Proteinet som skyddar insulinproducerande celler

Mycket diabetesforskning handlar om att förstå vad som händer när de insulinproducerande cellerna förstörs. Forskare vid Lunds universitet har valt ett annat angreppssätt. Det går ut på att förstå vad som skyddar cellerna. I sin forskning visar de hur ett protein i kroppens immunförsvar skyddar de insulinproducerande cellerna från att inflammeras och dö.

Studien som publiceras i PNAS är ett exempel på grundforskning, som i framtiden kan bidra till nya behandlingar vid olika diabetesformer.

Även om det finns många skillnader mellan typ 1-diabetes och typ 2-diabetes finns det också likheter, som inflammation av de insulinproducerande cellerna. Forskare vid Lunds universitet har studerat ett protein med namnet C3, som spelar en central roll för kroppens immunförsvar. Proteinet utsöndras från celler och finns i stora mängder i blodet. Tidigare studier av samma forskare har visat att C3 även finns inuti celler och spelar en viktig roll där. Nu visar deras senaste studie att proteinet C3 skyddar insulinproducerande celler från att skadas och dö när det befinner sig inuti cellen.

– Mycket forskning om diabetes går ut på att försöka förstå vad som händer när de insulinproducerande cellerna förstörs. Vi har valt ett annat angreppssätt som går ut på att förstå vad som skyddar de insulinproducerande cellerna, säger Anna Blom, professor i proteinkemi vid Lunds universitet som har lett studien.

Det är redan känt att ett protein som heter IL-1B kan orsaka inflammation och skada de insulinproducerande cellerna. Den nya studien visar att C3 som finns inuti de insulinproducerande cellerna som skyddar dem från att skadas av IL-1B (se faktarutan ”Så här gjorde forskarna”).

Kan leda till nya behandlingar
På lång sikt kan kunskapen om C3 användas för att utveckla nya behandlingar som går ut på att skydda de insulinproducerande cellerna, till exempel stamcellsterapier som kan behandla typ 1-diabetes och typ 2-diabetes.

– En målsättning bland många diabetesforskare är att skapa behandlingar som innebär att stamceller tas från patienten och omvandlas till insulinproducerande celler, som transplanteras tillbaka till patienten. För att nå dit är det viktigt att förstå vad som krävs för att de insulinproducerande cellerna ska vara välfungerande. Om vi kan öka produktionen av intracellulärt C3 i dessa celler kan det hjälpa cellerna att överleva längre så att behandlingen kan bli mer effektiv, säger Ben C King, docent i inflammationsforskning vid Lunds universitet och delad sisteförfattare för studien.

Banar väg för ny forskning
Bland forskare som studerar immunförsvaret råder det inte konsensus om att C3 spelar en viktig roll inuti våra celler. Anna Bloms förhoppning är att den nya studien kan bana väg för ny forskning som kan öka kunskapen om vilken betydelse intracellulära C3 har för utvecklingen av diabetes och andra sjukdomar.

– Det är känt sedan länge att C3 spelar en viktig roll för immunförsvaret i blodbanan där det hjälper vita blodkroppar att äta upp smittsamma mikroorganismer. Vår nya studie visar att proteinet spelar en annan roll när det befinner sig inuti cellen. Vi hoppas att få se liknande studier av andra forskargrupper som antingen bekräftar eller motsäger våra resultat, säger forskargruppsledare Anna Blom.

Så här gjorde forskarna

• Forskarna odlade insulinproducerande celler från råttor. Med hjälp av gensaxen CRISPR/Cas9 skapade de celler som antingen saknade C3 eller endast producerade den intracellulära formen av proteinet. De fann då att celler utan C3 var mer utsatta för skadliga effekter av IL-1B medan celler med C3 var skyddade.
• Deras experiment på möss visade att insulinproducerande celler som hade en brist på C3 hade större risk att skadas och dö, vilket ledde till snabbare utveckling av diabetesliknande tillstånd.
• Forskarna kunde också bekräfta tidigare fynd som har visat att intracellulärt C3 finns i mänskliga insulinproducerande celler och att nivåerna ökar i närvaro av IL-1B, särskilt i samband med diabetes. Det beror troligtvis på att proteinet försöker skydda de insulinproducerande cellerna.
• Proteinets skyddande effekt kan kopplas till ett annat protein som kallas FRK. Tidigare studier av samma forskargrupp har visat att C3 interagerar med FRK, som är känt för att bidra till förstörelse av insulinproducerande celler. I den nya studien har forskarna genomfört experiment som visar att den skadliga effekten av IL-1B på insulinproducerande celler hämmas när FRK och C3 interagerar med varandra.

Länk till studien (pnas.org)

Finansiärer:
Diabetes Wellness Sverige, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Vetenskapsrådet, Diabetesfonden, Stiftelsen för Strategisk Forskning, Avtal om Läkarutbildning och Forskning (ALF), Direktör Albert Påhlssons stiftelse, Magnus Bergvalls Stiftelse, the Crafoord Foundation, Åke Wibergs Stiftelse, Alfred Österlunds Stiftelse och the Bo and Kerstin Hjelt Diabetes Foundation.

En stor del av diabetesforskningen vid Lunds universitet görs inom forskningsmiljön EXODIAB som är ett strategiskt forskningsområde (SFO) i Sverige. Målet är att utveckla nya behandlingar och läkemedel som kan förhindra eller bota diabetes.

Källa: Diabetesportalen, Petra Olsson
Foto: Rebecca Rosberg