Poškozená mitochondrie může stát za rozvojem diabetu 2. typu
Nová studie přináší důkazy, že poškozené mitochondrie mohou aktivovat buněčný stresový mechanismus, který narušuje funkci beta buněk slinivky, jaterních buněk i tukových buněk. Tento proces může vést ke ztrátě jejich identity a následnému selhání. Zajímavé však je, že blokování tohoto mechanismu přineslo v pokusech na myších pozitivní výsledky.
Jak mitochondrie souvisí s diabetem?
S věkem roste pravděpodobnost vzniku diabetu 2. typu, což naznačuje, že věkem podmíněné změny v těle přispívají k jeho rozvoji. Hlavním znakem diabetu je neschopnost beta buněk ve slinivce produkovat inzulin, který reguluje hladinu cukru v krvi.
Pro správnou funkci beta buněk je zásadní energie z mitochondrií. Mitochondriální dysfunkce je známým rysem stárnutí a její dopady jsou široké, protože mitochondrie mají téměř všechny buňky v těle. Odkdy přesně mitochondriální problémy ovlivňují rozvoj diabetu, však dosud nebylo jasné.
Nová studie publikovaná v časopise Science přináší důležité odpovědi a možná i naději na nové terapeutické přístupy.
Diabetické buňky mají horší mitochondrie
Výzkumný tým nejprve analyzoval buňky slinivky od pacientů s diabetem 2. typu. Výsledky ukázaly, že jejich beta buňky mají:
✅ Méně mitochondriální DNA
✅ Sníženou expresi genů potřebných pro mitochondrie
✅ Poruchy mitofagie – procesu, který odstraňuje poškozené mitochondrie
Tyto problémy naznačují ztrátu kontroly nad kvalitou mitochondrií. Zajímavé však je, že u obézních pacientů nebo lidí s inzulinovou rezistencí se tento problém v takové míře neprojevil, což naznačuje, že jde o specifický jev spojený s diabetem.
Beta buňky ztrácí svou identitu
Aby vědci zjistili, zda špatná regulace mitochondrií skutečně vede k selhání beta buněk, vytvořili tři geneticky upravené myší modely, v nichž narušili různé mitochondriální dráhy.
🔬 U všech tří modelů bylo pozorováno aktivování tzv. integrované stresové odpovědi (ISR), což je buněčný obranný mechanismus. ISR je užitečný pro krátkodobé zvládání stresu, ale při dlouhodobé aktivaci negativně ovlivňuje funkci buněk.
Podrobnější analýza ukázala, že ISR potlačuje geny klíčové pro identitu beta buněk. V důsledku toho se buňky přestávají chovat jako beta buňky, ztrácí schopnost produkovat inzulin a zůstávají v méně vyvinutém stavu.
💬 „Zjistili jsme, že mitochondriální stres způsobuje, že beta buňky přestávají být beta buňkami,“ vysvětluje Dr. Emily M. Walker, hlavní autorka studie.
Lze tento proces zvrátit?
Diabetes ovlivňuje nejen slinivku, ale i játra, svaly a tukovou tkáň. Výzkumníci proto provedli další pokusy na myších modelech s poruchami mitochondrií v jaterních a tukových buňkách – výsledky byly stejné.
To naznačuje, že tento mechanismus by mohl být klíčový pro celé spektrum metabolických onemocnění.
A co je nejlepší? Blokování ISR může obnovit funkci beta buněk.
Vědci využili experimentální léčivo ISRIB, které dokáže potlačit ISR. Když jím ošetřili beta buňky diabetických myší, znovu začaly vykazovat známky zdravé identity a zlepšila se jejich funkce.
💬 „Ztráta beta buněk vede k diabetu 2. typu. Teď máme vysvětlení proč k tomu dochází a zároveň možný způsob, jak tento proces zvrátit,“ říká Dr. Scott A. Soleimanpour, hlavní autor studie.
Co tato studie znamená pro budoucí léčbu?
Podle odborníků by tyto objevy mohly otevřít nové možnosti léčby diabetu i dalších metabolických poruch.
💡 Dr. Spring Behrouz, odbornice na mitochondrie, vysvětluje:
🔹 „Doposud byla mitochondriální dysfunkce považována spíše za důsledek diabetu. Tato studie však ukazuje, že naopak může být jeho příčinou.“
🔹 „Díky pochopení této dráhy můžeme hledat nové způsoby, jak pomocí mitochondrií ovlivnit metabolismus.“
ISRIB je už nyní testován v klinických studiích, což dává naději, že by v budoucnu mohl pomoci lidem s diabetem. Pokud se výsledky potvrdí i u lidí, mohl by tento objev zcela změnit přístup k léčbě metabolických onemocnění.
🔗 Zdroj: Science – Retrograde mitochondrial signaling governs the identity and maturity of metabolic tissues