Vid typ 1-diabetes måste insulin injiceras.
Protein skyddar celler som producerar insulin
Ett protein i kroppens immunförsvar kan skydda insulinproducerande celler från att inflammeras och dö. Forskare hoppas att kunskapen på sikt kan förbättra behandling av diabetes.
Även om många skillnader finns mellan typ 1-diabetes och typ 2-diabetes finns också likheter, till exempel inflammation av de insulinproducerande cellerna.
Forskare vid Lunds universitet har studerat ett protein med namnet C3, som spelar en central roll för kroppens immunförsvar. Proteinet utsöndras från celler och finns i stora mängder i blodet. Tidigare studier från forskargruppen har visat att C3 även finns inuti celler där de spelar en viktig roll.
Skyddar cellerna
Nu visar en ny studie, som gjorts på möss, att proteinet C3 skyddar insulinproducerande celler från att skadas och dö när det befinner sig inuti cellen.
– Mycket forskning om diabetes går ut på att försöka förstå vad som händer när de insulinproducerande cellerna förstörs. Vi har valt ett annat angreppssätt som går ut på att förstå vad som skyddar de insulinproducerande cellerna, säger Anna Blom, professor i proteinkemi vid Lunds universitet.
Det är redan känt att ett protein som heter IL-1B kan orsaka inflammation och skada de insulinproducerande cellerna. Den nya studien visar att C3-proteinet inuti dessa celler skyddar dem från att skadas av IL-1B.
Nya behandlingar är målet
På lång sikt kan kunskapen användas för att utveckla nya behandlingar som går ut på att skydda de insulinproducerande cellerna, till exempel stamcellsterapier som kan behandla typ 1-diabetes och typ 2-diabetes.
– En målsättning bland många diabetesforskare är att skapa behandlingar som innebär att stamceller tas från patienten och omvandlas till insulinproducerande celler, som transplanteras tillbaka till patienten. För att nå dit är det viktigt att förstå vad som krävs för att de insulinproducerande cellerna ska vara välfungerande, säger Ben King som är docent i inflammationsforskning vid Lunds universitet och fortsätter:
– Om vi kan öka produktionen av intracellulärt C3 i dessa celler kan det hjälpa cellerna att överleva längre så att behandlingen kan bli mer effektiv.
Banar väg för ny forskning
Forskare som studerar immunförsvaret är inte helt överens om att C3 spelar en viktig roll inuti våra celler.
Anna Blom hoppas att den nya studien kan bana väg för ny forskning som kan öka kunskapen om vilken betydelse C3 inuti cellerna har för utvecklingen av diabetes och andra sjukdomar.
– Det är känt sedan länge att C3 spelar en viktig roll för immunförsvaret i blodbanan där det hjälper vita blodkroppar att äta upp smittsamma mikroorganismer. Vår nya studie visar att proteinet spelar en annan roll när det befinner sig inuti cellen. Vi hoppas att få se liknande studier av andra forskargrupper som antingen bekräftar eller motsäger våra resultat, säger hon.
Vetenskaplig studie:
https://doi.org/10.1073/pnas.2312621121
Press release Lunds Universitet
Intracellular C3 protects β-cells from IL-1β-driven cytotoxicity via interaction with Fyn-related kinase
Klaudia Kulak et al
https://doi.org/10.1073/pnas.2312621121
Significance
Our research has uncovered a role of cytosolic C3 in safeguarding pancreatic β-cell function during inflammation, which is crucial for diabetes. We developed an animal model with C3 selectively absent in pancreatic β-cells to demonstrate its critical importance in preserving β-cell function and protecting against inflammation-induced β-cell death.
This protective mechanism, mediated by cytosolic C3, counters the harmful effects of the proinflammatory cytokine IL-1β. These findings reveal an aspect of cytosolic C3 beyond its traditional association with the immune (complement) system, offering exciting possibilities for therapeutic interventions to preserve β-cell health and improve diabetes treatment.
Abstract
One of the hallmarks of type 1 but also type 2 diabetes is pancreatic islet inflammation, associated with altered pancreatic islet function and structure, if unresolved. IL-1β is a proinflammatory cytokine which detrimentally affects β-cell function. In the course of diabetes, complement components, including the central complement protein C3, are deregulated.
Previously, we reported high C3 expression in human pancreatic islets, with upregulation after IL-1β treatment. In the current investigation, using primary human and rodent material and CRISPR/Cas9 gene-edited β-cells deficient in C3, or producing only cytosolic C3 from a noncanonical in-frame start codon, we report a protective effect of C3 against IL-1β-induced β-cell death, that is attributed to the cytosolic fraction of C3. Further investigation revealed that intracellular C3 alleviates IL-1β-induced β-cell death, by interaction with and inhibition of Fyn-related kinase (FRK), which is involved in the response of β-cells to cytokines.
Furthermore, these data were supported by increased β-cell death in vivo in a β-cell-specific C3 knockout mouse. Our data indicate that a functional, cytoprotective association exists between FRK and cytosolic C3.
Nyhetsinfo
www red DiabetologNytt