Ny kunskap om betacellens utsöndring av insulin

Betacellernas utsöndring av hormonet insulin styrs av sockret i blodet (blodglukos). När detta inte fungerar förmår kroppen inte sänka blodsockernivån i blodet vilket leder till utvecklingen av typ 2 diabetes.
I sin avhandling har Vishal Salunkhe undersökt mekanismer som påverkar insulinutsöndringen och då framförallt en process som benämns "exocytos".
Här skriver han själv om sin forskning.

När vi äter ökar nivån av blodsocker (blodglukos) i blodet. Glukos forslas i blodet till målvävnader, såsom fett och skelettmuskel, där det används som energi. Men för att glukos ska kunna tas upp av målvävnaden krävs insulin.   Insulin är ett hormon som produceras av beta-celler i bukspottkörtelns Langerhanska öar, vars sekretion ut i blodet regleras av blodglukos.  Då denna process misslyckas förmår inte kroppen att sänka blodglukos tillräckligt. Detta leder till utveckling av typ 2 diabetes, som är en kombination av beta-cellernas oförmåga att frisätta tillräcklig mängd insulin och målvävnadens oförmåga att ta upp glukos.

I denna avhandling har jag undersökt mekanismer som påverkar insulinsekretion och då framförallt en process som benämns exocytos. I beta-cellen fylls små runda blåsor, sk granula med insulin, då insulinet väl har producerats.  Exocytos är den process varmed dessa granula smälter samman med det omgivande membranet på beta-cellen för att insulinet ska komma ut i blodet.  Ökad koncentration av glukos är en grundläggande faktor för att exocytos ska ske och insulin utsöndras.  Jag har specifikt fokuserat på tre faktorer som kan påverka exocytos-processen i beta-cellen och därmed också insulinsekretionen och nivån av glukos i blodet. Dessa är calcium, microRNA och rosuvastatin.

Matematisk modell
Kalcium är den molekyl som initierar fusionen av granula med det omgivande membranet. Jag har i min avhandling på detaljerad cellulär fysiologisk nivå med hjälp av en matematisk modell studerat detaljer i förhållandet mellan kalcium och fusionen av granula, som har medfört ökad förståelse för den här processen. En viktig del i denna studie är att jag tagit tillvara att enskilda celler är heterogena, något som inte tidigare gjorts i liknande studier.

MicroRNA är små molekyler som reglerar mängden av protein i cellen. Då en cell har mycket av ett microRNA så minskar mängden av protein som detta microRNA specifikt reglerar. Dessa molekyler har föreslagits kunna fungerar som biomarkörer då halten av specifika microRNA förändras vid uppkomst av sjukdom.   MicroRNA är ofta vävnads-specifika och därför har reglering av mängden microRNA också förslagits kunna användas som läkemedel. Jag har studerat två microRNA, miR-375 och miR-335, och hur de reglerar mängden specifika protein, som påverkar sekretionen av insulin och exocytos-processen. I min avhandling fann jag att miR-375 reglerar beteendet hos en spänningskänslig jonkanal som forslar natrium in i cellen. Vidare fann jag att överuttryck av miR-335 påverkar mängden av tre olika protein som medverkar i exocytos-processen. Det sistnämnda är extra intressant eftersom det tidigare har visats att mängden miR-335 är förhöjd i diabetiska djurmodeller och mängden av flera proteiner som medverkar vid exocytos-processen är reducerad i Langerhanska öar vid typ 2 diabetes. 

Ökar risken för diabetes
Rosuvastatin är en statin som används för behandling av kardiovaskulära sjukdomar för att sänka kolesterolnivån. På senare tid har det via flera studier framkommit att medicinering med statiner medför en ökad risk att få diabetes. För att undersöka detta närmare har jag i min avhandling undersökt hur rosuvastatin påverkar exocytos-processen, sekretion av insulin och blodglukosnivåer. Jag fann att rosuvastatin minskade insulinsekretionen och påverkade nivåerna av kalcium inne i cellen. Vidare hade rosuvastatin en positiv effekt på upptaget av glukos i målvävnad, och åtminstone under den period som vår studie pågick förändrades inte blodglukosnivåerna. Den minskade insulinsekretionen kan dock på längre sikt komma att öka glukoshalten i blodet. Detta får framtida studier visa.

Sammanfattningsvis visar jag i min avhandling vikten av en fungerade exocytos-process för fungerande sekretion av insulin. Genom denna kunskap har ytterligare en pusselbit lagts till det pussel som behöver läggas för att vi ska få en ökad förståelse av hur insulin utsöndras och hur defekter i denna process leder till typ 2 diabetes. Nödvändigt för en framtida förbättrad behandling av sjukdomen.

Senast uppdaterad: 2015-12-11
Webbansvarig:  Redaktionen

diabetesportalen.se, LUDC, CRC, SUS Malmö, Ingång 72, Hus 91, plan 12. 205 00 Malmö. Telefon: 040 39 10 00 (vx)