Откривен је нови протеин који ће постати мета за лечење дијабетеса

На темељном нивоу, дијабетес је болест изазвана стресом. Микроскопски стрес, узрокујући упалу и блокирају производњу инсулина у панкреасу, а системски стрес због губитка хормона регулисања нивоа шећера у крви. Научници са Универзитета у Калифорнији Сан Францисцо (Университи оф Цалифорниа, Сан Францисцо, УЦСФ) открио молекул који има кључну улогу у повећању стреса у раним фазама дијабетеса - протеина ТКСНИП (тиоредоксин-интеракцији протеин). Овај молекул стимулише развој запаљеног процеса који доводи до смрти ћелија панкреаса који производе инсулин.

Резултати студије објављени су у часопису Целл Целлс, паралелно са радом научника на Универзитету у Вашингтону у Ст. Лоуису (Вашингтонски универзитет у Ст. Лоуису).

Ова студија може се назвати планом пута за развој нових лекова, чији механизам дјеловања ће бити блокирање ТКСНИП ефеката и превенција или суспензија, стога, развој инфламаторног процеса побољшаног протеинима. Научници који раде у овој области верују да ова стратегија може пацијентима да помогне у најранијој фази болести, када се дијабетес само поче да развија или би требало да се развија у блиској будућности (овај период се назива "медени месец").

Бројне клиничке студије су показале да промене у исхрани и други приступи може да одложи почетак дијабетеса код неких људи, па чак и спрече његов развој у другим. Главни циљ овог истраживања - да пронађе начин да се продужи на "медени месец" на неодређено време, објашњава свог директора Фероз Папа (Фероз тата), др, ванредни професор медицине на УЦСФ и истраживач у УЦСФ диабетес (УЦСФ Дијабетес центар) и Цалифорниа Институте за квантитативно биолошке науке (Калифорнијски институт за квантитативне биолошке науке).

Основа дијабетеса је поремећај функције специјализованих ћелија панкреаса - бета ћелија, инсулин који производи хормон, регулишући шећер у крви. Једна бета ћелија може синтетизовати један милион молекула инсулина у минути. То значи да око милијарду бета ћелија здравог панкреаса ствара више молекула инсулина годишње него зрна песка на било којој плажи иу било којој пустињи на свету. Ако бета ћелије умру, панкреас не може производити довољно инсулина, а тијело не може одржавати одговарајуће нивое шећера у крви. Управо то се догађа са дијабетесом.

Студије спроведене последњих година дозволиле су Др. Попе и његовим колегама да закључе да је стрес ендоплазмичног ретикулума (ЕР) основа за уништавање бета ћелија и дијабетеса.

Ендоплаземски ретикулум је присутан у било којој ћелији, а њене мембране покривене структуре су јасно видљиве под микроскопом. У свим ћелијама, ЕР игра важну улогу, помажући у процесу и коагулацији протеина који су синтетизовани од њих. Али за бета ћелије ова структура је од посебне важности због њихове специјализоване функције - лучења инсулина.

Акумулација у ендоплазматском ретикулуму (ЕР) до неповратно високим нивоима не развијено протеина изазивају Хиперацтиватион интрацелуларних сигналних путева, зове одговор не развијено протеине (одговора расклопљен протеин, УПР), цији је да омогући програм апоптозе пурпосе. Научници су открили да је ТКСНИП протеин је важан чвор у "терминала одговор не развијено протеина." Протеин ТКСНИП брзо индукована ИРЕ1α, бифункционални киназа / ендорибонуцлеасе (РНасе) ка ЕР. Хиперацтиве ИРЕ1α протеин повећава стабилност мРНК ТКСНИП смањењем нивоа дестабилизујућег ТКСНИП мицроРНА мир-17. Заузврат, повећани ТКСНИП нивоа протеина активира инфламасому НЛРП3, узрокујући цепање процаспасе-1 и секрецију интерлеукина 1п (ИЛ-1п) мишеви Акита ремовал ткнип генске смањује смрт панкреаса п-ћелија током стреса ЕР и потискује дијабетеса због погрешне исфрлаве проинсулина . Коначно, мале молекуле инхибитора РНазне ИРЕ1α инхибирају синтезу ТКСНИП, блокирајући секрецију ИЛ-1 п. Стога, пут ИРЕ1α-ТКСНИП терминал се користи као одговор на не развијено протеине да подстакне асептичну инфламације и програмиране смрти ћелија и може бити мета за развој ефикасних лекова за лечење ћелије дегенеративне болести.

Ако прихватите бета ћелију за миниатурну фабрику, ЕР се може назвати складиштем за складиштење - место где је крајњи производ лепо упакован, испоручен са налепницама адреса и послат на одредиште.

Ендоплаземски ретикулум здравих ћелија је сличан добро организованом складишту: роба се брзо обрађује, пакује и шаље. ЕР у стању стреса подсећа на рушевине са слободним непотрошеним тобом свуда. Што се ово дуже наставља, све више пада у распад, а тело радикално решава овај проблем: творница запали на земљу скоро и затвара складиште.

У научном смислу, ћелија иницира оно што је познато као "реакција на разгранате протеине" у ЕР. Овај процес активира запаљење посредовано протеином интерлеукин-1 (ИЛ-1), и на крају укључује програмску смрт ћелије коју програмира програм апоптозе.

На нивоу тела, такав губитак није тако страшан: има око милијарду бета ћелија у панкреасу, већина људи може себи да приушти луксуз губитка мале количине. Проблем је у томе што веома велики број људи спаљује превише "складишта".

"Панкреаса нема толико велике резерве - ако ове ћелије почну умријети, преостале морају да раде" за двоје ", објашњава др Папа. На одређеној тачки прелома, равнотежа се прекида и дијабетес се развија.

Препознајући важност запаљеног процеса у развоју дијабетеса, неколико фармацеутских компанија већ спроводи клиничка испитивања нових лекова, чији циљ је протеин интерлеукин-1.

У свом раду др папа и његове колеге наглашавају улогу досадашњу потцењена кључни играч у овом процесу - ТКСНИП протеина - као нови циљ дроге: ТКСНИП је укључен у покретање деструктивне стрес ЕР одговор на не развијено протеина, упала и ћелијске смрти.

Истраживачи су открили да на почетку овог процеса протеин ИРЕ1 индукује ТКСНИП, што директно доводи до синтезе ИЛ-1 и упале. Уклањање ТКСНИП-а из једнаџбе штити ћелије од смрти. Заиста, када су мишеви без ТКСНИП-а прешли са животињама склона развоју дијабетеса, потомци су потпуно имуни на ову болест, јер су њихове бета ћелије које производе инсулин способне да преживе.

Према речима др папи, инхибира ТКСНИП код људи може да заштити своје бета ћелије, можда одлагање почетка дијабетеса - идеју да је сада потребно да се развије и, на крају, за тестирање у клиничким испитивањима.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]