Eine neu identifizierte protein als wichtig, bei Typ-1-diabetes verzögert den Ausbruch der Krankheit bei diabetischen Mäusen, bieten ein neues Ziel für die Prävention und Behandlung bei Menschen, entsprechend der Forschung geführt, die von Wissenschaftlern des US Department of Energy ‚ s Pacific Northwest National Laboratory und an der Indiana University School of Medicine. Weil Typ-1-diabetes ist unheilbar und hat schwerwiegende lebenslange Folgen für die Gesundheit, die Prävention ist ein wichtiges Forschungsziel.
Der Schlüssel für die neue Studie, online veröffentlicht am 9. Januar 2020, die in der Fachzeitschrift Cell Metabolism, wird eine Technik namens Massenspektrometrie, die umfassend erkennen Proteine, die gefunden werden, auf extrem niedrigen Niveaus in den Körper, aber große Auswirkungen haben können auf die Gesundheit.
Das multidisziplinäre Forschungsteam von ärzten und Biochemikern verwendet eine neue Strategie zu lokalisieren Proteinen in beta-Zellen, eine Untergruppe von Pankreas-Inseln, erhöhen oder verringern in Reaktion auf Angriff des Immunsystems. Beta-Zellen, die normalerweise bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels in der Bauchspeicheldrüse. In Menschen, die anfällig für Typ-1-diabetes (früher als insulin-abhängiger oder juveniler diabetes) werden diese Zellen langsam zerstört durch das körpereigene Immunsystem. Hier standen die Forscher auf, wie die Inseln reagieren zu Entzündungen.
Die Forscher behandelten menschlichen Pankreas-Inseln mit Stoffen, die der Körper produziert und dachte beteiligt zu sein in der diabetes Krankheitsverlauf. Sie identifiziert insgesamt 11,324 Proteine, mit 387 durch die Behandlung beeinträchtigt. Von diesen 387, Sie verengt Ihren Fokus auf eines: growth differentiation factor 15 (GDF15).
„Wir wollten, um Proteine zu identifizieren, die eingreifen kann in die diabetes-Erkrankung,“ sagte Ernesto Nakayasu, ein biomedizinischer Wissenschaftler an PNNL und co-lead-Autor der Studie. „Wir wurden interessiert, GDF15, da die protein-Ebene wurde unterdrückt von 70 Prozent nach der Behandlung.“
GDF15 ist bekannt für seine schützende Wirkung bei verschiedenen Arten von Zellen im menschlichen Körper, aber es hatte nie studiert worden, in den kleinen Inseln. Wenn die Forscher gemessenen GDF15 im pankreasgewebe von Patienten mit diabetes, Sie fanden das protein war erschöpft in Ihre Fehlfunktion der Inselzellen.
Aber die wichtigsten Beweismittel aufgetaucht, als die Wissenschaftler behandelten nicht-adipösen diabetischen Mäusen mit GDF15, und es reduziert die Entwicklung von diabetes von 53%. Nicht-adipösen diabetischen Mäusen sind ein gemeinsames Modell für die Prüfung Typ-1-diabetes-Behandlungen, weil Sie spontan entwickeln, die Autoimmun-diabetes mit vielen ähnlichkeiten zu der menschlichen Krankheit.
„Wir stellten die Hypothese, dass reduzierte GDF15 war nicht eine gute Sache für Insel überleben, und das war ja auch der Fall“, sagte Raghu Mirmira, eine Studie principal investigator. „Diese Arbeit ebnet den Weg für uns zu prüfen, diese Art von ‚islet schützende Faktoren“, wie Therapien zu verhindern oder rückgängig zu Typ-1-diabetes.“ Mirmira bis vor kurzem diente als professor der pädiatrischen diabetes und Direktor des Zentrums für Diabetes und Stoffwechselerkrankungen an der Indiana University School of Medicine. Er ist jetzt ein professor von Medizin in der Abteilung für Endokrinologie, Diabetes & Stoffwechsel an der Universität von Chicago.
„Dieser Ansatz unterscheidet sich wesentlich von der derzeitigen Denkweise, die auf das Immunsystem. Während GDF15 kann eine neue Therapie, die wir identifiziert andere Proteine, die möglicherweise in Verbindung mit GDF15, so dass diese Arbeit wirklich ist eine Fundgrube von Informationen, die gewonnen werden kann für neue Therapien“, sagte Mirmira.
PNNL ist Tom Metz, der co-principal investigator und Experte in der Massenspektrometrie-basierte Proteomik von Inseln, vereinbart, hinzufügen, „Diese Studie zeigt die macht der nicht-reduktionistische, umfassende Ansätze, wie die Proteomik für die Entdeckung neuer Informationen in komplexen Systemen. Die schützende Rolle von GDF15 gegen Inselzellen Zerstörung und seine Fähigkeit zu verzögern Ausbruch von Typ-1-diabetes in der Maus-Modell gewesen wäre, sehr schwer zu entdecken, ohne die erste umfassende Proteom-Analyse von gestressten menschlichen Inselchen.“
Die Forscher arbeiten nun auf die Idee, dass niedrige Konzentrationen von GDF15 in Inseln kann es irgendwie sein, spielt eine proaktive Rolle bei der Anstiftung die Autoimmun-Angriff, der letztlich tötet Sie.