Mitochondrijos yra būtinos norint generuoti energiją, kuri skatina ląsteles ir padeda joms funkcionuoti.
Tačiau mitochondrijų defektai yra susiję su tokių ligų, tokių kaip 2 tipo diabeto, vystymąsi. Pacientai, kenčiantys nuo šio sutrikimo, nesugeba gaminti pakankamai insulino ar naudoti savo kasos pagaminto insulino, kad jų cukraus kiekis kraujyje būtų normalus.
Keletas tyrimų parodė, kad insuliną gaminantys kasos β ląstelės pacientams, sergantiems cukriniu diabetu, turi nenormalias mitochondrijas ir nesugeba generuoti energijos. Tačiau šie tyrimai negalėjo paaiškinti, kodėl ląstelės elgėsi taip.
Atliktame tyrime MokslasMičigano universiteto tyrėjai panaudojo peles, kad parodytų, jog asocialios mitochondrijos sukelia atsaką, turintį įtakos β ląstelių brendimui ir funkcijai.
„Mes norėjome išsiaiškinti, kurie keliai yra svarbūs norint išlaikyti tinkamą mitochondrijų funkciją“, – sakė Emily M. Walker, Ph.D Ph.D, tyrimo docentė ir pirmoji tyrimo autorė.
Norėdami tai padaryti, komanda pažeidė tris komponentus, kurie yra būtini mitochondrijų funkcijai: jų DNR, kelias, naudojamas atsikratyti pažeistų mitochondrijų, ir tas, kuris palaiko sveiką mitochondrijų telkinį ląstelėje.
„Visais trim atvejais buvo įjungtas toks pat atsakas į stresą, dėl kurio β ląstelės tapo nesubrendusios, nustoti gaminti pakankamai insulino ir iš esmės nustoti būti β ląstelės“,-teigė Walkeris.
„Mūsų rezultatai rodo, kad mitochondrijos gali nusiųsti signalus į branduolį ir pakeisti ląstelės likimą.”
Tyrėjai taip pat patvirtino savo išvadas žmogaus kasos salelių ląstelėse.
Mitochondrijų disfunkcija veikia kelių tipų ląsteles
Jų rezultatai paskatino komandą išplėsti paiešką į kitas ląsteles, kurios paveiktos diabeto metu.
„Diabetas yra daugialypės sistemos liga-jūs priaugate svorio, jūsų kepenys sukelia per daug cukraus ir paveikti jūsų raumenys. Štai kodėl mes taip pat norėjome pažvelgti ir į kitus audinius”,-sakė Scott A. Soleimanpour, MD, Mičigano direktorius, Mičigano direktorius, Mičigano direktorius Diabeto tyrimų centras ir vyresnysis tyrimo autorius.
Komanda pakartojo pelių eksperimentus kepenų ir riebalų kaupimo ląstelėse ir pamatė, kad tas pats atsakas į stresą buvo įjungtas. Abu ląstelių tipai negalėjo tinkamai subręsti ir tinkamai veikti.
„Nors mes neišbandėme visų įmanomų ląstelių tipų, manome, kad mūsų rezultatai gali būti taikomi visiems skirtingiems audiniams, kuriems įtakos turi diabetas“, – teigė Soleimanpour.
Mitochondrijų žala gali padėti išgydyti diabetą
Nepaisant ląstelių tipo, tyrėjai nustatė, kad mitochondrijų pažeidimas nesukėlė ląstelių mirties.
Šis pastebėjimas padidino galimybę, kad jei jie galėtų pakeisti žalą, ląstelės normaliai veiktų.
Norėdami tai padaryti, jie vartojo vaistą, pavadintą ISRIB, kuris blokavo reakciją į stresą. Jie nustatė, kad po keturių savaičių β ląstelės atgavo gebėjimą kontroliuoti pelių gliukozės kiekį.
„Prarasti savo β ląsteles yra pats tiesioginis būdas susirgti 2 tipo cukriniu diabetu. Per mūsų tyrimą dabar paaiškiname, kas gali nutikti ir kaip galime įsikišti ir ištaisyti pagrindinę priežastį”,-teigė Soleimanpour.
Komanda stengiasi toliau išskirti sutrikdytus ląstelių kelius ir tikisi, kad jie galės atkartoti savo rezultatų ląstelių mėginiuose iš diabetu sergančių pacientų.