IDDM, yang digunakan untuk disebut sebagai diabetes tipe 1, hasil dari kehancuran selektif sel yang memproduksi insulin beta pankreas islet oleh sistem kekebalan tubuh.
Beta sel Islet tersebar di seluruh pankreas dan terdiri dari dua jenis sel: sel alfa, yang membuat glukagon, suatu hormon yang menaikkan tingkat glukosa (gula) dalam darah, dan sel beta, yang membuat insulin.
Artikel ini muncul dalam Journal of Biological Chemistry .
"Pekerjaan kami fokus pada membimbing sel batang, atau nenek moyang pankreas, untuk berdiferensiasi menjadi sel-sel beta Pendekatan ini mengharuskan kita meningkatkan jumlah nenek moyang pankreas dengan mencari sinyal yang menyebabkan mereka untuk berkembang biak.. Hal ini juga mengharuskan kita memahami 'isyarat' yang mengaktifkan sel-sel induk berubah menjadi sel yang memproduksi insulin beta, "kata Nora Sarvetnick, Ph.D., seorang Scripps Research profesor di Departemen Imunologi.
Tujuan keseluruhan dari penelitian ini lima tahun, didanai oleh Institut Kesehatan Nasional , adalah untuk menemukan peran dua protein-BMP4 dan Id-dalam menyebabkan proliferasi atau perluasan nenek moyang pankreas. Hong Hua, postdoctoral fellow di lab Sarvetnick, adalah penulis utama dari studi ini.
Perkembangan sel induk pankreas untuk sel-sel beta diatur oleh ekspresi protein kunci, termasuk kelas protein yang disebut faktor transkripsi bHLH yang mengatur ekspresi gen. Id (penghambatan faktor diferensiasi) adalah keluarga protein terlibat dalam sejumlah proses seluler, termasuk proliferasi sel. Peran utama dari protein Id adalah untuk mengikat, dan menghambat, fungsi protein bHLH, termasuk yang penting dalam pembangunan pankreas. Oleh karena itu, protein Id bisa mengikat protein bHLH dalam pankreas berkembang dan mencegah mereka dari menjadi dewasa membedakan sel yang memproduksi insulin dan, pada saat yang sama, menyebabkan mereka untuk berkembang biak.
"Menariknya, ekspresi protein Id adalah disebabkan oleh tulang morphogenetic protein (BMP) target dalam sel jenis lain," kata Sarvetnick. "Kami ingin tahu apakah BMP dapat menyebabkan peningkatan ekspresi Id, dan jika ini akan mengakibatkan proliferasi sel batang."
Karyanya dimasukkan beberapa teknik untuk menguji hipotesis, termasuk penggunaan sel-sel progenitor AR42J pankreas dan model tikus transgenik. Data tim menunjukkan bahwa BMP4 signaling perlu dan cukup untuk proliferasi sel progenitor AR42J, dan bahwa pertumbuhan ini berkorelasi dengan peningkatan ekspresi Id. Kelompok ini juga melakukan pewarnaan imunohistokimia untuk menunjukkan bahwa BMP dan protein Id ditemukan dalam kelimpahan di pankreas tikus embrio, yang mengandung sel induk berkembang biak.
Sebuah sumber yang mungkin dari sel-sel progenitor pankreas diperkirakan berasal dari epitel duktus sel-sel pankreas. Pankreas dari model mouse yang digunakan lab Sarvetnick berisi kelimpahan regenerasi sel induk dari saluran. "Yang penting, kami menemukan bahwa jika kita menyuntikkan suatu antibodi yang menghambat BMP4 ke dalam tikus, ini secara signifikan mengurangi jumlah sel berkembang biak duktus. Kami juga menemukan bahwa dalam penghambatan tikus hasil BMP4 dalam peningkatan ekspresi dari protein bHLH faktor tergantung PAX6, yang diperlukan untuk diferensiasi akhir sel islet pankreas. "