La eliminación de un gen de las células que producen insulina evita que los ratones desarrollen diabetes tipo 1 evitando que las células ataquen su propio sistema inmunitario, según muestra un nuevo estudio de UW-Madison.
El juego de manos celular puede sugerir formas de prevenir la diabetes tipo 1 en personas de alto riesgo, así como otras enfermedades en las que el sistema inmunitario ataca las propias células del cuerpo.
Las personas con diabetes tipo 1, una vez llamada diabetes juvenil, producen poca o ninguna insulina, una hormona necesaria para producir energía del azúcar en la sangre. En una etapa temprana de la enfermedad, los soldados de primera línea de su sistema inmunitario, llamados Tcélulas, identifican incorrectamente las células beta productoras de insulina como una amenaza y las matan, lo que lleva a una deficiencia completa de insulina.
El caos resultante debe ser manejado por el resto de la vida del paciente con dieta, medición de azúcar en sangre y vacunas de insulina. La diabetes tipo 1 afecta a hasta 20 millones de personas en todo el mundo, lo que contribuye al glaucoma, daño nervioso, presión arterial alta yaccidente cerebrovascular. En los EE. UU., acorta la esperanza de vida en más de una década.
"La cuestión es que las personas que están en alto riesgo pueden ser identificadas", dice Feyza Engin, profesora de química biomolecular en la Universidad de Wisconsin-Madison y autora principal de un nuevo estudio publicado hoy en la revista metabolismo celular . "Tienen autoanticuerpos en el suero sanguíneo, lo que significa que en realidad podemos decir quién va a desarrollar diabetes tipo 1 dentro de un par de años. Pero no hay mucho que hacer para los médicos sino enviarlos a casa, porque no hay cura para el tipo1 diabetes "
El laboratorio de Engin alteró una línea de ratones genéticamente destinados a desarrollar diabetes tipo 1. Justo antes de que el ataque inmunitario generalmente comience, eliminaron solo de las células beta un gen llamado IRE1-alfa, involucrado en la respuesta de las células de ratón al estrés.
Engin esperaba que la eliminación de este gen en las células productoras de insulina condujera a una diabetes acelerada. Pero la eliminación del gen hizo una diferencia sorprendente e inesperada en los ratones.
"Esperábamos que las células beta murieran pronto", dijo Engin. "En cambio, mis alumnos me dijeron que los niveles de glucosa en sangre de los ratones se estaban volviendo normales después de un aumento inicial que duró un par de semanas. No podía creerloLe dije: "¿Qué? No. Solo mídelo una vez más".
Las células beta se estaban convirtiendo en productores normales de insulina. Pero primero estaban dando un paso atrás hacia la inmadurez.
"Una vez que eliminamos este gen, es casi como si las células beta sufrieran un disfraz", dice Engin, a quien se unió el primer autor Hugo Lee, un estudiante graduado, en la publicación de los resultados. "Pierden su identidad madura.des-diferenciar y exhibir características de las células progenitoras, y expresar hormonas de otros tipos de células además de la insulina ".
Si esa desdiferenciación ocurre antes de que una respuesta autoinmune ponga en peligro a las células beta, las células T que se encuentran responden de manera diferente.
"Cuando se diferencian, ya no actúan como las células beta típicas. Reducen la expresión de muchos genes que señalan a las células inmunes, '¡Ven y cómeme!'", Dice Engin. "Esas señales disminuyen,y eso en realidad está alterando la actividad diabetógena de las células T. Realmente ya no reconocen las células beta como un problema. No atacan ".
Y luego, igual de importante, las células beta inmaduras y diferenciadas se vuelven a diferenciar en células beta funcionales y maduras.
"Los ratones experimentaron un poco de hiperglucemia transitoria. Tienen un nivel de azúcar en la sangre relativamente alto, que no es peligroso, durante algunas semanas", dice Engin, cuyo laboratorio cuenta con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación de Investigación de Diabetes Juvenil."Pero luego las células beta vuelven al trabajo y producen insulina como se supone que deben hacerlo".
Las células T alteran su actividad y se adhieren al cambio, dejando a las células beta solas mientras el laboratorio haya seguido a los ratones hasta el momento.
"Eso es lo bueno", dice Engin. "Incluso después de que las células beta regresan, las células T las dejan en paz. Todavía no tienen actividad diabetógena un año después, que es como 40 o 50 años en la vida humana"
Dos medicamentos que se están probando en ensayos clínicos para la diabetes tipo 1 se dirigen a la respuesta al estrés de las células beta, incluido un medicamento cuya eficacia descubrió Engin en ratones mientras trabajaba en la Universidad de Harvard. Los nuevos hallazgos de su laboratorio podrían ayudar a guiar la forma en que los medicamentos candidatos para la diabetes ense utilizan ensayos clínicos o ayudan a crear nuevas terapias, y pueden tener un efecto similar en otros trastornos autoinmunes, como la artritis, el lupus y la esclerosis múltiple, en los que la actividad de un tipo de célula en particular atrae la atención inmunitaria disfuncional.
"Hemos encontrado un momento muy importante en el que la desdiferenciación ayuda a reducir en gran medida la actividad diabetógena de las células inmunes", dice Engin. "Si puede determinar una célula apropiada dirigida por la respuesta autoinmune, y hacer que las células víctimasmenos funcionales, menos maduros al principio, tal vez también puedan evitar su papel en el progreso de otras enfermedades "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Chris Barncard. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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