Według danych Centers for Disease Control and Prevention, ponad 27 milionów osób tylko w Stanach Zjednoczonych choruje na cukrzycę typu 2. Wraz z procesem starzeniem się społeczeństwa i wzrastającym odsetkiem osób z nadwagą lub otyłością liczba ta prawdopodobnie jeszcze gwałtowniej wzrośnie.
W artykule opublikowanym w „Cell” naukowcy z Instytutu Salka (USA) donoszą o potencjalnym nowym podejściu do leczenia cukrzycy poprzez ochronę komórek beta – komórek trzustki, które produkują, przechowują i uwalniają hormon insuliny. Kiedy komórki beta stają się dysfunkcyjne, organizm nie może wytwarzać insuliny kontrolującej poziom cukru we krwi (glukozy), a poziom glukozy może wzrosnąć do niebezpiecznego – nawet śmiertelnego – poziomu.
Badacze zrealizowali swój cel używając witaminę D. Witamina D w komórkach i modelach myszy okazała się korzystna w leczeniu uszkodzonych komórek beta. Dostarczyło to również nowych informacji na temat regulacji genów, które można zastosować do opracowywania metod leczenia innych chorób, w tym także nowotworów. Wiadomo, że cukrzyca jest chorobą wywołaną stanem zapalnym. W tym badaniu zidentyfikowano receptor witaminy D jako ważny modulator zarówno stanu zapalnego, jak i przeżywalności komórek beta.
Wykorzystując komórki beta uzyskane z zarodkowych komórek macierzystych, badacze byli w stanie zidentyfikować związek, iBRD9, który wydawał się wzmacniać aktywację receptora witaminy D, gdy był podawany z witaminą D w celu poprawy przeżywalności komórek beta. Zespół dokonał tego, przeprowadzając test przesiewowy w poszukiwaniu związków, które poprawiły przeżywalność komórek beta w naczyniu. Następnie testowali kombinację na mysim modelu cukrzycy i wykazali, że można przywrócić prawidłowy poziom glukozy u gryzoni.
Badanie to rozpoczęło się od analizy roli witaminy D w komórkach beta. Badania epidemiologiczne u pacjentów zasugerowały korelację pomiędzy wysokimi stężeniami witaminy D we krwi a niższym ryzykiem występowania cukrzycy, ale mechanizm leżący u podstaw tej zależności nie został dobrze poznany.
Podstawowy proces związany jest z transkrypcją. Połączenie nowego związku z witaminą D pozwoliło na zwiększenie ekspresji pewnych genów ochronnych na znacznie wyższych poziomach niż w komórkach chorych. Aktywacja receptora witaminy D może wyzwalać działanie przeciwzapalne genów, wspomagając równocześnie przeżywalność komórek w warunkach stresu. Dzięki zastosowaniu systemu przesiewowego, który opracowano w laboratorium, udało się zidentyfikować ważną część tego mechanizmu, która pozwala na superaktywację szlaku witaminy D.
Implikacje tego odkrycia mogą nieść dalekosiężne korzyści, ponieważ identyfikują podstawowy mechanizm, który można przełożyć na wiele różnych celów w medycynie. Jest to ważny receptor, może on potencjalnie być wykorzystywany w przypadku wszelkich terapii, w których konieczne jest wzmocnienie działania witaminy D. Na przykład zespół badawczy szczególnie interesuje wykorzystanie go w nowotworach trzustki. Badacze twierdzą, że chociaż nowy związek nie wydaje się powodować żadnych skutków ubocznych u myszy, konieczne są dalsze badania, zanim rozpoczną kolejne eksperymenty.
Źródło: Zong Wei, Eiji Yoshihara, Nanhai He, Nasun Hah, Weiwei Fan, Antonio F.M. Pinto, Timothy Huddy, Yuhao Wang, Brittany Ross, Gabriela Estepa, Yang Dai, Ning Ding, Mara H. Sherman, Sungsoon Fang, Xuan Zhao, Christopher Liddle, Annette R. Atkins, Ruth T. Yu, Michael Downes, Ronald M. Evans. Vitamin D Switches BAF Complexes to Protect β Cells. Cell, 2018;
