Entfernen gen aus den Zellen, die insulin produzieren, verhindert, dass die Mäuse vor der Entwicklung von Typ-1-diabetes durch die Schonung der Zellen ein Angriff vom eigenen Immunsystem, eine neue UW-Madison-Studie zeigt.
Die zelluläre Geniestreich-der-hand-schlagen kann Möglichkeiten, um zu verhindern, dass Typ-1-diabetes bei Personen mit hohem Risiko, sowie andere Krankheiten, bei denen das Immunsystem Ziele, die die körpereigenen Zellen.
Menschen mit Typ-1-diabetes—einst als Jugendlicher diabetes—wenig oder kein insulin, ein Hormon, notwendig, um Energie aus dem Zucker im Blut. In einem frühen Stadium der Krankheit, deren Immunsystem Front-Soldaten, den sogenannten T-Zellen, nicht richtig identifizieren insulin-produzierenden beta-Zellen als Bedrohung zu und töten Sie, die zur völligen insulinmangel.
Die daraus resultierenden chaos müssen verwaltet werden, für den rest der das Leben des Patienten mit Diät, Blutzucker-Messung und insulin-Aufnahmen. Typ-1-diabetes leiden, so viele wie 20 Millionen Menschen auf der ganzen Welt, einen Beitrag zur Glaukom -, Nerven-Schäden, Bluthochdruck und Schlaganfall. In den USA, es verkürzt die Lebenserwartung um mehr als ein Jahrzehnt.
„Die Sache ist die, Personen mit einem hohen Risiko identifiziert werden können“, sagt Feyza Engin, ein biomolekulare Chemie-professor an der Universität von Wisconsin-Madison und Hauptautor der neuen Studie, veröffentlicht heute in der Zeitschrift Cell Metabolism. „Sie haben Antikörper in Ihrem Blut, serum, so können wir tatsächlich sagen, die geht, zu entwickeln Typ-1-diabetes innerhalb von ein paar Jahren. Aber es gibt nicht viel für den Kliniker zu tun, aber senden Sie Sie nach Hause, denn es gibt keine Heilung für Typ-1-diabetes.“
Engin ‚ s lab verändert eine Linie von Mäusen, die genetisch bestimmt sind, zu entwickeln Typ-1-diabetes. Direkt vor der immun-Angriff beginnt in der Regel, die Sie entfernt von den beta-Zellen allein ein gen namens IRE1-alpha, die an die Maus-Zellen als Reaktion auf stress.
Engin erwartet, dass das entfernen dieses Gens in den insulin-produzierenden Zellen würde dazu führen, beschleunigt diabetes. Aber die gen-Entfernung aus einem markanten und unerwarteten Unterschied in den Mäusen.
„Wir erwarteten, dass die beta-Zellen bald sterben würde,“ Engin sagte. „Statt, meine Schüler erzählte mir, dass die Blutzuckerwerte der Mäuse, die waren immer normal nach einem anfänglichen Anstieg dauert ein paar Wochen. Ich konnte es nicht glauben. Ich sagte, ‚Was? Nein. Nur Messen Sie es noch einmal.'“
Die beta-Zellen waren in der Tat immer normale insulin-Produzenten. Aber zuerst waren Sie einen Schritt zurück in die Unmündigkeit.
„Sobald wir entfernen dieses gen, es ist fast wie die beta-Zellen befinden sich in einem disguise“, sagt Engin, wer kam der erste Autor Hugo Lee, ein student im Aufbaustudium, für die Veröffentlichung der Ergebnisse. „Sie verlieren Ihre Reifen Identität. Sie de-differenzieren und weisen Merkmale von Vorläuferzellen und express-Hormone des anderen Zelltypen zusätzlich zu insulin.“
Wenn das de-Differenzierung geschieht, bevor Sie eine auto-immun-Reaktion stellt die beta-Zellen in der Gefahr, die T-Zellen, die Sie treffen, reagieren anders.
„Wenn Sie de-differenzieren, Sie Verhalten sich nicht wie typische beta-Zellen mehr. Sie reduzieren die expression vieler Gene, die das signal auf Immunzellen, “ Komm und ISS mich!'“ Engin sagt. „Diese Signale nach unten gehen, und das ist eigentlich die änderung der diabetogenic Aktivität der T-Zellen. Sie nicht wirklich erkennen, die beta-Zellen als ein problem mehr. Sie nicht angreifen.“
Und dann, genauso wichtig ist es, die unreifen, de-differenzierten beta-Zellen re-Differenzierung in funktionelle, ausgereifte beta-Zellen.
„Die Mäuse erlebten eine kleine transiente Hyperglykämie. Sie haben einen relativ hohen Blutzucker, der nicht gefährlich ist, für ein paar Wochen“, sagt Engin, dessen Labor wird unterstützt durch die Nationalen Institute der Gesundheit und der Juvenile Diabetes Research Foundation. „Aber dann die beta-Zellen wieder zu arbeiten, und insulin, wie Sie sollten.“
Die T-Zellen verändern Ihre Aktivität und halten mit der Veränderung, das verlassen der beta-Zellen allein für so lange, wie das lab verfolgt die Mäuse so weit.
„Das ist die Schönheit,“ sagt Engin. „Auch nach der beta-Zellen wieder, die T-Zellen allein lassen. Sie haben noch keine diabetogenic Aktivität ein Jahr später, das ist wie 40 oder 50 Jahre in einem menschlichen Leben.“
Zwei Medikamente getestet, die in klinischen Studien für Typ-1-diabetes Ziel der stress-Antwort der beta-Zellen—darunter ein Medikament, dessen Wirksamkeit Engin entdeckt, der bei Mäusen während der Arbeit an der Harvard University. Ihr Labor die neuen Erkenntnisse könnten helfen, den Weg candidate diabetes-Medikamenten hat in klinischen Studien verwendet werden, oder schaffen neue Therapien. Und Sie haben vielleicht eine ähnliche Wirkung in anderen auto-immun-Erkrankungen—wie arthritis, lupus und multiple Sklerose, in dem Sie einen bestimmten Zelltyp, die Aktivität zieht dysfunktionalen Immunsystem Aufmerksamkeit.