.
Vários tipos de células beta produzem insulina no pâncreas, ajudando a equilibrar os níveis de açúcar no sangue. Perder um tipo particularmente produtivo de célula beta pode contribuir para o desenvolvimento de diabetes, de acordo com um novo estudo realizado por pesquisadores da Weill Cornell Medicine.
No estudo, publicado em 16 de março na natureza biologia celular, O Dr. James Lo, professor associado de medicina na Weill Cornell Medicine, e seus colegas mediram a expressão gênica em células beta individuais coletadas de camundongos para determinar quantos tipos diferentes de células beta existem no pâncreas. A equipe descobriu quatro tipos distintos de células beta, incluindo uma que se destacou. O grupo 1 de células beta produziu mais insulina do que outras células beta e parecia mais capaz de metabolizar o açúcar. O estudo também mostrou que a perda desse tipo de célula beta pode contribuir para o diabetes tipo 2.
“Antes disso, as pessoas pensavam que uma célula beta era uma célula beta e apenas contavam o total de células beta”, disse o Dr. Lo, que também é membro do Centro Weill de Saúde Metabólica e do Instituto de Pesquisa Cardiovascular da Weill Cornell Medicine e cardiologista do NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center. “Mas este estudo nos diz que pode ser importante subclassificar as células beta e que precisamos estudar o papel dessas células beta especiais do cluster 1 no diabetes”.
Drs. Doron Betel, Jingli Cao, Geoffrey Pitt e Shuibing Chen, da Weill Cornell Medicine, se uniram ao Dr. Lo para realizar o estudo.
Os pesquisadores usaram uma técnica chamada transcriptômica de célula única para medir todos os genes expressos em células beta de camundongos individuais e, em seguida, usaram essa informação para agrupá-los em quatro tipos. As células beta do cluster 1 tinham uma assinatura de expressão gênica única que incluía alta expressão de genes que ajudam as usinas celulares chamadas mitocôndrias a quebrar o açúcar e forçá-las a secretar mais insulina. Além disso, eles puderam distinguir as células beta do cluster 1 dos outros tipos de células beta por sua alta expressão do gene CD63, o que lhes permitiu usar a proteína CD63 como um marcador para esse tipo específico de célula beta.
“A expressão de CD63 nos forneceu uma maneira de identificar as células sem destruí-las e nos permitiu estudar as células vivas”, disse ele.
Quando a equipe analisou as células beta humanas e de camundongos, descobriu que as células beta do cluster 1 com alta expressão do gene CD63 produzem mais insulina em resposta ao açúcar do que os outros três tipos de células beta com baixa expressão de CD63.
“São células beta de alto funcionamento”, disse o Dr. Lo. “Achamos que eles podem carregar a maior parte da carga de trabalho da produção de insulina, então sua perda pode ter impactos profundos”.
Em camundongos alimentados com uma dieta rica em gordura indutora de obesidade e em camundongos com diabetes tipo 2, o número dessas células beta produtoras de insulina diminuiu.
“Como o número de células CD63 cluster 1/alta diminuiu, você pode ter menos produção de insulina, o que pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento do diabetes”, disse ele.
O transplante de células beta com alta produção de CD63 em camundongos com diabetes tipo 2 restaurou seus níveis de açúcar no sangue ao normal. Mas a remoção das células transplantadas fez com que os altos níveis de açúcar no sangue voltassem. O transplante de células beta com baixa produção de CD63 nos camundongos não restaurou os níveis normais de açúcar no sangue. Em vez disso, as células beta CD63 baixas transplantadas pareciam disfuncionais.
A descoberta pode ter implicações importantes para o uso de transplantes de células beta para tratar o diabetes, disse o Dr. Lo. Por exemplo, pode ser melhor transplantar apenas células CD63-beta altas. Ele observou que também pode ser possível transplantar menos dessas células altamente produtivas. A equipe do Dr. Lo também descobriu que humanos com diabetes tipo 2 tinham níveis mais baixos de células beta CD63 altas em comparação com aqueles sem diabetes.
Em seguida, o Dr. Lo e seus colegas gostariam de descobrir o que acontece com as células beta produtoras de CD63 em camundongos com diabetes e como evitar que elas desapareçam.
“Se pudermos descobrir como mantê-los por mais tempo, sobreviventes e funcionais, isso pode levar a melhores maneiras de tratar ou prevenir o diabetes tipo 2”, disse ele.
Eles também gostariam de estudar como os tratamentos existentes para diabetes afetam todos os tipos de células beta. Os agonistas de GLP-1, que ajudam a aumentar a liberação de insulina em pessoas com diabetes, interagem com células beta produtoras de CD63 altas e baixas.
“Nosso estudo também mostra que os agonistas de GLP-1 também podem ser uma maneira de fazer com que as células beta produtoras de CD63 funcionem melhor”, disse o Dr. Lo.
.
