Tessuto fetale gioca un ruolo fondamentale nella formazione delle cellule produttrici di insulina; Mesenchima Misteriosa è un pezzo fondamentale del puzzle di pancreas

Giugno 2, 2016 Admin Salute 0 3
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Come riportato nella rivista PLoS Biology, durante le ultime fasi di sviluppo in topi, questo tessuto fetale - chiamato mesenchima - secerne sostanze chimiche. Queste sostanze chimiche permettono di cellule beta produttrici di insulina a maturare ed espandere. Rimuovere questo tessuto mesenchima, i ricercatori hanno trovato, e i topi non crescono loro pieno complemento di cellule beta.

Questo lavoro fornisce ai ricercatori uno strumento immediato per la ricerca e scoperta di nuovi farmaci. Identificando le sostanze chimiche che questo tessuto secerne, gli scienziati potrebbero essere in grado di creare nuove cellule beta nel corpo o nella provetta - qualcosa attualmente oltre la portata della scienza medica.




"Se siamo in grado di identificare tutti questi fattori chimici, vi è la possibilità che si possa generare cellule beta completamente funzionale di popolazioni di cellule staminali. Inoltre, tali molecole potrebbero permettere di aumentare il numero di cellule beta nelle persone con diabete di tipo 2, il cui livello di insulina la produzione è compromessa ", ha detto Matthias Hebrok, PhD, che dirige il UCSF Diabetes Center ed è il Distinguished Professor Hurlbut-Johnson in Diabetes Research.

Laboratorio derivato cellule beta potrebbero essere un vantaggio per le persone che hanno il diabete di tipo 1 e, in quanto l'unico trattamento a base di cellule coinvolge infusioni di tessuto contenenti queste cellule recuperate da donatori deceduti - tessuto che è in quantità limitata.

Il diabete a causa di problemi nel pancreas

Il diabete è una delle principali preoccupazioni di salute negli Stati Uniti, che colpisce circa 8,3 per cento della popolazione degli Stati Uniti - circa 25,8 milioni di americani - e costano ai contribuenti americani più 200 miliardi di dollari l'anno. Nella sola California, circa 4 milioni di persone (una su ogni sette adulti) hanno il diabete e altri milioni sono a rischio di svilupparla.

La malattia è causata dall'incapacità del corpo o la capacità di percepire e rispondere alle fluttuazioni dei livelli di glucosio, o zucchero, nel sangue diminuisce. Questa capacità è governata dal pancreas, un 6 pollici di lunghezza dell'organo intramezzato tra lo stomaco e la colonna vertebrale.

Il pancreas fa un certo numero di cose per il corpo, tra cui la produzione di enzimi che scaricano nelle stomaco per digerire i grassi, proteine ​​e altri componenti di cibo. Inoltre produce ormoni, compresa l'insulina, che rilascia nel flusso sanguigno.

L'insulina è prodotta entro ammassi di cellule del pancreas conosciuti come "isole di Langerhans", dal nome del medico del 19 ° secolo che pensavano sembravano piccole isole sotto il microscopio. All'interno di questi isolotti sono le cellule beta, che controllano la glicemia e abbassano quando necessario con il rilascio di insulina.

Le persone con diabete di tipo 1 perdono la capacità di produrre insulina perché il loro sistema immunitario attacco e uccidere tutte le loro cellule beta. Le persone con diabete di tipo 2 non possono perdere completamente le loro cellule beta, ma i rimanenti sono spinti alla capacità, in grado di fare abbastanza insulina per soddisfare la domanda del corpo.

Gli scienziati hanno anelato tempo per capire come il corpo rende le cellule beta in modo da poter far crescere nuove in laboratorio per le persone con diabete di tipo 1 o ampliare il pool esistente di cellule beta nelle persone con diabete di tipo 2. Recentemente, l'attenzione è stata focalizzata su cellule staminali embrionali perché queste cellule possono svilupparsi in diversi tipi di cellule nel corpo, e l'embrione è l'unico luogo in cui vengono generati i precursori di nuove cellule beta.

Finora, però, nessuno sa come trasformare cellule staminali embrionali in cellule beta mature.

C'è una lunga strada da percorrere prima di poter generare il tipo di cellula che siamo nati con, ma è lì che il campo deve andare, secondo Hebrok. "Queste sono le cellule più efficaci che possiamo ottenere", ha aggiunto.

NUOVA RICERCA HIGHLIGHTS SPERANZA IN mesenchima

Negli ultimi decenni, gran parte del lavoro sul campo si è concentrata sul epitelio pancreas - i tessuti e le cellule in via di sviluppo di embrioni che danno origine all'organo maturo e tutte le cellule mature in esso. Ma negli ultimi anni, Hebrok ed altri hanno rivolto la loro attenzione sulla mesenchima, una massa gelatinosa di cellule nell'embrione che circonda il pancreas sviluppo ed eventualmente forma molto del tessuto connettivo del corpo.

Il ruolo del mesenchima nel diabete è stato qualcosa di un mistero - in gran parte perché è difficile da studiare. Anche così, gli scienziati hanno conosciuto per alcuni anni che il mesenchima fornisce una sorta di segnali chimici che guidano lo sviluppo precoce del pancreas.

Volendo conoscere il ruolo specifico del mesenchima gioca in ogni fase di sviluppo di un mammifero, Hebrok ei suoi colleghi hanno trovato un modo per manipolare, facendo sparire in varie fasi nei topi iniettando con una tossina che specificamente mirato le sue cellule. Questo ha permesso loro di prendere istantanee del ruolo del mesenchima in sviluppo.

Sorprendentemente, hanno scoperto che ha un profondo effetto sul pancreas e le sue cellule beta mature anche in ritardo di sviluppo. Targeting mesenchima in queste fasi successive causato i topi a perdere il loro pieno numero di cellule beta.

"Ora sappiamo che il mesenchima è necessario per l'espansione delle cellule pancreatiche, comprese le cellule beta", ha detto Hebrok.

Con il sistema elaborato, i ricercatori ora possono cominciare a cercare molecole che mesenchima produce in queste varie fasi. Quelli potrebbero quindi essere utilizzati per generare cellule beta funzionali in laboratorio e può suggerire modi per mantenere le cellule beta mature vivo negli adulti.

Questa ricerca è stata sostenuta da una Fondazione Juvenile Diabetes Research, un American Diabetes Association Mentorship Award, il National Institute of Diabetes e Digestiva e Malattie renali (NIDDK), uno dei National Institutes of Health, e il nucleo di microscopia UCSF Diabetes e Endocrinologia Research Center .

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