CAPS-proteinernas roll i de insulinproducerande cellerna har kartlagts av forskare vid LUDC, som publicerat sina resultat i den ansedda tidskriften Cell Metabolism. Undersökningen, som har utförts med hjälp av knockoutmöss där de gener som kodar för CAPS-proteinerna har slagits ut, ger nya insikter i betacellens komplexa arbetssätt och i grundläggande mekanismer bakom diabetes.
Nyupptäckt mekanism
– CAPS-proteinernas reglering av betacellernas insulinsekretion var tidigare okänd. Vårt fynd är ytterligare en pusselbit i arbetet med att förstå varför betacellen sviktar vid diabetes, konstaterar Dina Speidel, forskare på LUDC.
Försämrad insulinsekretion spelar en nyckelroll vid diabetes. Betacellerna läser kontinuerligt av blodets sockerhalt och när den stiger startar en kedja av elektriska och kemiska processer i cellen vilka leder till att insulin utsöndras till blodbanan.
Där är insulinets uppgift tvåfaldig, dels att "öppna" kroppens muskel- och fettceller så att socker från blodet kan tränga in, dels att stänga av leverns sockerproduktion.
En finstämd reglering
Proteinerna CAPS1 och CAPS2 är inblandade i båda processerna och en brist leder till att för lite insulin kommer ut i blodet, till försämrad sockeromsättning och i förlängningen till diabetes.
– Allt måste fungera perfekt i betacellens maskineri för att den finstämda regleringen av blodsockret ska fungera. Därför kan störningar i CAPS-proteinernas verkan vara en bidragande orsak till att man får diabetes, konstaterar Erik Renström.
Knockoutmöss
För att undersöka CAPS-proteinernas roll i betacellens arbete använde LUDC-forskarna genmodifierade möss där generna som kodar för de båda proteinerna slagits ut i olika kombinationer.
Insulinfrisättningen till blodet sker i två faser. Den första inom loppet av några minuter när blodsockerhalten stiger. Insulinkorn nära cellväggen tränger igenom den och ut i blodet.
Samtidigt börjar insulinkorn längre in i betacellen att röra sig mot cellväggen och även de vid behov utsöndras. Det är insulinfrisättningens andra fas.
Kraftig reducering
– Vid CAPS-brist är den andra fasen reducerad med 70-80 procent, säger Dina Speidel och berättar att hon i cellförsök sett att insulinkornens vandring i betaceller från genmodifierade CAPS-möss är påverkad.
En knockoutmus för CAPS-proteiner har visserligen normala blodsockervärden i "vila" men vid en ökad belastning med en injektion av glukos har den jämfört med en normal mus en försämrad sockeromsättning.
De genregioner där CAPS-generna finns har tidigare satts i samband med låga insulinnivåer i blodet och med det metabola syndromet (ofta ett förstadium till diabetes).
Fortsätter kartläggningen
– Ja, vår forskargrupps fokus är betacellen. Vi arbetar med att kartlägga vilka steg det är som fallerar när insulinutsöndringen är otillräcklig, säger Erik Renström.
Många patienter med typ 2 diabetes har inte en egentlig insulinbrist. Mängden insulin i betacellerna är tillräcklig, det är utsöndringen som är för liten. Flera läkemedel vid typ 2 diabetes verkar genom att stimulera utsöndringen.
Text: Tord Ajanki