تغییر عملکرد سلول‌های تولیدکننده انسولین در دیابت
یافته‌های یک مطالعه‌ی بنیادین که روی مواد انسانی انجام شده است، نشان می‌دهد عملکرد سلول‌های تولیدکنندهی انسولین بتا در دیابت دچار تغییر می‌شود و البته به‌نظر می‌رسد این تغییرات بازگشت‌پذیر باشند. پژوهش حاضر که تحت هدایت دانشگاه اکستر انجام شد، نخستین موردی است که در آن، سلول‌ها در یک مدل کاملا انسانی در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفتند.
پژوهشگران دریافتند که سیستم پیام‌رسانی RNA که به پروتئین‌ها می‌گوید در سلول‌ها چگونه رفتار کنند، در دیابت تغییر پیدا می‌کند. این تغییرات منجر می‌شود که برخی از سلول‌های بتا دیگر برای تنظیم قند خون، انسولینی ترشح نکنند و به‌جای آن سوماتوستاتین ترشح کنند. سوماتوستاتین می‌تواند ترشح دیگر هورمون‌های مهم از جمله خود انسولین را مهار کند.
این پژوهش که در مجله‌ی Human Molecular Genetics منتشر شد، بینشی جدیدی درمورد چگونگی تاثیر قند خون بالا روی سلول‌های مهم تولیدکنندهی هورمون مهیا، و مسیر را برای توسعه‌ی درمان‌های جدید هموار می‌کند. لورنا هریس از مدرسه‌ی پزشکی دانشگاه اکستر که هدایت این مطالعه را برعهده داشته است، می‌گوید:
این بینش‌ها واقعا هیجان‌انگیز هستند. همین اواخر پژوهشگران دانشگاه اکستر دریافتند که در افراد مبتلا به دیابت نوع 1، برخی از سلول‌های تولیدکنندهی انسولین حفظ می‌شوند اما محیط ایجادشده به‌وسیله‌ی دیابت می‌تواند برای بقای این سلول‌ها سمی باشد. کار ما می‌تواند منجر به توسعه‌ی تغییرات جدید برای حفاظت از این سلول‌ها شود و می‌تواند به افراد کمک کند تاحدودی توانایی تولید انسولین خود را حفظ کنند. روشی که ما نخستین بار برای ایجاد یک سیستم سلولی کاملا انسانی استفاده کردیم، درخورتوجه است. من فکر نمی‌کنم که این تغییرات را در سلول‌های موش دیده باشیم.
کارلا اون، مدیر اجرایی Animal Free Research UK، سازمانی که سرمایه‌ی این مطالعه را تأمین کرده است، می‌گوید:
این به بهترین نحو، یک پژوهش پیش‌گام است. ما از تیم اکستر پشتیبانی کردیم تا روش جدیدی برای بررسی چگونگی تاثیر دیابت روی انسان‌ها ایجاد کند. یافته‌های برجسته‌ی آن‌ها هیچ‌گاه در مطالعات حیوانی دیده نشده است. این امر نشان‌دهنده‌ی اهمیت استفاده از رویکردهای مرتبط با انسان برای درک بیماری‌های انسانی است. ما افتخار می‌کنیم که از مرحله‌ی بعدی آزمایش با هدف پیش بردن این یافته‌ها و امکان استفاده از آن‌ها برای توسعه‌ی درمان‌هایی برای افراد مبتلا به دیابت حمایت می‌کنیم.
پژوهشگران در این آزمایش بررسی کردند که وقتی سلول‌های بتا در محیطی قرار می‌گیرند که شبیه محیط دیابت نوع دو است، چه اتفاقی برای آن‌ها می‌افتد. از دست دادن سلول‌های بتا در هر دو نوع دیابت دیده می‌شود. دانشمندان قبلا تصور می‌کردند علت، آن است که محیط اطراف این سلول‌ها موجب مرگ آن‌ها می‌شود. اگرچه در این پژوهش، پژوهشگران برای نخستین بار دریافتند که بخشی از سلول‌ها دیگر سلول‌های بتای تولیدکنندهی انسولین نیستند. آن‌ها درواقع شروع به ساخت هورمون دیگری به نام سوماتوستاتین کرده‌اند که مشخصه‌ی سلول‌های دلتا است. پژوهشگران بافت پانکراس را پس از مرگ افراد مبتلا به هر دو نوع دیابت مورد بررسی قرار دادند. نتایج این بررسی نشان داد که آن‌ها نسبت‌به حالت طبیعی، سلول‌های دلتای بیشتری دارند و دیابت ممکن است موجب تبدیل برخی از سلول‌های بتا به سلول‌های دلتا شود.
یافته‌های مشابهی در مدل‌های حیوانی گزارش شده است اما تغییرات متفاوت هستند. در مورد موش، تغییر اصلی، تبدیل سلول‌های بتا به آلفا است. سلول‌های آلفا هورمون دیگری به نام گلوکاگون را تولید می‌کنند. این بدان معنا است که پیامدهای تغییر در نوع سلول ممکن است بین موش و انسان یکسان نباشد.
پژوهشگران در ادامه با بررسی تنظیمات ژن این موضوع را مورد مطالعه قرار دادند که چرا سلول‌ها از نوع بتا به دلتا تبدیل می‌شوند. آن‌ها تفاوت در بیان ژن‌هایی را که به سلول کمک می‌کنند با محیط پیرامون خود تعامل داشته باشد، مورد بررسی قرار دادند. الگوهای بیان ژن در یک چهارم موارد در نمونه‌های مربوط‌به افراد مبتلا به دیابت درمقایسه‌با افراد طبیعی دچار تغییر شده بود. تفاوت در تنظیم‌کننده‌ها موجب تفاوت در پیام‌های ساخته‌شده می‌شد. نوع پیام RNAای که ساخته می‌شود، روی تمام جنبه‌های زندگی و رفتار سلول تأثیرگذار است و پژوهشگران حدس می‌زنند که این امر می‌تواند علت نحوه‌ی رفتار متفاوت سلول‌های تیمارشده باشد. هریس می‌گوید:
موضوع واقعا هیجان‌انگیز این است که حداقل در آزمایشگاه، ما توانستیم این تغییرات را معکوس کنیم و با بازگرداندن محیط به حالت طبیعی یا استفاده از مواد شیمیایی خاص، سلول‌های دلتا را به سلول‌های بتا تبدیل کنیم. وقتی ظرفیت این کار را برای درمان‌های جدید درنظر بگیریم، این پژوهش بسیار امیدوارکننده است.