Diabetes mellitus är en endokrin sjukdom. Hos friska individer producerar beta- och alphacellerna i bukspottkörteln insulin och glukagon, de viktigaste hormonerna för att reglera blodsockret.
Insulin utsöndras som svar på förhöjda blodsockernivåer. Hormonet minskar glukosproduktion från levern och ökar glukosupptaget samt dess användning och lagring i fett och muskler. Glukagon har motsatta effekter: det höjer glukos i blodet genom att stimulera dess produktion i lever.
Här skriver Jelena Stamenkovic själv om sitt avhandlingsarbete.

Diabetes är heterogen sjukdom. Den åtföljs av ett stort antal komplikationer i det sena skedet. Det tydligaste tecknet på sjukdomen är förhöjd blodglukosnivå. Förekomsten av typ 2 diabetes ökar stadigt – vi säger att en diabetespandemi utbreder sig på kontinenterna. Sjukdomsutvecklingen, dvs. patogenes, är komplicerad och inte fullt klarlagd, eftersom många faktorer bidrar till dess utveckling.
Livsstil med övervikt och fysisk inaktivitet samt en stark genetisk komponent är välkända faktorer förknippade med typ 2 diabetes.

Cellens klocka

Vi studerade olika processer som kan vara bakomliggande mekanismer för utveckling av typ 2 diabetes. Ett föremål för våra undersökningar var dygnsrytm. Vi försökte att hitta en möjlig roll för gener som styr cellens ”klocka” vid insulinsekretion och de insulinproducerande betacellernas funktion.
Vi fann att uttryck av gener som PER2, PER3 och CRY2 minskade i donerade betaceller från typ 2 diabetespatienter. Deras nivåer korrelerade med metabola parametrar som är viktiga för typ 2 diabetes, till exempel långtidsblodglukos (HbA1c). En minskning av Per3-gennivåer i odlade betaceller hämmade insulinsekretion.

Metabola svar

Störd glukagonutsöndring är också en del av patogenesen vid typ 2 diabetes. En balanserad frisättning av insulin och glukagon är avgörande för att upprätthålla stabila blodglukosnivåer. Tyvärr saknas fortfarande en etablerad mekanism för glukagonutsöndringen. Därför har vi försökt att lösa åtminstone en del av problemet.
Vi tittade på metabola svar från en odlad cellinje med alphaceller och bekräftade tidigare fynd att alphaceller frisätter glukagon vid förhöjda glukoskoncentrationer – detta liknar svaret från beta-cellerna för frisättning av insulin.
Vi fann i egentlig mening att de två cellinjerna betedde sig ganska lika även om en svagare mitokondriell aktivitet sågs i alpha-cellerna.

Knockout mus

Slutligen, mitokondrier var ett genomgående tema i våra studier. Därför undersökte vi i vår sista studie mitokondriens roll i patogenesen av typ 2 diabetes, och särskilt då betydelsen av proteinet TFB1M. Detta protein styr kodning av mitokondriella andningsproteiner.
Vi utförda våra studier i en mus som sakande genen för Tfb1m i insulinproducerande celler, en så kallad knockout-mus.
Våra experiment visade att förlusten av Tfb1m i betaceller ledde till mitokondriell dysfunktion och därmed nedsatt insulinsekretion; tillsammans med en minskning av beta-cellmassa bidrog detta till utvecklingen av typ 2 diabetes.
Våra studier har belyst komplexiteten av orsakerna till typ 2 diabetes, en av vår tids stora folksjukdomar.

Text: Jelena Stamenkovic


Avhandlingen

• Control of metabolism and hormone secretion from pancreatic alpha and beta cells