Pesquisadores descobrem dois subtipos de células produtoras de insulina – Strong The One

As células ß são guardiãs críticas do equilíbrio metabólico do corpo. Elas são as únicas células capazes de produzir insulina, que regula os níveis de açúcar no sangue designando o açúcar da dieta para uso imediato ou armazenamento.

No diabetes tipo 1, as células ß são atacadas pelo próprio sistema imunológico do corpo, tornando-as incapazes de produzir insulina.

O diabetes tipo 2 surge da resistência à insulina; o excesso de açúcar no sangue resultante da dieta de uma pessoa faz com que as células ß do pâncreas trabalhem horas extras. Eventualmente, as células ß não conseguem mais acompanhar e as concentrações de açúcar no sangue podem subir para níveis perigosamente altos.

Ambas as doenças são tratadas aumentando a ação da insulina, seja fornecendo a própria insulina ou aumentando sua atividade e liberação no sangue. Algumas pessoas com diabetes tipo 1 podem optar por fazer um transplante de células ß, um procedimento experimental no qual células funcionais de um doador são implantadas no pâncreas.

As novas descobertas, publicadas na Metabolismo Celularsugerem vários caminhos potenciais que poderiam informar futuros tratamentos de diabetes, como ajustar a proporção de subtipos de células ß em transplantes para garantir a função ideal.

“Todas as células variam de alguma forma, mas esses dois subtipos de células ß são discreta e consistentemente diferentes um do outro. Isso indica que elas desempenham duas funções diferentes, mas necessárias, como produtoras de insulina. Elas são especialistas, cada uma com suas próprias funções”, disse J Andrew Pospisilik, Ph.D., professor do Van Andel Institute e autor sênior do estudo. “Também vemos diferenças na proporção de um subtipo para outro no diabetes. Compreender esses dois tipos de células – e sua relação entre si – nos dá uma imagem mais clara do diabetes e oferece novas oportunidades de tratamento”.

Os cientistas há muito reconhecem as diferenças entre as células ß, mas este estudo é o primeiro a delinear claramente os subtipos específicos de células. As descobertas foram identificadas em modelos de camundongos e em amostras de células ß humanas.

Os dois tipos – descritos pelos autores do estudo como ß_OI e ß_LO — diferem em função específica, tamanho, forma e características epigenômicas, entre outras características. Eles também exibem padrões contrastantes de marcadores de superfície, que ajudam as células a enviar e receber mensagens químicas. ß_OI células parecem ser mais prevalentes no diabetes tipo 2.

É importante ressaltar que os subtipos podem ser separados pela presença ou ausência de uma proteína chamada CD24, que atua como um marcador que permite o direcionamento de um tipo e não do outro. Essa distinção pode informar o desenvolvimento de estratégias de tratamento de diabetes mais precisas e oferece uma ferramenta crítica que permite aos pesquisadores de diabetes estudar melhor cada tipo de célula em profundidade.

As descobertas também reformulam o que se sabe sobre como as células ß se desenvolvem no início da vida. As células ß estão entre as células de vida mais longa do corpo, com expectativa de vida de 30 a 40 anos. Como todas as células, as primeiras células ß surgem de células-tronco, que são telas em branco que se diferenciam nos vários tipos de células que compõem o corpo. Esse processo é amplamente guiado por proteínas especializadas chamadas fatores de transcrição, que ligam e desligam os genes.

No entanto, o estudo sugere que as células ß podem ser uma exceção. Os pesquisadores identificaram a dosagem epigenética, em vez dos fatores de transcrição, como uma força motriz por trás da decisão das células ß de se tornarem ß._OI ou ß_LO. Esta é a primeira vez que a dosagem epigenética demonstrou alterar a proporção de tipos de células relacionados.

Como os fatores de transcrição, as marcas epigenéticas dizem aos genes quando devem ser ativos e quando devem ficar em silêncio. A dosagem epigenética refere-se à quantidade dessas marcas. Nas células ß, a equipe identificou anteriormente uma marca epigenética chamada H3K27me3 como um fator-chave de diferenciação. Neste novo estudo, eles descobriram que a dosagem da mesma marca controla ß_OI contra ß_LO números e, como resultado, oferece um novo alvo para potenciais novos tratamentos de diabetes.

“A beleza desse mecanismo é sua novidade – é puramente conduzido pela epigenética sem a ajuda de fatores de transcrição”, disse Pospisilik. “A chave aqui é que as mudanças epigenéticas podem ser revertidas, o que abre uma série de questões com implicações para o tratamento”.