Inflammation sætter insulinproduktionen på pause
Når man bliver overvægtig og udvikler type 2 diabetes, går kroppen i en kronisk steril betændelsestilstand. Forskere fra Biomedicinsk Institut har opdaget, at inflammation øger nedbrydningen af budbringer-RNA, som instruerer cellerne i at producere insulin. Forskerne håber, at den nye viden kan bruges til at udvikle lægemidler, der kan genstarte dannelsen af insulin hos type 2 diabetikere.
Mindst 250.000 personer i Danmark har diabetes. Omkring 80 procent af dem skønnes at have type 2 diabetes, som skyldes, at insulin-produktionen er utilstrækkelig til at dække kroppens øgede behov, for eksempel ved overvægt. Overvægt medfører også en kronisk steril betændelsestilstand, også kaldet inflammation, i kroppen.
Forskere fra Thomas Mandrup-Poulsens forskningsgruppe, har nu for første gang fundet ud af, at denne betændelse får kroppens insulin-dannende celler til at nedbryde deres såkaldte budbringer-RNA. Når det sker, hæmmes insulin-produktionen.
Under normale omstændigheder er det nemlig budbringer-RNA’et, der fortæller cellerne, at de skal producere insulin. Det ’kopierer’ plantegningen i vores DNA som fortæller, hvilke proteiner vores celler skal fremstille. Men fordi budbringer-RNA’et nedbrydes under betændelsestilstanden, kan det ikke længere viderebringe denne information.
”Inflammation kan tvinge celler til at danne stoffer, som skader cellerne selv. Derfor forsøger cellerne at beskytte sig, og det gør de ved at nedbryde skadelige RNA-molekyler. Selvom det er en god beskyttelsesmekanisme i en forbigående situation, er det mere problematisk på lang sigt, for en bivirkning er, at gavnlige RNA-molekyler også nedbrydes. Vi tror, at denne mekanisme bidrager til den manglende insulin-produktion, som forårsager type 2 diabetes,” siger hovedforfatter professor Thomas Mandrup-Poulsen.
Så længe betændelsestilstanden er til stede i kroppen betaler cellerne altså en pris for at forsvare sig, ved at sætte insulinproduktionen på pause.
En ny opdagelse af cellens funktion
Thomas Mandrup-Poulsen og hans team var de første til at beskrive, at inflammation er skadeligt for de insulindannende celler tilbage i 1986. Men dengang kendte de ikke til processerne bag.
”Vi har længe vidst, at inflammation skader cellernes funktion og overlevelse. Men det har aldrig før i nogen celle været vist, at inflammatoriske signaler regulerer udtrykkelsen af RNA-nedbrydningssystemet. Det er en vigtig, ny opdagelse af hele cellens funktion,” siger han.
Forskerne har lavet forsøg i insulindannende cellelinier og insulin-dannende væv fra raske, afdøde mennesker, som har doneret deres legeme til forskningen.
I Petriskåle tilsatte de en blanding af forskellige signalstoffer, som kroppen bruger til at signalere inflammation med. Ved hjælp af molekylærbiologiske teknikker har de kunnet se, at inflammationen øger dannelsen af cellernes nedbrydningssystemer, og at det påvirkede cellernes insulin-produktion og overlevelse.
Hæmmer kan genstarte insulinproduktionen
Den nye viden vil forskerne bruge til at arbejde på at udvikle medikamenter, der forhindrer den nedbrydning af insulin-budbringer-RNA’et, som finder sted som følge af den kroniske betændelse der ses ved overvægt og type 2 diabetes.
”Vi kan se, at hvis vi hæmmer nedbrydningen, så hjælper det cellen til at øge niveauet af insulin-budbringer-RNA. På den måde får de insulindannende celler igen besked på at producere insulin, selvom det naturlige forsvarsrespons for dem vil være at gå i dvale, mens de bekæmper inflammationen,” siger Thomas Mandrup-Poulsen.
Der vil dog gå en del år, før vi kommer til at se lægemidler på hylden, som kan kickstarte insulin-produktionen hos patienter med type 2 diabetes.
”Indtil videre har vi kun udført forsøg på celler fra forsøgsdyr og raske mennesker. Vi har ikke kigget på celler fra patienter med diabetes eller undersøgt systemet i dyremodeller, og det er vi nødt til at gøre, før vi kan gå videre med kliniske undersøgelser og tænke på at udvikle lægemidler. Det er en lang proces,” siger Thomas Mandrup-Poulsen.
Studiet er støttet af Danish Diabetes Academy (DDA), Zealand Pharma A/S, Augustinus Fonden, Bjarne Jensens Fond og Biomedicinsk Institut, Københavns Universitet.
Læs hele studiet ”The No-Go and Nonsense-Mediated RNA Decay Pathways are Regulated by Inflammatory Cytokines in Insulin-Producing Cells and Human Islets and Determine β–Cell Insulin Biosynthesis and Survival” i tidsskriftet Diabetes.