Wyspy trzustkowe: różne u myszy i ludzi

Wiedza o tym, jak wyglądają i jak funkcjonują wyspy Langerhansa pochodzi głównie z badań eksperymentalnych na myszach i szczurach. Jednak z najnowszych szwedzko-amerykańskich badań wynika, że w budowie i funkcjach ludzkich i mysich wysp trzustkowych występują istotne różnice.
"Nasze odkrycia dowodzą, że opisy wysp Langerhansa znajdujące się w podręcznikach endokrynologii i w literaturze naukowej nie są ścisłe. W rzeczywistości wygląd i funkcjonowanie ludzkich wysp trzustkowych nieco od nich odbiegają. Sądzimy, że nasze odkrycia pomogą w przygotowaniu ciężko chorych diabetyków do operacji transplantacji wysp trzustkowych" - mówi Per-Olof Berggren, profesor endokrynologii eksperymentalnej w Instytucie Karolinska w Solnej koło Sztokholmu.
Profesor Berggren wraz z kolegami z University of Miami na Florydzie opublikował ostatnio w czasopiśmie Proceedings of National Academy of Science (2006; 103: 2334-2339) rezultaty wspólnych badań. Naukowcy wypreparowali ludzkie (pochodzące od zmarłych w wypadkach dawców) i mysie wyspy trzustkowe, próbki tkanek zabarwili immunohistochemicznie, a następnie analizowali je pod mikroskopem.
Uzyskane wyniki pokazują, że produkujące insulinę komórki beta dominują w wyspach trzustkowych u myszy. Ludzkie wyspy trzustkowe zawierały natomiast więcej komórek alfa, produkujących glukagon - hormon o działaniu przeciwstawnym do insuliny.

Istotne w przygotowaniach do transplantacji

Kolejną różnicą jest to, że komórki w ludzkich wyspach trzustkowych rozmieszczone są w sposób nieuporządkowany i wszystkie są jednakowo ukrwione. U myszy komórki beta skupione są pośrodku wyspy.
"Nie my pierwsi opisujemy różnice w budowie wysp Langerhansa. Ale nasze badania mogą stać się "gwoździem do trumny" dla funkcjonujących wciąż przekonań, że różnic w budowie wysp trzustkowych u myszy i u ludzi praktycznie nie ma" - mówi Per-Olof Berggren.
Odkrycie naukowców po raz pierwszy zwraca uwagę na fakt, iż różnice w budowie wysp trzustkowych mają znaczenie dla ich funkcjonowania. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych technik mikroskopowych zbadano, jak zmieniało się w zależności od poziomu glukozy w otoczeniu stężenie wapnia wewnątrz komórek beta.
"Zmiana stężenia wapnia jest ważnym sygnałem międzykomórkowym, wywołującym zwiększoną produkcję insuliny. U myszy zaobserwowaliśmy, że stężenie wapnia we wszystkich komórkach beta było zsynchronizowane. W przypadku ludzkich komórek beta nie zauważyliśmy tego zjawiska" - kontynuuje Per-Olof Berggren.
Dla pacjentów chorych na cukrzycę typu 1 (czyli w ogóle pozbawionych czynnych komórek beta), którzy nie są w stanie kontrolować przebiegu swojej choroby za pomocą zastrzyków z insuliny, alternatywnym sposobem leczenia jest transplantacja wysp Langerhansa. W ostatnich latach liczba takich zabiegów się zwiększa. Przed transplantacją próbuje się określić za pomocą różnych testów jakość pobranych wysp trzustkowych.
"Testy te bazują na tym, jak wyspy trzustkowe funkcjonują u myszy. Znalezienie metod analitycznych, których wyniki korelowałyby z długofalowymi skutkami już po transplantacji okazało się trudne. Uważamy, że właśnie na tym polu można dużo zyskać poprzez lepsze poznanie funkcjonowania ludzkich wysp trzustkowych" - mówi Per-Olof Berggren.

Choroba zmienia fizjologię

Olle Korsgren, profesor immunologii transplantacyjnej na Uniwersytecie w Uppsali, zajmujący się m.in. przeszczepami wysp Langerhansa, twierdzi, iż wyniki cytowanych badań są interesujące i potencjalnie ważne z punktu widzenia praktyki klinicznej. Komentuje je jednak z ostrożnością. "Wychodzę z założenia, że wyspy trzustkowe u ludzi i u myszy funkcjonują w zasadzie tak samo. Problem z badaniami nad wyspami ludzkimi polega na tym, że choroba, środki farmakologiczne i zwiększony poziom stresu związany z intensywnym leczeniem mogą modyfikować ich funkcje. Ale jeśli rzeczywiście istnieją różnice w funkcjonowaniu ludzkich i mysich wysp trzustkowych, miałoby to duże znaczenie w procesach opracowywania nowych leków przeciw cukrzycy typu 2" - mówi prof. Olle Korsgren.

Tłumaczenie: L2 Consulting