Nya fynd om hårlika utskott på kärlväggens celler kan få betydelse för diabetesbehandling

När blodsockernivån stiger utsöndrar betacellerna i bukspottkörtelns Langerhanska öar insulin i blodet. Insulin inducerar upptaget av glukos (blodsocker) i en mängd olika vävnader inklusive fett och muskler. Glukos och andra näringsämnen måste passera kärlbarriären för att nå betacellerna. På samma sätt måste nyligen frisatt insulin passera in i blodet för att nå målvävnaderna.

På insidan av blodkärlen finns endotelceller. Blodkärl i de Langerhanska öarna bildar ett tätt nätverk med många små porer i endotelcellernas membran som underlättar utbytet av molekyler över kärlväggen.

Små hårlika strukturer

Nu har forskare undersökt hur bildandet av och funktionen hos de Langerhanska öarnas blodkärl påverkas av primära cilier, små hårlika strukturer som finns på betaceller och endotelceller. Professor Per-Olof Berggrens forskargrupp vid Rolf Luft Forskningscenter för Diabetes och Endokrinologi, Institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet har i samarbete med Jantje Gerdes forskargrupp vid Helmholtz Diabetesforskningscentrum i München tidigare visat att utsöndringen av insulin moduleras av cilier på betaceller.

I den nya studien har forskarna utgått från en musmodell av Bardet-Biedls syndrom, en sjukdom som orsakas av dysfunktionella cilier. De kunde visa att när cilier i endotelcellerna inte fungerar som de ska är blodförsörjningen till de Langerhanska öarna mindre effektiv. Nybildade kärl får större diameter och färre porer som näringsämnen kan passera genom.

Sämre på att leverera glukos

– Det resulterar i att de minsta blodkärlen, kapillärerna, blir mindre effektiva när det gäller att leverera glukos till betacellerna, säger Yan Xiong, forskarassistent vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet och studiens förstaförfattare.

Signalering via tillväxtfaktorn VEGF-A identifierades som en nyckelspelare i denna process. Endotelceller som saknar funktionella cilier är mindre känsliga för VEGF-A jämfört med vanliga endotelceller, vilket resulterar i att signaleringen via dess receptor VEGFR2 försämras.

– Sammanfattningsvis har vi visat att primära cilier, särskilt de på endotelceller, reglerar såväl blodförsörjningen som kärlens barriärfunktion i de Langerhanska öarna via VEGF-A/VEGFR2-signalvägen, säger Jantje Gerdes, en av studiens sisteförfattare.

Viktig faktor vid transplantation