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Caminhos da sinalização exigidos para a expansão de beta pilhas deprodução

IDDM, que se usou para ser referido como o tipo - 1 diabetes, resulta da destruição selectiva de beta pilhas deprodução da ilhota pancreático pelo sistema imunitário do corpo.

As beta pilhas da ilhota são espalhadas durante todo o pâncreas e compo de dois tipos de pilhas: pilhas alfa, que fazem o glucagon, uma hormona que levante o nível de glicose (açúcar) no sangue, e as beta pilhas, que fazem a insulina.

O artigo publica-se no jornal da química biológica.

“Nosso trabalho focalizado em células estaminais de guiamento, ou em ancestral do pâncreas, para diferenciar-se em beta pilhas. Esta aproximação exigiu que nós aumentamos o número de ancestral do pâncreas encontrando os sinais que fazem com que proliferem. Igualmente exigiu que nós compreendemos que “cues” que active células estaminais para transformar em beta pilhas deprodução,” diz Nora Sarvetnick, Ph.D., um professor da pesquisa de Scripps no departamento da imunologia.

O objetivo total deste estudo de cinco anos, financiado pelos institutos de saúde nacionais, era descobrir os papéis de dois proteins-BMP4 e Identificação-em causar a proliferação ou a expansão de ancestral pancreáticos. Hong Hua, um companheiro pos-doctoral no laboratório de Sarvetnick, era o autor principal deste estudo.

A progressão de células estaminais pancreáticos às beta pilhas é governada pela expressão das proteínas chaves, incluindo uma classe de proteínas chamadas os factores da transcrição do bHLH que regulam a expressão genética. Os Ids (inibição de factores da diferenciação) são uma família das proteínas implicadas em um número de processos celulares, incluindo a proliferação de pilha. O maior protagonismo de proteínas da identificação é ligar a, e inibir, a função de proteínas do bHLH, incluindo aquelas que são importantes na revelação do pâncreas. Conseqüentemente, as proteínas da identificação podiam ligar às proteínas do bHLH no pâncreas tornando-se e impedir se diferenciem em pilhas deprodução maduras e, ao mesmo tempo, fazer com que proliferem.

“Interessante, a expressão de proteínas da identificação é induzida por alvos morfogenéticos das proteínas (BMPs) do osso em um outro tipo da pilha,” diz Sarvetnick. “Nós quisemos saber se o BMP pode causar um aumento da expressão da identificação, e se este conduziria à proliferação das células estaminais.”

Seu trabalho incorporou diversas técnicas para testar estas hipóteses, incluindo o uso de pilhas do ancestral AR42J do pâncreas e de modelos transgénicos do rato. Os dados da equipe demonstraram que a sinalização BMP4 é necessária e suficiente para a proliferação de pilhas do ancestral de AR42J, e que este crescimento está correlacionado com um aumento na expressão da identificação. O grupo igualmente fez o immunohistochemistry que mancha para mostrar que as proteínas do BMP e da identificação estão encontradas em abundância no pâncreas embrionário do rato, que contem proliferar células estaminais.

Uma fonte possível de pilhas pancreáticos do ancestral é pensada para derivar-se das pilhas epiteliais do canal do pâncreas. O pâncreas do modelo do rato que o laboratório de Sarvetnick usou contem uma abundância de células estaminais de regeneração dos canais. “Importante, nós encontramos que se nós injectamos um anticorpo que inibisse BMP4 nestes ratos, este reduziu significativamente o número de proliferar pilhas do canal. Nós igualmente encontramos aquele na inibição destes ratos dos resultados BMP4 em um aumento na expressão de um factor proteína-dependente PAX6 do bHLH, que fosse exigido para a diferenciação final de pilhas da ilhota pancreático.”

Os resultados do grupo indicam que a estimulação BMP4 obstrui a diferenciação de pilhas do ancestral da glândula endócrina com a indução da identificação, que, no seu bivalente, promovem sua expansão, revelando um paradigma novo da sinalização que explica o balanço entre a expansão e a diferenciação de ancestral epiteliais pancreáticos.

“As complicações do diabetes mellitus impor custos médicos, econômicos, e sociais enormes ao paciente e ao sistema de saúde. Estas experiências fornecem introspecções novas nos caminhos da sinalização que são exigidos para a expansão de células estaminais do pâncreas,” dizem Sarvetnick. “Nosso trabalho pode fornecer começar aponta para o melhoramento da eficácia dos tratamentos para pacientes e talvez da prevenção da doença clínica.”

“Não se sabe a que substituição da extensão de insulina-produzir pilhas ocorre na fase de diabetes quando estas pilhas estão sendo eliminadas activamente,” diz Alberto Hayek, um professor da pediatria no University of California, San Diego e director científico do instituto de Whittier para o diabetes. “A substituição pode ocorrer às expensas da auto-réplica de beta pilhas ainda-intactos, ou às expensas da réplica e promover a diferenciação de pilhas do precursor em pilhas novas da glândula endócrina. Se estas pilhas elevaram nos canais pancreáticos, porque o trabalho do Dr. Sarvetnick tem mostrado previamente nos modelos animais desenvolvidos em seu laboratório, a identificação das proteínas (BMPs) descritas nesta pesquisa é uma etapa importante para a aplicação potencial das terapias visadas aumentando uma associação das pilhas que se tornarão deprodução.”