Νέα τεχνική απεικόνισης αποκαλύπτει μυστικά των κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη
Επιστήμονες παρακολουθούν σε πραγματικό χρόνο τη λειτουργία των βήτα κυττάρων, ανοίγοντας νέους δρόμους για την κατανόηση και τη θεραπεία του διαβήτη.
Μια πρωτοποριακή τεχνική απεικόνισης, που αναπτύχθηκε από ερευνητές, επιτρέπει για πρώτη φορά την παρακολούθηση των παγκρεατικών κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη σε πραγματικό χρόνο. Η μέθοδος αυτή, όπως δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, προσφέρει πρωτοφανείς γνώσεις για τη λειτουργία αυτών των κυττάρων, την αντίδρασή τους στη γλυκόζη και τους λόγους αποτυχίας τους κατά τον διαβήτη. Αυτή η ανακάλυψη δεν είναι μόνο τεχνικά καινοτόμος, αλλά έχει τη δυνατότητα να αλλάξει ριζικά τον τρόπο που οι επιστήμονες μελετούν τον διαβήτη, αξιολογούν θεραπείες και κατανοούν την κυτταρική δυσλειτουργία.
Ερευνητές από το Ινστιτούτο Karolinska, σε συνεργασία με άλλες ομάδες, δημιούργησαν μια μέθοδο που επιτρέπει την απευθείας παρατήρηση εντός ζωντανών ποντικών των «νησίδων» του παγκρέατος, δηλαδή των συστάδων κυττάρων που περιέχουν τα βήτα κύτταρα. Χρησιμοποιώντας προηγμένη μικροσκοπία και φθορίζοντες βιοαισθητήρες, οι επιστήμονες κατάφεραν να απεικονίσουν άμεσα την απελευθέρωση ινσουλίνης τη στιγμή της αύξησης των επιπέδων γλυκόζης, μια διαδικασία που δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ προηγουμένως σε φυσιολογικό, ζωντανό περιβάλλον.
Η σημασία της ανακάλυψης έγκειται στο ότι οι επιστήμονες μπορούν πλέον να παρακολουθούν την απελευθέρωση ινσουλίνης σε επίπεδο στιγμής, αντί να βασίζονται σε έμμεσες μετρήσεις. Η νέα μέθοδος αποκαλύπτει πώς τα μεμονωμένα βήτα κύτταρα αλληλεπιδρούν εντός του νησιδίου, καθώς και πώς το κυτταρικό στρες, η αποτυχία και η πρώιμη δυσλειτουργία, που συχνά προηγούνται της διάγνωσης του διαβήτη, μπορούν πλέον να εντοπιστούν. Αυτό ανοίγει τον δρόμο για την κατανόηση του διαβήτη στα αρχικά μοριακά του στάδια.
Ο διαβήτης, τόσο ο τύπου 1 όσο και ο τύπου 2, συνδέεται τελικά με την αποτυχία ή την εξάντληση των βήτα κυττάρων. Η δυσκολία μελέτης αυτής της δυσλειτουργίας οφείλεται στην αδυναμία άμεσης παρατήρησης των κυττάρων σε ζωντανό οργανισμό. Η νέα αυτή πρόοδος προσφέρει δυνατότητες για τη διερεύνηση βασικών ερωτημάτων: πώς αντιδρούν τα βήτα κύτταρα στην αύξηση της γλυκόζης, τι συμβαίνει λίγο πριν την αποτυχία τους, γιατί κάποια κύτταρα παραμένουν ανθεκτικά ενώ άλλα αποτυγχάνουν, και πώς επηρεάζουν τα φάρμακα τη συμπεριφορά τους.
Η τεχνική περιλαμβάνει ενδοκοιλιακή μικροσκοπία δύο φωτονίων, γενετικά κωδικοποιημένους αισθητήρες φθορισμού και ένα χειρουργικό μόνιτορ απεικόνισης πάνω από το πάγκρεας των ποντικών. Αυτό επιτρέπει την παρακολούθηση των βήτα κυττάρων για ημέρες ή εβδομάδες, καταγράφοντας την προσαρμογή, την εξασθένιση ή την ανάρρωσή τους.
Οι πιθανές θεραπευτικές επιπτώσεις είναι σημαντικές. Δυνατότητα για πρώιμη διάγνωση, ανάπτυξη καλύτερων και στοχευμένων φαρμάκων, κατανόηση της εξέλιξης του διαβήτη τύπου 1 μέσω της παρακολούθησης του πρώιμου ανοσολογικού στρες, και καλύτερη κατανόηση του διαβήτη τύπου 2 μέσω της μελέτης των σημείων υπερφόρτωσης των κυττάρων.
Προς το παρόν, η τεχνική εφαρμόζεται σε ζωικά μοντέλα, αλλά προσφέρει θεμελιώδεις γνώσεις για μελλοντική έρευνα σε ανθρώπους. Δεν θεραπεύει τον διαβήτη, αλλά παρέχει ισχυρά εργαλεία για την ανάπτυξη καλύτερων θεραπειών. Οι κλινικές εφαρμογές θα απαιτήσουν χρόνο, αλλά η μέθοδος επιταχύνει την ανακάλυψη νέων θεραπειών, ξεπερνώντας τους περιορισμούς των προηγούμενων μεθόδων που βασίζονταν σε δείγματα αίματος ή απομονωμένα κύτταρα.