V prípade chromozómovej mutácie, pri ktorej chýba časť chromozómu s génom pre NEUROD1, sa rozvíja veľmi ťažký diabetes.
Štruktúra vyvíjajúcich sa Langerhansových ostrovčekov v pankrease (obr. vľavo) a vyvíjajúce sa Langerhansove ostrovčeky v pankrease bez proteínu NEUROD1 (obr. vpravo). Zdroj: AV ČR, Autorky: V. Fabriciová, R. Bohuslavová
Vedci z Biotechnologického ústavu (BTÚ) českej Akadémie vied pri Biotechnologickom a biomedicínskom centre Akadémie vied a Univerzity Karlovej (BIOCEV) a z Inštitútu klinickej a experimentálnej medicíny (IKEM) objasnili zásadnú úlohu proteínu NEUROD1 v rozvoji ťažkého diabetu.
Mutácia v géne
Diabetes typu MODY6 je jedným z podtypov diabetu, ktorý je spôsobený mutáciou v géne pre neurogénny diferenciačný faktor 1 (NEUROD1). Jeho aktivita je kľúčová v priebehu vývoja pankreasu a nevyhnutná pre reguláciu produkcie inzulínu. V prípade chromozómovej mutácie, pri ktorej chýba časť chromozómu s génom pre NEUROD1, sa rozvíja veľmi ťažký diabetes.
V štúdii, ktorá bola publikovaná v Nature Communications, vedci identifikovali doteraz neopísané funkcie proteínu NEUROD1 dôležité pre vývoj buniek Langerhansových ostrovčekov pankreasu. Klinické, patofyziologické a molekulárne vlastnosti mutácií v géne kódujúcom NEUROD1 zostávajú zatiaľ nejasné.
Langerhansove ostrovčeky
Za reguláciu metabolizmu glukózy sú zodpovedné bunky Langerhansových ostrovčekov, ktoré predstavujú endokrinnú časť pankreasu. Langerhansove ostrovčeky sú malé guľovité zhluky buniek, ktoré obsahujú päť typov buniek produkujúcich hormóny [α bunky (glukagón), β bunky (inzulín), γ bunky (pankreatický polypeptid), δ bunky (somatostatín) a ε bunky (ghrelin)].
„V prípade nesprávne fungujúcich β buniek, ktoré produkujú inzulín, dochádza k rozvoju diabetu – chronického metabolického ochorenia charakterizovaného zvýšenou hladinou glukózy v krvi,“ vysvetľuje Gabriela Pavlínková z Biotechnologického ústavu AV ČR. Diabetes spôsobuje postupom času vážne poškodenie srdca, očí, ciev, obličiek a nervov.
Diabetes na vzostupe
Výsledky odhalili, že NEUROD1 reguluje ďalšie gény podstatné pre vývoj jednotlivých buniek Langerhansových ostrovčekov.
„Analýzy histónových modifikácií DNA v priebehu vývoja buniek Langerhansových ostrovčekov a molekulárne analýzy na úrovni jednej bunky z izolovaných ostrovčekov ukázali, že nedostatok proteínu NEUROD1 ovplyvňuje fungovanie veľkého množstva génov. V dôsledku toho vykazujú β bunky zhoršenú funkciu, ktorá sa prejavuje zníženou produkciou inzulínu a s tým spojeným nedostatočným metabolizmom glukózy, čo vedie k rozvoju diabetu,“ opisuje Gabriela Pavlínková.
V súčasnej dobe trpí diabetom 422 miliónov ľudí na svete a výskyt tohto ochorenia sa postupne zvyšuje. Situácia si vyžaduje vývoj nových terapií, ktoré budú kompenzovať zníženú hladinu inzulínu alebo nahradia nesprávne fungujúce β bunky.
Zdroj: TS AV ČR
(zh)
