Специфични бета-клетки в панкреаса регулират кръвната захар

Акценти

Международен екип, ръководен от проф. Николай Нинов от Центъра за регенеративни терапии в Дрезден, провежда изследване, което може да даде отговор на въпроса как човешкият организъм регулира толкова прецизно кръвната захар. Учените откриват специална група клетки „на първа линия“, в панкреаса, които играят ключова роля за контрола на кръвната захар*. Тяхното проучване е публикувано в списание Science Advances.

Човешкото тяло трябва да поддържа стойностите на глюкозата в кръвта в норма, за да функционира нормално. Ако те са твърде високи или твърде ниски, функциите му ще са нарушени, както е при хората с диабет. Бета-клетките в панкреаса успяват да поддържат този така важен баланс, като отделят хормона инсулин, когато нивата на кръвната захар започнат да се покачват.

Откритието на учените от Дрезден дава повече информация за начина, по който бета-клетките работят и координират реакцията на организма при повишаване на стойностите. Това би помогнало да се намерят нови, по-ефективни терапии за пациенти с диабет.

» Подход променя работата на макрофагите така, че насърчава загубата на тегло и нормализира кръвната захар

Не всички бета-клетки са еднакви

Проф. Нинов пояснява: „Решихме да проверим дали всички бета-клетки в панкреаса са еднакво чувствителни при промяна в стойностите на кръвната захар, защото според предишни проучвания някои са по-чувствителни от други.“

Заедно с екипа си ученият изследва риба Данио. Малката тропическа риба има панкреас, който работи по начин, много сходен с този при човека. Изборът се основава и на друго голямо предимство. Изследователите могат да използват прозрачна риба, без пигменти, което позволява наблюдение на работата панкреаса в реално време, в жив организъм.

Учените установяват, че малка част от бета-клетките реагират много по-бързо на вариациите в нивата на кръвната захар. Именно заради бързата им реакция, те ги наричат клетки на първа линия. Тяхната задача е да инициират отговора, след което вече се активират клетките на втора линия.

Йерархия в панкреаса

Германският екип провежда експеримент, за да установи дали бета-клетките на втора линия са напълно зависими от тези на първа. За целта учените прилагат съвременна светлинна технология (оптогенетика). Тя дава възможност за активиране и потискане работата на отделни клетки посредством светлинен лъч.

При „изключване“ на клетките на първа линия, отслабва и реакцията на тези, които са на втора линия. Когато бъдат включени, се случва точно обратното.

Проф. Николай Нинов пояснява още: „Около 10% от всички бета-клетки са на първа линия, тоест те са на върха на йерархията, когато се наложи тялото да регулира кръвната захар. Смятаме, че този малък дял играе ролята на контролен център, от който се регулира работата на останалите бета-клетки.“

» Един на всеки пет души е със стойности на кръвната захар, характерни за преддиабет

Връзка между бета-клетките в панкреаса и витамин B6

Екипът от Дрезден сравнява генната експресия на различните видове бета-клетки, за да открие защо част от тях са по-чувствителни на промени в стойностите на кръвната захар. Оказва се, че най-чувствителните бета-клетки участват и в производството на витамин B6. Те всъщност експресират ключов ензим, който превръща неактивната форма на витамин B6 от храната в активна.

Заедно с проф. Гай Рутер от Университета в Монреал, учените потискат производството на витамина в панкреаса на риба Данио и лабораторна мишка, което води до рязко намаляване чувствителността на бета-клетките и в двете животни.

Според проф. Нинов това означава, че витамин B6 също има важна роля за регулирането на глюкозата в кръвта. Следващата крачка на екипа му е да провери дали клетките на първа линия не произвеждат и доставят витамина до останалите бета-клетки с цел да контролират активността им.

Надежда за нова, по-ефективна терапия за пациенти с диабет

Вече е известно, че има специфични клетки, които инициират реакцията при промяна в нивото на кръвната захар и че витамин B6 също е фактор при производството на стотици ключови ензими в клетката – свързани с контрола на клетъчното дишане, производството на нервотрансмитери и т.н.

Проф. Нинов отбелязва, че вече има множество проучвания, доказващи връзката между ниските нива на B6 и риска от развитие на метаболитни заболявания и диабет тип 2. Той споделя, че възнамерява да я изследва, за да открие как точно витамин B6 регулира бета-клетките в панкреаса, което от своя страна би помогнало да се намери нова форма на лечение на пациенти с диабет.

* Luis Fernando Delgadillo-Silva et al, Optogenetic β cell interrogation in vivo reveals a functional hierarchy directing the Ca 2+ response to glucose supported by vitamin B6, Science Advances, 2024.