Naukowcy z Uniwersytetu Kopenhaskiego i firmy farmaceutycznej Novo Nordisk odkryli, że zwiększona aktywność pewnego białka transportującego żelazo – transportera dwuwartościowych jonów metali (ang. divalent metal transporter-1, DMT1) – doprowadza do zniszczenia produkujących insulinę komórek wysp trzustkowych. Badania na myszach pokazały, że zwierzęta pozbawione tego transportera są chronione przed cukrzycą.
Żelazo jest pierwiastkiem niezbędnym do zdrowego funkcjonowania organizmu. Występuje w wielu enzymach i białkach, np. w przenoszącym tlen czerwonym barwniku krwi [hemoglobinie]. Z drugiej jednak strony wolne żelazo może katalizować powstawanie reaktywnych form tlenu [w tym wolnych rodników], a podwyższona zawartość żelaza w komórkach może prowadzić do uszkodzenia tkanki i choroby [mówimy wtedy o hemochromatozie]. Odkryliśmy, że zwiększona aktywność pewnego transportera żelaza uszkadza komórki beta trzustki. Genetycznie zmodyfikowane myszy, u których w komórkach beta nie ma tego białka, nie zapadają na cukrzycę – podkreśla prof. Thomas Mandrup-Poulsen.
Już w ramach wcześniejszych badań, prowadzonych we współpracy z prof. Christiną Ellervik, Børge Nordestgaardem i Henrikiem Birgensem, Mandrup-Poulsen udokumentował związek między nadmiarem żelaza a ryzykiem cukrzycy (wtedy bazowano na dużych studiach populacyjnych). Teraz po raz pierwszy odkryto zależność między stanem zapalnym a transportem żelaza. W dalszej kolejności powinniśmy przeprowadzić kontrolowane testy kliniczne, w ramach których [ewentualnie] wykazalibyśmy, że za pomocą zmian zawartości żelaza w organizmie da się zmniejszyć ryzyko cukrzycy. Tylko wtedy moglibyśmy doradzać ludziom z grupy podwyższonego ryzyka, by nie przyjmowali suplementów z żelazem albo rekomendować, aby zażywali leki obniżając zawartość żelaza w organizmie.
Duński zespół zauważył, że zapalne substancje sygnałowe (cytokiny), które gromadzą się w okolicy komórek beta w cukrzycy typu 1. i 2., nasilają aktywność transportera żelaza. Krótkoterminowy wzrost stężenia RFT jest krytyczny dla precyzyjnego wyregulowania wytwarzania insuliny w rzutach gorączki czy stresu. Najwyraźniej jednak natura nie przewidziała długotrwałej lokalnej produkcji substancji sygnałowych wokół komórek beta, a z takim właśnie zjawiskiem mamy do czynienia w cukrzycach.
Bazując na połączeniu testów in vitro oraz in vivo, Duńczycy wykazali, że jedna z cytokin prozapalnych – interleukina 1 beta (IL-1β) – indukuje ekspresję DMT1. Koreluje to ze zwiększeniem zawartości żelaza w komórkach beta i nasileniem produkcji RFT. Wszystkie 3 wykorzystane zabiegi – chelatowanie żelaza, interferencja RNA (wyciszanie lub wyłączanie ekspresji genu przez dwuniciowy RNA) lub stworzenie osobników z inaktywacją genu Dmt1 – ograniczały moderowaną przez cytokiny produkcję RFT oraz śmierć komórkową.
Autor: Anna Błońska
Źródło: University of Copenhagen
