Cientistas da Áustria conseguem fazer com que células Alpha produzam insulina

Prédio do CEMM - Centro de Pesquisa de Medicina Molecular da Academia Austríaca de Ciências
Prédio do CEMM – Centro de Pesquisa de Medicina Molecular da Academia Austríaca de Ciências

Promete ser uma estratégia simples e elegante para curar a diabetes tipo 1: Substituir as células beta destruídas nos corpos dos pacientes por células secretoras de insulina produzidas recentemente. Durante anos, os pesquisadores ao redor do globo tentaram várias abordagens com células-tronco ou adultas, a fim de induzir essa transformação. O esforço levou a uma compreensão fundamental sobre os mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento de células beta – No entanto, um composto capaz de fazer o truque estava ausente.

Então, uma equipe coordenada por Stefan Kubicek, líder do grupo no CEMM, eventualmente, tinha uma vantagem: Em seu último estudo, publicado no Celular, eles mostraram que a artemisinina era o que estava faltando. Com um estudo especialmente concebido, totalmente automatizado, eles testaram os efeitos de uma quantidade representativa de drogas aprovadas nas células alpha cultivadas e descobriram que a droga contra a malária fazia o trabalho necessário. “Com o nosso estudo, pudemos mostrar que artemisinina alterava o programa epigenético de células alpha produtoras de glucagon e induzia alterações profundas em sua função bioquímica”, explica Stefan Kubicek.

As células alpha e beta formam, em conjunto com pelo menos outros três tipos de células altamente especializadas, os chamados ilhéus de Langerhans no pâncreas, um centro de controle para a regulação do açúcar no sangue em nosso corpo. A insulina, o hormônio produzido pelas células beta, é responsável por reduzir a glicose no sangue, enquanto o glucagon, produzido pelas células alpha tem o efeito oposto. Mas essas células são flexíveis: Estudos anteriores mostraram que as células alpha podem repor células produtoras de insulina após a perda de células beta. O regulador mestre epigenético Arx foi identificado como o personagem molecular chave no processo de transformação.

“Arx regula muitos genes que são cruciais para a funcionalidade de uma célula alpha”, diz Stefan Kubicek. “Em un trabalho anterior de nosso colaborador, a equipe de Patrick Collombat mostrou que anular o Arx leva a transformação das células alfa em células beta”. Esse efeito, no entanto, só foi observado em organismos de modelos vivos – sendo completamente desconhecido se fatores adicionais à partir das células circundantes ou mesmo órgãos distantes desempenhavam alguma função. Para excluir esses fatores, a equipe de Kubicek, juntamente com o grupo de Jacó HecksherSorensen da Novo Nordisk, concebeu linhas especiais de células alpha e beta para analisá-las isoladas de seu meio ambiente. Eles provaram que a perda do Arx foi suficiente para conferir identidade da célula alfa e não depende da influência do corpo.

A droga anti-malária de artemisinina pode conduzir a conversão in vivo de um células pancreáticas em células B-funcionais como por meio de sinalização GABA aumentada e pode ter potencial como uma terapêutica para a diabetes.
A droga anti-malária artemisinina pode conduzir a conversão de células pancreáticas Alpha em células Beta-funcionais por meio de sinalização GABA aumentada e pode ter potencial como uma terapêutica para o diabetes.

Com essas linhas de células, os pesquisadores do CEMM, estavam aptos para testar a sua variedade de compostos e acabaram por descobrir que a artemisinina provoca o mesmo efeito que uma perda de Arx. Em estreita colaboração com grupos de pesquisa do CEMM, liderado por Christoph Bock e Giulio Superti-Furga, bem como pelo grupo de Tibor Harkany da Universidade Médica de Viena, eles conseguiram elucidar a ação do modo molecular de pela qual a artemisinina remodela as células alpha: Os compostos se juntam a uma proteína chamada gephyrin, que ativa os receptores GABA, que são comutadores centrais da sinalização celular. Subsequentemente, a mudança de inúmeras reações bioquímicas levam à produção de insulina. Outro estudo realizado por Patrick Collombat, publicado na mesma edição de Celular, mostra que em modelos de ratos, as injeções de GABA também levam a transformação de células alpha em células beta, sugerindo que ambas as substâncias atuam sobre o mesmo mecanismo.

Para além das experiências da linha de célula, o efeito da droga anti-malária também foi demonstrado em organismos modelo: a equipe de Stefan Kubicek’s e seus colaboradores (Martin Distel, CCRI Wien; Dirk Meyer, Leopold-Franzens-Universität Innsbruck; Patrick Collombat, INSERM Nice; Physiogenex, Labege) observaram um aumento da massa de células beta e a melhora da homeostase do açúcar no sangue em peixes, camundongos e ratos diabéticos após a aplicação da artemisinina. Como os alvos moleculares da artemisinina em peixes, roedores e seres humanos são muito semelhantes, é bastante provável que o efeito em células alpha também podem ocorrer em humanos.”Obviamente, o efeito à longo prazo da artemisinina precisa ser testado”, diz Stefan Kubicek. “Especialmente a capacidade de regeneração das células alpha humanas é ainda desconhecida. Além disso, as novas células beta devem ser protegidas contra o sistema imunológico. Mas estamos confiantes de que a descoberta da artemisinina e seu modo de ação podem formar a base de uma nova terapia para a diabetes tipo 1”.


Fonte da história:

Materiais fornecidos pelo CEMM Centro de Pesquisa de Medicina Molecular da Academia Austríaca de Ciências


Jornais de Referência :

  1. Jin Li et al. Artemisininas atua sobre GABA A sinalização do receptor e prejudica a identidade da célula α . Celular , dezembro 2016 DOI: 10.1016 / j.cell.2016.11.010
  2. Nouha Ben-Othman et al. Long-Term GABA Administration Induces Alpha Cell-Mediated Beta-like Cell Neogenesis. Celular , dezembro 2016 DOI: 10.1016 / j.cell.2016.11.002

 

https://www.sciencedaily.com/


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