28 февраля 2013

Перепрограммирование клеток для борьбы с сахарным диабетом

Перепрограммирование клеток для борьбы с сахарным диабетом

В течение многих лет исследователи пытаются найти способ лечения сахарного диабета с помощью реактивации инсулин-продуцирующих бета-клеток, но их поиски пока не дали больших результатов. «Перепрограммирование» определенных альфа-клеток в бета-клетки может однажды стать новым методом лечения сахарного диабета 2 типа. Согласно новому исследованию, что опубликовано в онлайн номере журнала Clinical Investigation, обработка клеток человека и мыши соединениями, которые изменяют ядерный материал клетки — хроматин, индуцировала экспрессию генов бета-клеток в альфа-клетках.

«Для больных сахарным диабетом это беспроигрышный метод, у них было бы больше инсулин-продуцирующих бета-клеток и меньше альфа-клеток, продуцирующих глюкагон», — говорит ведущий автор Клаус Г. Кестнер, доктор наук, профессор генетики и член Института диабета, ожирения и метаболизма, школы медицины Перельмана, Университета Пенсильвании. При сахарном диабете 2 типа недостаточная выработка инсулина сопровождается повышенной выработкой глюкагона.

Причиной сахарного диабета как 1, так и 2 типа является недостаточное количество инсулин-продуцирующих бета-клеток. Теоретически, пересадка здоровых бета-клеток больным с сахарным диабетом 1 типа в комбинации с угнетением иммунитета во избежание аутоиммунной реакции, должна была бы остановить развитие болезни, но ученые до сих пор не могут генерировать эти клетки в лабораторных условиях ни из эмбриональных стволовых клеток, ни путем перепрограммирования зрелых клеток.

Альфа-клетки – это еще один тип эндокринных клеток поджелудочной железы. Они отвечают за синтез и секрецию пептидного гормона глюкагона, повышающего уровень глюкозы в крови.

«Мы обработали человеческие островковые клетки химическим веществом, ингибирующим белок, который связывает метильные группы с гистонами, что в числе многих других эффектов, приводит к удалению некоторых модификаций гистонов, влияющих на экспрессию генов», – говорит Кестнер, — «После применения препарата мы обнаружили повышение частоты альфа-клеток, экспрессирующих маркеры бета-клеток и даже синтезирующих некоторое количество инсулина».

Гистоны – это белковые комплексы, на которые, намотана молекула ДНК в ядре клетки.

Команда исследователей обнаружила, что многие гены альфа-клеток одновременно помечены и активирующими, и подавляющими гистоны модификациями. В эти модификации входило много генов, важных для функционирования бета-клеток. Одновременно тот или иной выключенный ген может быть легко активирован путем удаления модификации, подавляющей гистон.

«В некоторой степени человеческие альфа-клетки, по-видимому, находятся в «пластичном» эпигенетическом состоянии», – объясняет профессор Кестнер, — «Мы решили, что можем использовать это для перепрограммирования альфа-клеток в бета-клеточный фенотип, чтобы получить эти столь необходимые инсулин-продуцирующие клетки».


Источник:
medicalnewstoday.com



Апигенин снижает когнитивные нарушения в мышиной модели синдрома Дауна

У мышей, получавших апигенин, были лучшие показатели памяти и вехи развития. Согласно исследованию, проведенному учеными из Национального института здравоохранения и других учреждений, растительное соединение апигенин улучшило когнитивные нарушения и дефицит памяти, обычно наблюдаемые на мышах с синдромом Дауна. Апигенин содержится в цветках ромашки, петрушке, сельдерее, мяте перечной и цитрусовых. Исследователи скармливали соединение беременным мышам, несущим…

Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака. Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National…

Прорыв в регенеративной стоматологии

Новые знания о клеточном составе и росте зубов могут ускорить развитие регенеративной стоматологии — биологической терапии поврежденных зубов, а также лечения чувствительности зубов. Исследование, проведенное учеными из Каролинского института, опубликовано в Nature Communications. Зубы развиваются в результате сложного процесса, в котором мягкие ткани с соединительной тканью, нервами и кровеносными сосудами соединяются с тремя различными типами…

Долгосрочные неврологические последствия COVID-19

Готов ли мир к волне неврологических последствий, которые могут возникнуть в результате COVID-19? Этот вопрос находится в авангарде исследований, проводимых в Институте неврологии и психического здоровья Флори. Команда нейробиологов и клиницистов изучает потенциальную связь между COVID-19 и повышенным риском болезни Паркинсона, а также меры, чтобы опередить кривую. «Хотя ученые все еще изучают, как вирус SARS-CoV-2…

Как генетика может повлиять на лечение COVID-19

За последние несколько месяцев в отношении ряда лекарств для лечения COVID-19 проводились исследования, при этом не было достоверно установленной безопасности или данных, подтверждающих эти утверждения. Однако некоторые из этих недоказанных методов лечения могут иметь скрытые генетические причины неэффективности и приводить к фатальным побочным эффектам, как это обнаруживается с гидроксихлорохином. Аспиранты Факультета фармацевтического колледжа Университета Миннесоты…