'Lem molekul' baru membantu terhadap kerusakan yang disebabkan oleh diabetes tipe 2

Ilmuwan TU/E berkolaborasi pada metode untuk melindungi sel penghasil insulin.

Para ilmuwan di Eindhoven University of Technology, antara lain, telah mengembangkan metode yang menjanjikan untuk melindungi sel -sel di pankreas yang menghasilkan insulin – sel beta – dari kerusakan yang terkait dengan diabetes tipe 2. Metode ini baru -baru ini diterbitkan dalam jurnal Nature Communications.

Sel -sel beta memainkan peran yang sangat diperlukan dalam mengatur kadar gula darah dalam tubuh kita dengan memproduksi insulin. Pada pasien dengan diabetes tipe 2, paparan yang berkepanjangan terhadap kelebihan glukosa dan lemak dalam darah secara bertahap merusak sel -sel ini.

Akibatnya, produksi insulin menurun, sehingga semakin sulit bagi tubuh untuk mengatur kadar gula darah. Seiring waktu, pasien mungkin memerlukan suntikan insulin atau obat lain untuk mengkompensasi.

Studi yang baru saja selesai bertujuan untuk mengembangkan metode untuk melindungi sel beta dari jenis kerusakan ini. 'Molekul lem' yang dirancang khusus dimaksudkan untuk mencegah hiperaktivitas protein utama yang terlibat dalam pemrosesan glukosa.

Kontribusi Eindhoven untuk penelitian ini

Atas nama TU/E, kandidat PhD Emira Visser dan Marloes Pennings bertanggung jawab untuk merancang dan menguji molekul. Associate Professor Christian Ottmann terlibat sebagai peneliti utama. TU/E juga telah mengajukan paten untuk molekul lem yang dikembangkan.

University of Duisburg-Essen memberikan sintesis kimia dari molekul-molekul ini. Di New York, penelitian kemudian berfokus pada eksperimen biologis sel untuk menguji kemanjurannya. Dalam proyek tindak lanjut, TU/E akan memproduksi dan mengoptimalkan molekul, sementara Gunung Sinai melakukan percobaan hewan yang diperlukan menggunakan bahan yang diproduksi di Eindhoven.

Protein kunci

Penelitian ini berfokus pada CHREBP, protein yang memainkan peran penting dalam pemrosesan glukosa dalam sel beta. Dalam kondisi normal, protein ini membantu mengatur kadar gula darah dengan mempromosikan produksi insulin. Namun, paparan yang berkepanjangan terhadap kadar gula tinggi dan asam lemak dapat menyebabkannya menjadi hiperaktif. Hal ini menyebabkan penghancuran sel beta dan perkembangan diabetes tipe 2.

Untuk mencegah atau memperlambat proses ini, para ilmuwan mengembangkan 'lem molekuler' khusus yang membuat protein terperangkap dalam sitoplasma sel. Ini mencegahnya memasuki inti, di mana ia dapat memicu efek berbahaya.

Dalam tes laboratorium pada sel beta manusia, molekul lem ini secara signifikan mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh proses ini.

Penelitian tentang pengobatan

Protein seperti ChREBP, yang berkontribusi pada perkembangan dan perkembangan diabetes, sejauh ini terbukti resisten terhadap intervensi obat. Tim peneliti sekarang bekerja untuk memperbaiki molekul -molekul ini dan mengujinya dalam kondisi praklinis. Ini akan membantu menentukan apakah pendekatan tersebut cocok untuk pengembangan klinis lebih lanjut dan, pada akhirnya, untuk perawatan pasien.

“Bagian penting dari fase berikutnya adalah menilai stabilitas senyawa,” kata kandidat PhD Marloes Pennings. “Misalnya, apakah molekul tetap utuh di dalam tubuh sehingga terus berfungsi sebagaimana dimaksud?”

Metode administrasi yang ideal juga merupakan pertimbangan utama. Jika perlakuan ini akhirnya mencapai pasar sebagai obat, profesor dan promotor Luc Brunsveld lebih suka datang dalam bentuk pil. “Itu akan jauh lebih sedikit invasif daripada membawa pompa insulin, misalnya.” Penelitian lebih lanjut perlu menentukan apakah ini layak.

Gambar ini menunjukkan bagaimana molekul yang disintesis, atau lem molekuler (biru), berikatan dengan protein (putih) dan mitra protein yang mengikat Chrebp (merah).

Berbagai panel menunjukkan struktur kimia upaya untuk mengoptimalkan molekul seperti itu dan kekuatan pengikat yang dicapai.

Grafik menunjukkan seberapa baik molekul 'biru' berikatan dengan kompleks protein pada konsentrasi yang berbeda.

Insulin memungkinkan sel untuk menyerap glukosa (sejenis gula) dari darah, baik untuk penggunaan energi atau penyimpanan segera sebagai glikogen di hati dan otot. Ketika proses ini tidak berfungsi, kelebihan glukosa tetap ada dalam aliran darah, yang dapat membahayakan tubuh dan menyebabkan penyakit kardiovaskular, masalah ginjal, dan kerusakan saraf. Kondisi ini dikenal sebagai diabetes.

Ada beberapa jenis diabetes, diabetes tipe 1, tipe 2, dan gestasional yang paling terkenal. Penelitian yang melibatkan ilmuwan TU/E berfokus pada pengobatan diabetes tipe 2.

Diabetes tipe 2 sering disebabkan oleh resistensi insulin, di mana sel -sel tubuh menjadi kurang responsif terhadap insulin, yang menyebabkan penumpukan glukosa dalam darah. Bentuk diabetes ini sangat terkait dengan faktor gaya hidup dan, dalam beberapa kasus, genetika. Diet yang sehat dan olahraga teratur dapat membantu mengurangi efeknya, tetapi suntikan obat atau insulin seringkali masih diperlukan.

Diabetes.nl

Lem molekuler dari chrebp/14-3-3 sel melindungi sel beta kompleks dari glukolipotoksisitas

Cathrius F. Plotzko