มีการค้นพบโปรตีนชนิดใหม่ซึ่งจะกลายเป็นเป้าหมายในการรักษาโรคเบาหวาน

ในระดับพื้นฐานโรคเบาหวานเป็นโรคที่เกิดจากความเครียด ความเครียดด้วยกล้องจุลทรรศน์ทำให้เกิดการอักเสบและการปิดกั้นการผลิตตับอ่อนอินซูลินและความเครียดในระบบเนื่องจากการสูญเสียฮอร์โมนที่ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในซานฟรานซิสโก (UCSF) ค้นพบโมเลกุลที่มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มความเครียดในช่วงแรกของโรคเบาหวานโปรตีน TXNIP (โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ทรินซิน) โมเลกุลนี้กระตุ้นการพัฒนากระบวนการอักเสบซึ่งจะนำไปสู่การตายของเซลล์ตับอ่อนที่ผลิตอินซูลิน

ผลการศึกษาได้ตีพิมพ์ในวารสาร Cell Metabolism ควบคู่ไปกับการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ (มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์)

การศึกษานี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นแผนงานสำหรับการพัฒนายาใหม่ ๆ ซึ่งกลไกการทำงานของกลไกนี้จะเป็นการปิดกั้นผลกระทบของ TXNIP และการป้องกันหรือการระงับการทำงานของโปรตีนที่มีผลต่อการอักเสบ นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในพื้นที่นี้เชื่อว่ากลยุทธ์นี้จะเป็นประโยชน์ต่อผู้ป่วยในระยะเริ่มแรกของโรคเมื่อโรคเบาหวานเพิ่งเริ่มพัฒนาหรือควรพัฒนาในอนาคตอันใกล้นี้ (ช่วงนี้เรียกว่า "ฮันนีมูน")

การศึกษาทางคลินิกจำนวนมากได้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงอาหารและวิธีการอื่น ๆ อาจชะลอการโจมตีของโรคเบาหวานในบางคนและแม้กระทั่งการป้องกันการพัฒนาของคนอื่น ๆ วัตถุประสงค์หลักของการศึกษาครั้งนี้ - เพื่อหาวิธีที่จะยืด "ฮันนีมูน" สำหรับระยะเวลาไม่แน่นอนที่อธิบายผู้อำนวยการ Feroz Papa (Feroz Papa), MD, PhD, ศาสตราจารย์ของยาที่ UCSF และนักวิจัยที่ UCSF โรคเบาหวานเซ็นเตอร์ (UCSF โรคเบาหวานศูนย์) และสถาบันแคลิฟอร์เนียเชิงปริมาณ ชีวศาสตร์ (California Institute for Quantitative Biosciences)

พื้นฐานของโรคเบาหวานคือการหยุดทำงานของเซลล์เฉพาะของตับอ่อน - เบต้าเซลล์ฮอร์โมนอินซูลินที่ผลิตน้ำตาลในเลือด หนึ่งเซลล์เบต้าสามารถสังเคราะห์โมเลกุลอินซูลินได้หนึ่งล้านโมเลกุลต่อนาที ซึ่งหมายความว่าประมาณพันล้านเบต้าเซลล์ของตับอ่อนที่มีสุขภาพดีจะสร้างโมเลกุลอินซูลินต่อปีมากกว่าเม็ดทรายบนชายหาดและในทะเลทรายใด ๆ ในโลก ถ้าเซลล์เบต้าตายตับอ่อนไม่สามารถผลิตอินซูลินได้เพียงพอและร่างกายไม่สามารถรักษาระดับน้ำตาลในเลือดได้อย่างเหมาะสม นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับโรคเบาหวาน

การศึกษาที่ดำเนินการในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาทำให้ดร. สมเด็จพระสันตะปาปาและเพื่อนร่วมงานของเขาสรุปได้ว่าความเครียดของเส้นเอ็น (endoplasmic reticulum - ER) อยู่ที่รากของการทำลายเซลล์เบต้าและโรคเบาหวาน

เซลล์ประสาทตา endoplasmic อยู่ในเซลล์ใด ๆ และโครงสร้างที่ปกคลุมด้วยเมมเบรนสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ในเซลล์ทุกเซลล์มีบทบาทสำคัญช่วยในการประมวลผลและจับตัวโปรตีนที่สังเคราะห์ได้ แต่สำหรับเซลล์เบต้าโครงสร้างนี้มีความสำคัญโดยเฉพาะเนื่องจากการทำงานเฉพาะของพวกเขา - การหลั่งของอินซูลิน

การสะสมในร่างแหเอนโดพลาซึม (ER) เพื่อไม่สามารถแก้ไขได้ในระดับสูงของโปรตีนกางออกทำให้เกิด hyperactivation ของเส้นทางการส่งสัญญาณภายในเซลล์ที่เรียกว่าการตอบสนองต่อโปรตีนกางออก (การตอบสนองต่อโปรตีนกางออก UPR) ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อเปิดใช้งานโปรแกรมของการตายของเซลล์ นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่า TXNIP โปรตีนเป็นโหนดสำคัญในการ "การตอบสนองขั้วกับโปรตีนกางออก." โปรตีน TXNIP เหนี่ยวนำให้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วIRE1α, bifunctional ไคเนส / endoribonuclease (RNase) ร่างแหเอนโดพลาซึม Hyperactive IRE1αโปรตีนเพิ่มเสถียรภาพของ mRNA TXNIP โดยการลดระดับทำให้เกิดความวุ่นวาย TXNIP microRNA miR-17 ในทางกลับกัน TXNIP ระดับโปรตีนเพิ่มขึ้นป็น inflamasomu NLRP3 ที่ก่อให้เกิดความแตกแยกของ procaspase-1 และการหลั่งของ interleukin 1β (IL-1β) หนู Akita ยีนกำจัด txnip ช่วยลดการตายของตับอ่อนβ-เซลล์ในช่วง ER ความเครียดและยับยั้งโรคเบาหวานเนื่องจาก proinsulin การวางขั้นตอนที่ไม่ถูกต้อง . สุดท้ายโปรตีนโมเลกุลเล็ก ๆ ของ RNase IRE1αยับยั้งการสังเคราะห์ TXNIP ปิดกั้นการหลั่งของ IL-1β ดังนั้นเส้นทางIRE1α-TXNIP มินัลที่ใช้ในการตอบสนองต่อโปรตีนกางออกเพื่อกระตุ้นให้เกิดการอักเสบปลอดเชื้อและการตายของเซลล์โปรแกรมและอาจจะเป็นเป้าหมายสำหรับการพัฒนาของยาเสพติดที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษาโรคความเสื่อมเซลล์

หากคุณยอมรับเบต้าเซลล์สำหรับโรงงานขนาดเล็ก ER สามารถเรียกได้ว่าเป็นคลังสินค้าที่จัดส่ง - สถานที่ที่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายบรรจุอย่างสวยงามพร้อมกับป้ายชื่อที่อยู่และส่งไปยังจุดหมายปลายทาง

เซลลัยเซลล์เยื่อบุโพรงมดลูกของเซลล์ที่มีสุขภาพดีคล้ายกับคลังสินค้าที่มีการจัดการอย่างดี: สินค้าถูกประมวลผลอย่างรวดเร็วบรรจุและส่ง และ ER ในสภาวะความเครียดคล้ายซากปรักหักพังกับสินค้าที่ไม่มีการบรรจุหีบห่อทุกที่ ยิ่งนานเท่าไรก็ยิ่งมีปัญหาอีกต่อไปทุกสิ่งทุกอย่างจะตกอยู่ในความเสื่อมโทรมและร่างกายจะแก้ปัญหานี้ได้อย่างสิ้นเชิง: โรงงานจะเผาโรงงานเกือบจะปิดโรงงานและปิดคลังสินค้า

ในทางวิทยาศาสตร์เซลล์จะเริ่มต้นสิ่งที่เรียกว่า "การตอบสนองต่อโปรตีนที่คลี่ออก" ใน ER กระบวนการนี้จะกระตุ้นการอักเสบโดยอาศัยโปรตีน interleukin-1 (IL-1) และรวมถึงการตายของเซลล์โปรแกรมที่ตายด้วยโปรแกรม apoptosis

ในระดับร่างกายการสูญเสียดังกล่าวไม่ได้แย่มากนัก: การมีเกี่ยวกับพันล้านเบต้าเซลล์ในตับอ่อนคนส่วนใหญ่สามารถที่จะสูญเสียความหรูหราจำนวนมากได้ ปัญหาคือมีคนจำนวนมากส่อง "โกดัง" มากเกินไป

ตับอ่อนไม่ได้มีขนาดใหญ่สำรอง - ถ้าเซลล์เหล่านี้เริ่มที่จะตายคนที่เหลือจะต้องทำงาน "สำหรับสอง" ดร. Papa อธิบาย เมื่อถึงจุดหนึ่งของการแตกหักความสมดุลขาดและโรคเบาหวานมีพัฒนาการ

ตระหนักถึงความสำคัญของกระบวนการอักเสบในการพัฒนาโรคเบาหวานหลาย บริษัท ยากำลังดำเนินการทดลองทางคลินิกของยาใหม่ซึ่งเป้าหมายคือโปรตีน interleukin-1

ในการทำงานของดร. สมเด็จพระสันตะปาปาและเพื่อนร่วมงานของเขาเน้นบทบาทจนบัดนี้ผู้เล่นสำคัญประเมินในขั้นตอนนี้ - โปรตีน TXNIP - เป็นยาเสพติดเป้าหมายใหม่: TXNIP มีส่วนเกี่ยวข้องในการเริ่มต้นของการตอบสนองต่อความเครียด ER ทำลายโปรตีนกางออก, การอักเสบและการตายของเซลล์

นักวิจัยพบว่าเมื่อเริ่มกระบวนการนี้โปรตีน IRE1 กระตุ้น TXNIP ซึ่งจะนำไปสู่การสังเคราะห์ IL-1 และการอักเสบได้โดยตรง การถอด TXNIP ออกจากสมการช่วยปกป้องเซลล์จากความตาย เมื่อหนูที่ไม่มี TXNIP ถูกข้ามไปกับสัตว์ที่มีแนวโน้มที่จะพัฒนาเป็นโรคเบาหวานลูกหลานเหล่านี้จะได้รับการยกเว้นจากโรคนี้เนื่องจากเซลล์เบต้าที่ผลิตอินซูลินของพวกเขาสามารถที่จะอยู่รอดได้

ตามที่ดร. ปาป้าการยับยั้ง TXNIP ในมนุษย์สามารถปกป้องเซลล์เบต้าของพวกเขาได้โดยการชะลอการเกิดโรคเบาหวานซึ่งเป็นความคิดที่ว่าในปัจจุบันนี้จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาและในที่สุดก็จะได้รับการทดสอบในการทดลองทางคลินิก

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