Disfunkcije sitnih ćelijskih procesa (primarnih cilija) beta ćelija pankreasa mogu biti uzrok dijabetesa tipa 2. Malo se zna o strukturi i funkciji ovih cilija. Međunarodni istraživački tim predvođen istraživačima DZD-a sa Paul Langerhans instituta Drezden (PLID) na Helmholc Minhenu sa Medicinskog fakulteta Tehničkog univerziteta u Drezdenu koristio je različite nove tehnike snimanja kako bi vizualizovao primarne cilije u njihovom prirodnom okruženju.
Njihova istraživanja ne samo da pružaju detaljan uvid u strukturu ovih cilija, već pokazuju i njihovu povezanost sa nervnim sistemom. Rezultati su objavljeni u časopisu Nature Communications.
Beta ćelije pankreasa su odgovorne za oslobađanje hormona insulina, koji je od vitalnog značaja za apsorpciju glukoze iz krvotoka. Različiti faktori mogu narušiti sposobnost ovih ćelija da proizvode insulin. Ovo može dovesti do razvoja dijabetesa tipa 2 (T2D). Trenutne studije pokazuju da disfunkcije primarnih cilija beta ćelija takođe mogu biti uzrok T2D.
Većina ćelija u našem telu ima nepokretne primarne cilije. Ove male izbočine su stabilizovane nekom vrstom skele napravljene od cevastih proteinskih šipki, mikrotubula. Cilije pomažu ćelijama da primaju i prenose signale spolja. Međunarodni tim iz PLID-a, partnera Nemačkog centra za istraživanje dijabetesa (DZD), Human Technopole u Italiji, istraživačkog kampusa Janelia i Univerziteta Jejl u SAD, istražio je strukturu primarnih trepetljika beta ćelija kao i njihove funkcija.
Pod rukovodstvom dr Andreasa Milera, naučnika na Odeljenju za molekularnu dijabetologiju na PLID-u i prvog autora studije, korišćene su tehnike snimanja kao što su zapreminska elektronska mikroskopija (vEM), 3D segmentacija i ultrastrukturna ekspanziona mikroskopija (U-EkM). da se vizuelizuje trodimenzionalni oblik primarnih cilija beta ćelija u njihovom prirodnom okruženju.
Primarne cilije uočene u ovoj studiji potiču iz životinjskih i ljudskih beta ćelija. Istraživači su istraživali kako je organizovana skeletna struktura (aksonema) formirana od mikrotubula. Otkrili su strukturne karakteristike stabilizacijskih cilija sa mikrotubulama koje se završavaju na različitim rastojanjima unutar cilije. Ovo je po prvi put pokazano na cilijama beta ćelija.
Istraživači su takođe ispitali kako cilije stupaju u interakciju sa susednim ćelijama kako bi izvukli zaključke o njihovim signalnim funkcijama. Otkrili su da primarne cilije blisko razmenjuju informacije sa okolnim ćelijama i njihovim cilijama i igraju važnu ulogu u prenosu signala i umrežavanju beta ćelija sa drugim ćelijama ostrvaca. Oni formiraju strukture nalik sinapsama koje stežu susedne ćelije.
Dalja analiza podataka sa slike pokazala je da primarne cilije beta ćelija takođe stupaju u interakciju sa ćelijama nervnog tkiva. Ovo bi moglo ukazivati na ulogu u prenosu neuronskih signala.
„Strukturni podaci ove studije pokazuju važnost primarnih cilija beta ćelija kao važnih spojeva za funkciju ćelija ostrva“, kaže Miler.
Da bi bolje razumeli kako su primarne cilije uključene u patogenezu T2D, istraživači žele dalje da istraže mehanizme i puteve.
