Publicerad: 2021-11-22 08:48 | Uppdaterad: 2021-11-23 10:09

Kronprinsessan Victoria besökte Rolf Luft Forskningscentrum vid MMK

Kronprinsessan Victoria, Lisa Juntti-Berggren, Kerstin Brismar och Per-Olof Berggren
Kronprinsessan Victoria hälsas välkommen till Rolf Luft Forskningscenter Foto: Xiao-Wei Zhang

Den 9 november 2021 fick Rolf Luft Forskningscentrum för Diabetes och Endokrinologi, Karolinska Institutet, besök av Kronprinsessan Victoria. Hon fick ta del av aktuell forskning som pågår kring diabetes, vad som händer när man får sjukdomen och hur följdsjukdomar kan förebyggas.

Professor Per-Olof Berggren föreläser

Professor Per-Olof Berggren hälsade välkommen och berättade hur arbetet på laboratoriet utvecklats sedan föregående besök 2013. Han diskuterade ögats användning för att förstå hur diabetes utvecklas och kan förebyggas/botas samt hur det kan användas för att studera andra sjukdomar.

Professor Lisa Juntti-Berggren berättade om hur en sänkning av apolipoprotein CIII kan förebygga både övervikt och typ 2 diabetes.

Senior professor Kerstin Brismar berättade hur man kan förebygga och behandla sena diabeteskomplikationer såsom svårläkta fotsår, njurskada och hjärtkärlsjukdom samt hur man kan förebygga typ 2 diabetes hos personer med hög risk.

Laboratoriebesök

Kronprinsessan fick sedan besöka laboratoriet för att se pågående studier, som visade ögat som verktyg för att studera diabetes typ 1 och typ 2.

Kronprinsessan Victoria och docent Barbara Leibiger i laboratoriet
Docent Barbara Leibiger och Kronprinsessan Victoria
Erwin Ilegems förevisar laboratoriet för Kronprinsessan Victoria
Erwin Ilegems och Kronprinsessan Victoria

Event type
Disputationer
Disputation: Sofie Eliasson Angelstig

2021-12-03 9:30 Add to iCal
Karolinska Universitetssjukhuset, Solna
Location
Clarence Crafoord, A5:04, Eugeniavägen 3
Lead

Mechanistic studies on the repression of cellular reaction to hypoxia as cause for chronic complications in diabetes

Content

Opponent

Lisa Heather, Oxford University

Betygsnämnd

Cesare Patrone, Karolinska Institutet

Ingrid Dahlman, Karolinska Institutet

Per-Ola Carlsson, Uppsala Universitet

Huvudhandledare

Sergiu-Bogdan Catrina

Bihandledare

Xiaowei Zheng

Kerstin Brismar

 

Kontakt

Publicerad: 2021-11-09 11:00 | Uppdaterad: 2021-11-23 10:04

Brist på viktig molekyl i röda blodkroppar orsakar kärlskador vid typ 2-diabetes

röda blodkroppar
Illustration av röda blodkroppar, Pixabay.

Förändrad funktion av de röda blodkropparna leder till skador på blodkärlen vid typ 2-diabetes. Resultat från en ny studie i celler från patienter med typ 2-diabetes och i möss visar att denna effekt orsakas av brist på en viktig molekyl i de röda blodkropparna. Studien av forskare vid Karolinska Institutet har publicerats i tidskriften Diabetes.

Det är känt att patienter med typ 2-diabetes löper betydande risk att drabbas av hjärt-kärlsjukdomar. Dessa orsakas av skador på blodkärl i flera organ vilket leder till bland annat hjärtinfarkt, stroke, njurskador och ögonskador. De underliggande mekanismerna bakom hjärt-kärlskador vid typ 2-diabetes är dock till stora delar okända och det saknas behandling som förhindrar att sådana skador uppstår.

De senaste årens forskning har visat att de röda blodkropparna, vars viktigaste uppgift är att transportera syre till kroppens olika organ, förändras vid typ 2-diabetes och kan bidra till de kärlskador som uppstår som komplikationer vid typ 2-diabetes. Forskare vid Karolinska Institutet har i celler från patienter med typ 2-diabetes och i möss studerat vilka förändringar i de röda blodkropparna som kan förklara de skadliga effekterna vid typ 2-diabetes.

Minskade nivåer microRNA-210

Forskarna fann att nivåerna av molekylen microRNA-210 var kraftigt minskade i röda blodkroppar från 36 patienter med typ 2-diabetes jämfört med röda blodkroppar från 32 friska individer. MicroRNA tillhör en grupp molekyler som har en reglerande effekt på cellernas funktion. Minskningen av microRNA-210 ledde till ökad bildning av fria syreradikaler i blodkärlsväggen och skada på de celler som täcker blodkärlens insida, så kallade endotelceller. I laboratorieförsök ökades mängden microRNA-210 i de röda blodkropparna vilket förhindrade uppkomsten av skador på blodkärlen.

Zhichao Zhou och John Pernow
Från vänster, Zhichao Zhou och John Pernow vid KI. Privata foton.

– Resultaten visar på en tidigare okänd orsak bakom kärlskador vid typ 2-diabetes. Vi hoppas att fynden ska bana väg för nya behandlingar som syftar till att återställa mängden microRNA-210 i de röda blodkropparna och därigenom minska risken för kärlkomplikationer vid diabetes, säger studiens korresponderande författare Zhichao Zhou, forskare vid institutionen för medicin, Solna, Karolinska Institutet, som genomförde studien med bland annat Professor John Pernow vid samma institution.

Forskningen finansierades av Hjärt-Lungfonden, Vetenskapsrådet, Region Stockholm, Karolinska Institutets Fonder, Diabetes Wellness Research Foundation, EFSD/Sanofi European Diabetes Research Programme in Macrovascular Complications, Loo och Hans Ostermans Stiftelse, Stiftelsen Sigurd och Elsa Goljes Minne, Stiftelsen Lars Hiertas Minne, von Kantzows Stiftelse och Konung Gustaf V:s och Drottning Victorias Frimurarestiftelse.

Publikation

Downregulation of erythrocyte miR-210 induces endothelial dysfunction in type 2 diabetes”, Zhichao Zhou, Aida Collado, Changyan Sun, Yahor Tratsiakovich, Ali Mahdi, Hanna Winter, Ekaterina Chernogubova, Till Seime, Sampath Narayanan, Tong Jiao, Hong Jin, Michael Alvarsson, Xiaowei Zheng, Jiangning Yang, MD, Ulf Hedin, Sergiu-Bogdan Catrina, Lars Maegdefessel, John Pernow, Diabetes, online 9 november, 2021 doi: 10.2337/db21-0093

Event type
Konferenser och symposier
KI-Novo Nordisk Workshop 2021

2021-11-29 13:00 - 15:30 Add to iCal
Online
Location
Webinar online
Biomedicum. Photo: Stefan Zimmerman
Biomedicum. Foto: Stefan Zimmerman
Lead

Välkomna till det 6:e årliga KI-Novo Nordisk Workshop seminarium den 29 november, 2021. Det här året kommer seminariet att hållas som ett virtuellt webinar. Vänligen se namn på alla föreläsare i programmet nedan.  

Content

Deltagande är gratis och öppet för alla; däremot är registrering obligatorisk.  

Välkomna!

/Håkan Karlsson, Programme Manager

Registrering

Var vänlig använd länken för registrering till webinariet: https://ki-se.zoom.us/webinar/register/WN_vmDqUspNRFS67huC5RpPGg

Agenda

13:00-13:10
Welcome note

Juleen Zierath (Chair Steering Committee, Karolinska Institutet)

13:10-13:30
Obesity - a complex metabolic disease – exploring new avenues to expand the obesity target space

Mads Tang-Christensen (Corporate VP, Obesity Research, Novo Nordisk)                                                                                                

13:40-14:00
Short- and long-loop feedback control of neuroendocrine somatostatin neurons that control growth hormone release

Lars Paeger (Novo Nordisk Fellow, Karolinska Institutet)

14:05-14:25
Risk factors and prognosis of LADA and type 2 diabetes - influence of genes, lifestyle, and treatment

Katharina Herzog (Novo Nordisk Fellow, Karolinska Institutet)

14:30-14:50
RE1 silencing transcription factor regulates choline acetyltransferase in human T cells

Vladimir Shavva (Novo Nordisk Fellow, MedS, Karolinska Institutet)

14:55-15:15
Chronic kidney disease –at the nexus of cardiometabolic complications

Thomas Ebert (Novo Nordisk Fellow, CLINTEC, Karolinska Institutet)

15:20-15:30
Closing remarks

Michelle Ellefson (Fellowship Project Manager, Novo Nordisk)

Kontakt

Publicerad: 2021-10-20 20:57 | Uppdaterad: 2021-10-20 20:57

Mitokondrierna hos patienter med typ 2-diabetes kan inte hålla koll på tiden

Illustration
Skelettmuskelcellers dygnsrytm hos typ 2-diabetes patienter vs friska individer. Illustration av Brendan Gabriel, producerad med Biorender.

Muskelceller hos patienter med typ 2-diabetes har en rubbad inre biologisk klocka visar en studie vid Karolinska Institutet och Köpenhamns universitet. Resultaten tyder på att behandlingar för typ 2-diabetes kan vara mer eller mindre effektiva beroende på vilken tid på dagen de sätts in. Studien har publicerats i tidskriften Science Advances.

Nästan alla celler reglerar sina biologiska processer över en 24-timmars period, även kallad cellens dygnsrytm. För att göra det använder cellerna en biologisk klocka som slår av och på olika gener under natten och dagen, och gör det möjligt för människan att anpassa sina dagliga aktiviteter till dygnscykeln av dagsljus och mörker.

Det är sedan tidigare känt att vår metabola hälsa kan skadas när den biologiska klockan rubbas, exempelvis på grund av skiftarbete eller sömnstörningar. Det har dock varit oklart huruvida den biologiska klockan hos personer med typ 2-diabetes skiljer sig från friska individer.

Nu har en grupp forskare visat att skelettmusklerna hos individer med typ 2-diabetes har en annan dygnsrytm än hos friska individer. Enligt forskarna kan detta bero på en miss i kommunikationen mellan cellernas klockstyrda – eller cirkadiska – gener och mitokondrierna, som omvandlar näring och syre till energi för cellerna.

Tidsjusterad behandling

Juleen Zierath, foto: Ulf Sirborn.

– Förhoppningen är att den här forskningen kan hjälpa oss att finjustera tidpunkten för behandling och medicinering vid typ 2-diabetes, säger Juleen Zierath, professor vid Karolinska Institutet och Köpenhamns universitet, och studiens korresponderande författare.

I studien har forskarna undersökt vilka gener i skelettmuskelceller som växlar i dygnsaktivitet hos individer med typ 2-diabetes jämfört med hos friska individer. De upptäckte att dessa celler från personer med typ 2-diabetes hade färre, och ibland annorlunda, klockgener.

Ytterligare experiment med data från kliniska tester samt djur- och laboratorieförsök visade att mitokondrierna kommunicerar med molekylerna i våra celler som håller koll på dygnsrytmen, och att den här kommunikationen är rubbad hos personer med typ 2-diabetes.

Vissa vanligt förekommande läkemedelsbehandlingar mot typ 2-diabetes påverkar mitokondrierna, vilket i ljuset av den aktuella studien kan innebära att deras effektivitet varierar beroende på vilken tid på dygnet de sätts in. Enligt forskarna belyser resultaten vikten av att ta hänsyn till cellernas dygnsrytm vid läkemedelsbehandling mot typ 2-diabetes.

Kost och motion kan påverka klockgenerna

Brendan Gabriel och Ali Altintas
F.v. Brendan Gabriel och Ali Altintas. Foto: Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research.

– Individer med typ 2-diabetes får ofta råd kring kost och motion som en del av deras behandling, och båda dessa interventioner kan påverka klockgenerna och mitokondrierna, säger Brendan Gabriel, forskare vid institutionen för fysiologi och farmakologi, Karolinska Institutet.

Brendan Gabriel är studiens försteförfattare tillsammans med Ali Altintas, som är lektor vid Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research (CBMR) vid Köpenhamns universitet.

– Vi vet att sömnstörningar är associerade med en ökad risk för att utveckla typ 2-diabetes, och med vår studie visar vi nu hur dessa störningar kan hänga ihop med cellernas molekylära biologi, säger Ali Altintas.

Studien har finansierats av AstraZeneca SciLifeLab Research Programme, Novo Nordisk stiftelse, Diabetesförbundet, Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Strategiska forskningsprogrammet i diabetes vid Karolinska Institutet, Region Stockholm, Centrum för idrottsforskning, Wenner-Gren stiftelserna, European Foundation for the Study of Diabetes, Biochemical Society, U.K., Marie Skłodowska-Curie Actions, NIH, Stiftelsen Sigurd och Elsa Goljes Minne och Stiftelsen Lars Hiertas Minne.

Denna nyhetsartikel är baserad på ett engelskt pressmeddelande från Köpenhamns universitet.

Publikation

Disrupted circadian oscillations in type 2 diabetes are linked to altered rhythmic mitochondrial metabolism in skeletal muscle.” Brendan M. Gabriel, Ali Altıntas, Jonathon A. B. Smith, Laura Sardon-Puig, Xiping Zhang, Astrid L. Basse, Rhianna C. Laker, Hui Gao, Zhengye Liu, Lucile Dollet, Jonas T. Treebak, Antonio Zorzano, Zhiguang Huo, Mikael Rydén, Johanna T. Lanner, Karyn A. Esser, Romain Barrès, Nicolas J. Pillon, Anna Krook, Juleen R. Zierath, Science Advances, online Oct. 20, 2021, doi: 10.1126/sciadv.abi9654

Publicerad: 2021-10-18 14:15 | Uppdaterad: 2021-10-20 16:34

Amning kopplas till minskad risk för typ 1-diabetes

Dekorativ bild
Foto: Getty Images

Forskning om kostens betydelse för utveckling av typ 1-diabetes har generellt låg evidens, men det finns välgjorda studier som talar för att långvarig amning och senare introduktion av gluten kan minska risken att drabbas. Det visar en omfattande systematisk översikt och metaanalys av tillgänglig forskning kring livsmedel som kan kopplas till risken för barn att utveckla sjukdomen. Studien av forskare vid Karolinska Institutet har publicerats i tidskriften EBioMedicine.

Allt fler barn i världen drabbas av den autoimmuna sjukdomen typ 1-diabetes. I Sverige får 40 barn per 100 000 diagnosen varje år, vilket är den näst högsta risken (incidensen) i världen. Den negativa utvecklingen verkar bero på en kombination av genetiska och miljömässiga faktorer men frågan hur sjukdomen eventuellt kan förebyggas återstår att besvara.

Forskningen om kostens betydelse för utvecklingen av typ 1-diabetes har hittills inte resulterat i några entydiga slutsatser. Nu har forskare vid Karolinska Institutet inventerat och analyserat tillgänglig forskning om kopplingen mellan kostvanor hos mor och barn och risken att drabbas av typ 1-diabetes under barndomen.

Anna-Maria Lampousi
Anna-Maria Lampousi, doktorand vid institutet för miljömedicin, Karolinska Institutet. Foto: Stefan Zimmerman.

– Vår metaanalys tyder på att amning och senare introduktion av gluten kan ha en skyddande effekt mot typ 1-diabetes. Samtidigt är det viktigt att påpeka att både genetiska och olika miljömässiga faktorer sannolikt påverkar risken för typ 1-diabetes, och att för den enskilde individen är risken att drabbas fortfarande låg, även om man får modersmjölksersättning eller gluten under de första månaderna i livet, säger studiens försteförfattare Anna-Maria Lampousi, doktorand vid institutet för miljömedicin, Karolinska Institutet.

Analyserade 26 kostfaktorer

Forskarna har screenat 5 935 artiklar som publicerats i medicinska tidskrifter fram till oktober 2020. Av det totala antalet studier kunde 96 inkluderas i metaanalysen därför att de innehöll resultat kring kostvanor och typ 1-diabetesrisk bland barn, samt var av tillräcklig kvalitet.

Sammantaget utvärderades 26 olika faktorer relaterade till kost såsom amning, ålder vid introduktion till olika livsmedel, mammans intag under graviditet och kostvanor i barndomen.

Tyngst evidens hade studierna som pekade på att långvarig amning och senare introduktion av gluten var förknippat med lägre risk för typ 1-diabetes. För spädbarn som ammades i minst sex till 12 månader var risken för typ 1-diabetes 61 procent lägre än hos andra barn. Barn som introducerades till gluten vid tre till sex månaders ålder hade 64 procent lägre risk jämfört med barn som fått gluten tidigare.

Forskarna har inte studerat vilka mekanismer som kan tänkas ligga bakom sambanden, men tidigare forskning har visat att amning har allmänt positiva effekter, till exempel för utvecklingen av barnets immunsystem och tarmflora, medan experimentella studier har visat att gluten kan skada de insulinproducerande betacellerna.

Komjölk och frukt

I genomgången hittades också samband med måttligt bevisvärde för en lägre risk för typ 1-diabetes hos barn som får uteslutande bröstmjölk i minst två månader samt senare introduktion av komjölk (efter två till tre månaders ålder) och frukt (fyra till sex månaders ålder i stället för tidigare).

Det fanns även en koppling mellan ökad typ 1-diabetesrisk och konsumtion av minst två till tre portioner komjölk per dag under barndomen, men detta fynd hade lågt bevisvärde och ska tolkas med försiktighet, enligt forskarna. Studierna visade även på en skyddande effekt av D-vitamintillskott under spädbarnstiden. Mammans kostvanor under graviditeten var inte förknippad med typ 1-diabetes hos barnet.

Sofia Carlsson
Sofia Carlsson, lektor vid institutet för miljömedicin, Karolinska Institutet. Foto: Stefan Zimmerman

– Med den här metaanalysen har vi försökt att utreda vilka kostfaktorer som med stark eller måttlig evidens kan kopplas till typ 1-diabetesrisk. Vår analys tyder på att det finns anledning att närmare undersöka amningens skyddande effekter vad gäller typ 1-diabetes samt betydelsen av senare introduktion av gluten, komjölk och frukt under spädbarnsåren. Samtidigt var evidensen för flertalet kostfaktorer generellt låg och vi behöver mer högkvalitativ forskning för att kunna dra några säkra slutsatser, säger Sofia Carlsson, lektor vid institutet för miljömedicin, Karolinska Institutet, och studiens seniora författare.

Studien finansierade av Vetenskapsrådet, Forskningsrådet för arbetsliv, hälsa och välfärd (Forte), Novo Nordisk Fonden, och Diabetesfonden. Det finns inga rapporterade intressekonflikter.

Publikation

Dietary factors and risk of islet autoimmunity and type 1 diabetes: a systematic review and meta-analysis”, Anna-Maria Lampousi, Sofia Carlsson, Josefin E. Löfvenborg. EBioMedicine, online 14 oktober 2021, doi:10.1016/j.ebiom.2021.103633.

Publicerad: 2021-10-12 13:00 | Uppdaterad: 2021-10-13 10:07

Klargörande om diabetes och risk för demenssjukdom

Foto: Getty Images
Foto: Getty Images

Det är framför allt dåligt kontrollerad typ 2-diabetes som innebär en ökad risk för kognitiv svikt och demens, inte diabetessjukdomen i sig. Det visar en långtidsstudie gjord av forskare vid Karolinska Institutet. Studien omfattar över 2 500 personer och publiceras i dag i tidskriften Alzheimer’s & Dementia.

Det är sedan tidigare välkänt att typ 2-diabetes ger en ökad risk för att utveckla demenssjukdom. Men när det gäller risken för att utveckla kognitiv svikt, en preklinisk eller mycket tidig fas av demens, har forskningen visat motstridiga resultat.

Följdes under tolv års tid

Nu har forskare vid Karolinska Institutet följt över 2 500 personer, samtliga över 60 år, under tolv års tid. Ingen av studiedeltagarna hade någon demensdiagnos när studien inleddes, men 700 av dem hade kognitiv svikt, alltså preklinisk demens. Resten, drygt 1 800 personer, hade ingen kognitiv nedsättning. Via blodprov mättes bland annat långtidsblodsocker, HbA1C, samt CRP, som är en inflammationsmarkör. När studien inleddes hade 8,6 procent av studiedeltagarna typ 2-diabetes och ungefär var tredje hade prediabetes.

Efter tolv år hade den kognitiva hälsan försämrats hos ett antal personer. Nära 30 procent hade utvecklat kognitiv svikt. Av dem som redan vid studiestarten hade preklinisk demens, hade drygt 20 procent utvecklat demenssjukdom. Forskarna har kunnat göra nyanserade analyser av vilken roll typ 2-diabetes spelade för sjukdomsutvecklingen. Det visade sig att det viktiga var hur välkontrollerad diabetessjukdomen var, inte huruvida studiedeltagarna hade diabetes eller inte. Enligt behandlingsriktlinjer för äldre individer betraktas HbA1C på över 7,5 procent som bristfälligt kontrollerad diabetes. I studien hade personer med bristfälligt kontrollerad diabetessjukdom en fördubblad risk för att utveckla preklinisk demens och en trefaldigt högre risk att gå från preklinisk demens till demenssjukdom, allt i jämförelse med personer som inte hade diabetes.

Viktigt att förebygga

Forskarna undersökte också risk för försämrad kognitiv hälsa hos dem som hade typ 2-diabetes och samtidig hjärtsjukdom, i det här fallet förmaksflimmer, hjärtsvikt eller kranskärlssjukdom. Hjärtsjukdom kan vara en komplikation vid typ 2-diabetes och tala för allvarligare diabetessjukdom. De som hade samtidig förekomst av typ 2-diabetes och hjärtsjukdom hade en fördubblad risk för att utveckla preklinisk demens eller demenssjukdom, jämfört med dem som inte hade vare sig typ 2-diabetes eller hjärtsjukdom. Men att ha antingen typ 2-diabetes eller hjärtsjukdom var inte förenat med en riskökning.

Abigail Dove
Abigail Dove. Foto: privat

– Vi ser inte att typ 2-diabetes per se innebär en ökad risk för att utveckla kognitiv svikt eller för att kognitiv svikt ska försämras och övergå i demens. Det som spelar roll är hur välkontrollerad diabetesen är. Eftersom demens i dag inte går att bota är det mycket viktigt att förebygga och här har vi stöd för att det kan göras genom att kontrollera diabetessjukdomen väl. Våra resultat kan också möjligen förklara varför tidigare studier har visat motstridiga resultat, eftersom det i de flesta av dem inte framgår hur välkontrollerad studiedeltagarnas diabetes har varit, säger Abigail Dove, doktorand vid Aging Research Center, institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle, Karolinska Institutet.

Förhöjt CRP-värde

Vid typ 2-diabetes är det vanligt med pågående inflammation i kroppen. Samma gäller vid många hjärt-kärlsjukdomar samt vid demens. Forskarna hade i den här studien tillgång till inflammationsmarkören CRP. De kunde se att personer med typ 2-diabetes och förhöjt CRP-värde hade en trefaldigt ökad risk att gå från preklinisk demens till demenssjukdom.

– Det verkar som att personer med högre nivåer av CRP hade en snabbare progress i sin kognitiva svikt. Inflammation verkar spela en roll i det här sammanhanget, men fler studier behövs för att bättre förstå dess roll, säger Abigail Dove.

Studiedeltagarna ingår i projektet SNAC-K (the Swedish National study on Aging and Care), som initierades av socialdepartementet 1999. Studien har också finansierats med medel från Vetenskapsrådet, National Natural Science Foundation of China, Demensfonden, Konung Gustav V:s och Drottning Victorias Frimurarestiftelse, Alzheimerfonden, Stiftelsen för ålderssjukdomar vid Karolinska Institutet, Gun och Bertil Stohnes stiftelse samt Stiftelsen för Gamla Tjänarinnor. Studien är gjord inom ramen för EU-programmet CoSTREAM.

Publikation

”The impact of diabetes on cognitive impairment and its progression to dementia”, Abigail Dove; Ying Shang, Weili Xu, Giulia Grande, Erika J Laukka, Laura Fratiglioni, Anna Marseglia, Alzheimer’s & Dementia, online 12 oktober 2021, doi: 10.1002/alz.12482.

Publicerad: 2021-10-04 17:00 | Uppdaterad: 2021-10-04 17:33

Ny kunskap om sambandet mellan fetma och typ 2-diabetes

Dekorativ bild.
Foto: Getty Images.

Det är väl känt att fetma påverkar kroppens insulinproduktion och över tid riskerar att leda till typ 2-diabetes och flera andra metabola sjukdomar. Nu har forskare vid Karolinska Institutet hittat ytterligare förklaring till varför fettceller orsakar metabol sjuklighet. Studien som publicerats i Nature Medicine kan få betydelse för behandling av samsjuklighet vid fetma med redan tillgängliga läkemedel.

Fetma är ett snabbt växande globalt folkhälsoproblem, inte minst bland barn och unga. Många metabola sjukdomar, bland dem typ 2-diabetes, är starkt förknippat med fetma. För att vända utvecklingen behövs bland annat mer kunskaper om hur fettceller (adipocyter) bidrar till olika skadliga processer i vävnader och organ.

När fettceller förstoras börjar de avge ämnen som orsakar inflammation i fettvävnaden. Förstoring av fettceller är också associerad med insulinresistens, när celler i kroppen inte svarar på insulin som de ska. Insulinets viktigaste uppgift är att reglera tillgången till energi, glukos, för kroppens celler. När den funktionen störs, som vid insulinresistens, ökar risken för typ 2-diabetes.

Det här sambandet är väl dokumenterat, men det har saknats kunskap om de underliggande mekanismerna bakom förstorade fettceller (fettvävshypertrofi) och utsöndringen av proinflammatoriska ämnen.

Förändrad aktivitet hos fettceller

Nu har forskare vid Karolinska Institutet visat att vid fetma och insulinresistens förändras fettcellernas aktivitet. I takt med att fettcellerna ökar i storlek, ökar också storleken på cellens kärna och kärn-DNA.

Forskaren Qian Li.
Qian Li. Foto: Privat.

– Processen där celler inte delar sig utan ökar kraftigt i storlek (endoreplikation) är vanligt förekommande bland växter och djur. Däremot var processen tidigare inte dokumenterad hos mänskliga fettceller (adipocyter) som kan öka i storlek mer än 200 gånger under sin livslängd, säger Qian Li, forskare vid institutionen för cell- och molekylärbiologi, Karolinska Institutet, och delad försteförfattare.  

Den i och för sig naturliga processen att fettceller ökar i storlek får flera negativa effekter på hälsan. Studien visar att förhöjda värden av insulin i blodet orsakar för tidigt åldrande, senescens, hos vissa celler i fettvävnaden.

Forskaren Carolina Hagberg.
Carolina Hagberg. Foto: Karolinska Institutet.

– Våra resultat visar att senescenta fettceller ökar sin frisättning av proinflammatoriska ämnen, och driver inflammation och patologi i mänsklig fettvävnad. Något som i sin tur påverkar hela kroppens hälsa, säger Carolina Hagberg, forskare vid institutionen för medicin, Solna på Karolinska Institutet, och delad försteförfattare.

God effekt med vanligt läkemedel

Resultaten bygger på analys av fettvävnad från 63 personer med BMI under 30 som genomgick navelbråcksoperation eller kolecystektomi för gallstenssjukdom, samt 196 personer med BMI över 30 som genomgick bariatrisk kirurgi för fetma i Stockholm.

Med hjälp av ett vanligt förekommande förskrivet läkemedel mot typ 2-diabetes kunde forskarna blockera nybildning av senescenta fettceller och minska utsöndring av fettcellsbaserade proinflammatoriska ämnen.

Kirsty Spalding. Photo: Ulf Sirborn
Kirsty Spalding. Foto: Ulf Sirborn

– De nya insikterna om cellcykelns betydelse för fetma och förhöjda insulinvärden kan bana vägen för nya behandlingsstrategier för samsjuklighet vid fetma, till exempel typ 2-diabetes, säger Kirsty Spalding, forskare vid institutionen för cell- och molekylärbiologi, Karolinska Institutet, och studiens sisteförfattare.

Studien finansierades av Vetenskapsrådet, Det strategiska forskningsprogrammet i diabetes (SRP Diabetes) vid Karolinska Institutet, Novo Nordisk Fonden, Karolinska Institute/AstraZeneca Integrated Cardio Metabolic Centre, Erling-Perssons Stiftelse, Stiftelsen för strategisk forskning, Vallee Scholar Awards Program, Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning, Wilhelm och Else Stockmanns stiftelse. Det finns inga rapporterade intressekonflikter.

Publikation

Obesity and hyperinsulinemia drive adipocytes to activate a cell cycle program and senesce”, Qian Li, Carolina E. Hagberg, Helena Silva Cascales, Shuai Lang, Mervi T. Hyvönen, Firoozeh Salehzadeh, Ping Chen, Ida Alexandersson, Eleni Terezaki, Matthew J. Harms, Maria Kutschke, Nahida Arifen, Niels Krämer, Myriam Aouadi, Carole Knibbe, Jeremie Boucher, Anders Thorell, och Kirsty L. Spalding. Nature Medicine, online 4 oktober 2021, doi: 10.1038/s41591-021-01501-8.

Publicerad: 2021-08-19 10:23 | Uppdaterad: 2021-11-25 10:11

BioNut-forskare tilldelas EFSD / Novo Nordisk Future Leaders Award

Rongrong Fan, Institutionen för biovetenskaper och näringslära.

Rongrong Fan, forskarassistent vid Institutionen för biovetenskaper och näringslära är bland de fyra bidragsgivare i Europa som 2021 har fått EFSD / Novo Nordisk Future Leaders Award om 5 miljoner DKK för 5 år. Detta mycket konkurrenskraftiga anslag stöder unga, lovande forskare med spetskompetens som vill fortsätta sin karriär i Europa inom forskning om mekanismerna bakom diabetes.

Från epigenetik till funktionell epigenetik: undersökning av enhancers och silencers i mänsklig metabolisk vävnad

Rongrong Fan, Institutionen för biovetenskaper och näringslära, har tilldelats anslag för projektet: "From epigenetics to functional epigenetics: investigating enhancers and silencers in human metabolic tissues"

Typ 2-diabetes står för 90% av alla fall av diabetes och håller på att bli en global pandemi.

Rongrong Fans forskning fokuserar på transkriptionell reglering av metabolism och inflammation i de stora metaboliska organen (såsom fettvävnad, lever) och immunceller. Teamets senaste upptäckt avslöjade dubbla roller för icke-kodande genomiska regioner och deras samspel med lokala transkriptionsfaktorer och kofaktorer för att kontrollera genuttryck1. Störning av en sådan process, dvs genom mutationer i genomet, leder till metaboliska dysregleringar och är kopplad till fetma-inducerad insulinresistens1-3.

"Genom att utveckla nya funktionella screeningtekniker kan vi nu systematiskt studera de molekylära egenskaperna och regleringsmekanismerna för dessa regioner i mänskliga metaboliska vävnader genomomfattande", säger Rongrong Fan. 

"Vi hoppas kunna öka vår kunskap om den funktionella genomiska grunden för sjukdomen avsevärt. Sådan information är avgörande för att utveckla personliga terapeutiska strategier som i slutändan kommer att gynna patienterna".

Referenser

1. Huang, Z., et al. The corepressors GPS2 and SMRT control enhancer and silencer remodeling via eRNA transcription during inflammatory activation of macrophages. Molecular Cell 2021. 81(5):953-968.

2. Liang, N., et al. Hepatocyte-specific loss of GPS2 in mice reduces non-alcoholic steatohepatitis via activation of PPARα. Nature Communications 2019. 10:1684.

3. Fan, R.R., et al.  Loss of the corepressor GPS2 sensitizes macrophage activation upon metabolic stress induced by obesity and type 2 diabetes. Nature Medicine 2016. 22(7):780-91.

Kontakt

Publicerad: 2021-08-10 17:00 | Uppdaterad: 2021-08-10 17:35

Bara en undertyp av fettcell reagerar på insulin hos människa

Fettcell
Fettcell Foto: Getty Images

Att fettceller kan påverka vår känslighet för insulin är känt sedan tidigare. Nu har forskare vid Karolinska Institutet kommit fram till att det finns tre olika undertyper av mogna fettceller i vit fettvävnad. En av dessa, kallad AdipoPLIN, reagerar särskilt på insulin och kan vara relevant för framtida behandlingar av metabola folksjukdomar som typ 2 diabetes.

Niklas Mejhert
Niklas Mejhert. Foto: Nancy Farese

Dessa fynd ökar kunskapen om fettvävens funktion. De visar att fettvävens kapacitet att regleras av insulin bestäms av andelen och funktionen hos en specifik undertyp av fettceller, vilket kan ha betydelse för sjukdomar som fetma, insulinresistens och typ 2 diabetes, säger Niklas Mejhert, forskare vid institutionen för medicin, Huddinge, på Karolinska Institutet och en av studiens korresponderande författare.

I studien, som publicerats i tidskriften Cell Metabolism, har forskarna identifierat 18 cellklasser som bildar kluster i vit fettvävnad hos människa. Av dessa utgjorde tre klasser mogna fettceller med distinkta fenotyper.

För att testa om fettcellstyperna var kopplade till någon specifik funktion studerade forskarna bland annat hur dessa undertyper reagerade på ökade insulinnivåer genom att injicera insulin hos fyra personer. Resultatet visade att insulin aktiverade genuttrycket i undertypen AdipoPLIN men påverkade inte de andra två undertyperna. Svaret på insulinstimuleringen var dessutom proportionell mot individens insulinkänslighet.

Utmanar synen på insulinkänslighet

Portray of Mikael Rydén, dressed in shirt and jacket, in hospital environment.
Mikael Rydén. Foto: Ulf Sirborn

– Våra fynd utmanar den nuvarande synen på störningar i insulinkänslighet som ett generellt reducerat insulinsvar i vävnadens fettceller. Vår studie tyder snarare på att insulinresistens, och möjligen typ 2 diabetes, kan bero på förändringar i en särskild sorts fettceller. Detta visar att fettväven är en mycket mer komplex vävnad än vad man hittills trott. I likhet med muskelvävnad har människor flera fettcellstyper med olika funktion vilket öppnar upp för framtida interventioner riktade mot de olika fettcellstyperna, säger Mikael Rydén, professor vid samma institution och en av studiens korresponderande författare.

I studien har Rydén och Mejhert gruppen använt en speciell teknik, så kallad spatiell transkriptomik, som bland annat utvecklats av samarbetspartnern Patrik Ståhl, universitetslektor vid KTH och SciLifeLab. Spatiell transkriptomik genererar information om vävnadens utseende via mikroskopi och genexpression via RNA sekvensering.

Patrik Ståhl
Patrik Ståhl. Foto: Privat bild

– Studien där vi applicerat spatiell transkriptomik på fettvävnad är helt unik givet vävnadens speciella karaktär och sammansättning. Vi är väldigt glada att tekniken fortsätter bidra till att lösa biologiskt komplexa frågeställningar i ett ökande antal forskningsområden, säger Patrik Ståhl, studiens tredje korresponderande författare.

Forskningen har finansierats av donationer från Margareta af Ugglas stiftelse, Knut & Alice Wallenbergs stiftelse, Vetenskapsrådet, ERC-SyG SPHERES, NovoNordisk Fonden, MSAM konsortiet, MeRIAD konsortiet, CIMED, Diabetesförbundet, Region Stockholm, Familjen Erling-Perssons stiftelse och det strategiska forskningsprogrammet i diabetes på Karolinska Institutet.

Patrik Ståhl, Nayanika Bhalla och Alma Andersson är rådgivare till 10x Genomics som äger rättigheterna till den spatiella transkriptomikteknologin. Lovisa Franzén är anställd hos Astra Zeneca. Inga andra intressekonflikter har rapporterats.

Publikation

Spatial Mapping Reveals Human Adipocyte Subpopulations with Distinct Sensitivities to Insulin,” Jesper Bäckdahl, Lovisa Franzén, Lucas Massier, Qian Li, Jutta Jalkanen, Hui Gao, Alma  Andersson, Nayanika Bhalla, Anders Thorell, Mikael Rydén, Patrik L. Ståhl, Niklas Mejhert, Cell Metabolism, online 10 augusti, 2021, doi: 10.1016/j.cmet.2021.07.018

Subscribe to Diabetes