogate în grăsimi.
Rezultatele au relevat că pierderea ATF6α a redus constant proliferarea celulelor beta și a crescut apoptoza, conducând la o expansiune afectată a masei celulelor beta sub stres susținut, atât în modelele in vivo, cât și in vitro. Aceste descoperiri demonstrează rolul ATF6α în facilitarea supraviețuirii și proliferării celulelor beta în condiții de stres susținut, stabilind proteina ca un regulator central al expansiunii adaptive a masei celulelor beta.
„Am fost în mod special intrigat să descoperim că semnalizarea ATF6α era necesară în mod comun atât pentru supraviețuirea, cât și pentru proliferarea celulelor beta în două modele distincte in vivo, având în același timp efecte minime în condiții fiziologice normale”, a adăugat Otani.
Această cercetare oferă o nouă înțelegere a modului în care căile legate de stresul reticulului endoplasmatic sprijină adaptarea celulelor beta pancreatice prin coordonarea supraviețuirii și proliferării în condiții de stres cronic.
Echipa plănuiește în continuare să exploreze căile downstream reglate de ATF6α și să evalueze potențialul vizării acestei căi pentru intervenții terapeutice. De asemenea, se va investiga dacă aceste descoperiri din modelele de șoareci pot fi replicate în modelele de celule beta umane.
„Descoperirile noastre evidențiază potențialul de a dezvolta strategii terapeutice noi menite să păstreze și să restabilească masa celulelor beta în diabet”, a afirmat Takaaki Murakami. „Vom continua să elucidăm acest mecanism și să avansăm eforturile către dezvoltarea unor tratamente inovatoare cu scopul final de a atinge o vindecare pentru diabet.”
