Studie förklarar kopplingen mellan cilier och diabetes
Mycket små utskott på celler, cilier, spelar en viktig roll för utsöndringen av insulin, enligt en ny studie som publiceras i Nature Communications. Forskarna rapporterar att cilierna på betaceller i bukspottkörteln har insulinreceptorer på sig och att förändrad ciliefunktion kan vara förknippat med utveckling av typ 2-diabetes.
Cilier är ytterst små utskott på celler som tillskrivs flera viktiga funktioner, bland annat en roll i signalöverföring i celler. Flera sjukdomar och patologiska tillstånd anses vara kopplade till brister i ciliernas funktion. Därför intresserade sig forskare vid Karolinska Institutet i Stockholm, University College London och Helmholtz Zentrum München (HMGU) för ciliernas betydelse för reglering av blodsockernivån och typ 2-diabetes.
– Det har varit känt en tid att typ 2-diabetes är vanligare hos personer med ciliopati, en patologisk funktionsrubbning i cilierna. Våra resultat bekräftar den observationen och förklarar dessutom hur cilier är kopplade till sockermetabolism och diabetes, säger studiens försteförfattare Jantje Gerdes, tidigare vid Karolinska Institutet och numera vid the Institute of Diabetes and Regeneration Research vid HMGU.
Forskarna undersökte funktionen hos cilier på de insulinutsöndrande betacellerna i bukspottkörteln. Insulin är det hormon som sänker blodsockernivån. När forskarna stimulerade betacellerna med socker ökade antalet insulinreceptorer på deras cilier. När cirkulerande insulin fäster till receptorerna leder det till att betacellerna släpper ut mer insulin i blodet. Cilierna spelar därför en viktig roll för insulinutsöndring och -signalering.
Minskad insulinfrisättning
Forskarna studerade också vad som händer när cilierna är skadade. De upptäckte att möss som har få eller defekta cilier har minskad insulinfrisättning och djuren har signifikant förhöjda blodsockernivåer.
– Funktionsrubbning i cilierna och felaktig glukosomsättning är direkt kopplade till varandra. Ciliopatier kan därför eventuellt användas som modeller i studier av många hittills okända mekanismer som ligger bakom diabetes, säger Per-Olof Berggren vid Rolf Luft Forskningscentrum för diabetes och endokrinologi vid Karolinska Institutet, huvudansvarig för studien.
Forskningen har finansierats med anslag från bland annat Vetenskapsrådet, Novo Nordisk Fonden, Europeiska forskningsrådet (ERC), Familjen Erling-Perssons stiftelse, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse samt Stichting af Jochnick Foundation.
Publikation
Ciliary dysfunction impairs pancreatic insulin secretion and promotes development of type 2 diabetes in rodents
Jantje M. Gerdes, Sonia Christou-Savina, Yan Xiong, Tilo Moede, Noah Moruzzi, Patrick Karlsson-Edlund, Barbara Leibiger, Ingo B. Leibiger, Claes-Göran Östenson, Philip L. Beales & Per-Olof Berggren
Nature Communications, online 6 November 2014, doi: 10.1038/ncomms6308