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Mudanças Iniciais no Diabetes Tipo 1 Reveladas

Novas descobertas mostram mudanças precoces em proteínas nas células que produzem insulina, ligadas ao Diabetes Tipo 1.

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Índice

Diabetes tipo 1 (T1D) é uma condição onde o sistema imunológico do corpo ataca as Células que Produzem Insulina no pâncreas. Antes de alguém desenvolver um T1D completo, rola uma fase em que a pessoa não mostra sintomas, mas pode já ter mudanças rolando no corpo. Os pesquisadores identificaram estágios específicos que precedem o T1D. O primeiro estágio envolve pessoas que têm risco genético para T1D e mostram certos marcadores de autoimunidade, mas os níveis de açúcar no sangue continuam normais. À medida que a condição avança para o segundo estágio, essas pessoas começam a ter problemas com os níveis de açúcar no sangue. O terceiro estágio é quando o T1D oficialmente começa, e as células que produzem insulina deixam de funcionar como deveriam.

Com o passar dos anos, estudos mostraram que mesmo antes dos sintomas de T1D aparecerem, a capacidade do pâncreas de liberar insulina em resposta ao açúcar diminui. Essa queda na função pode ser observada em pessoas que estão em risco de T1D. Os cientistas ainda estão tentando entender as razões exatas por trás dessa disrupção no sistema imunológico e por que as células pancreáticas começam a falhar cedo.

As investigações iniciais sobre T1D foram feitas usando amostras de pessoas que haviam morrido. Avanços recentes em ferramentas de pesquisa ajudaram os cientistas a aprender mais sobre os tecidos pancreáticos de indivíduos vivos, especialmente por meio de esforços colaborativos focados em doadores de órgãos com diabetes. Os pesquisadores descobriram que células imunológicas podem invadir as áreas produtoras de insulina do pâncreas, levando à inflamação. No entanto, houve alguma confusão em relação à presença dessas células imunológicas e a real perda de células produtoras de insulina em indivíduos em risco de T1D. Alguns estudos encontraram que, embora houvesse células imunológicas presentes, a perda de células produtoras de insulina não era tão significativa quanto se pensava anteriormente.

Curiosamente, as células que produzem insulina em pessoas em risco de T1D muitas vezes mostram níveis elevados de certas Proteínas associadas a respostas imunes. Para preencher as lacunas no entendimento, um estudo utilizou um método chamado proteômica para olhar de perto as mudanças nessas células em um estágio inicial de T1D. Analisando proteínas no pâncreas, os pesquisadores esperavam descobrir mais sobre as mudanças que ocorrem à medida que o T1D se desenvolve.

Estudando Células Produtoras de Insulina

Neste estudo, os pesquisadores selecionaram doadores de órgãos que tinham Autoanticorpos específicos relacionados ao T1D de uma rede de doadores pancreáticos. Eles coletaram cuidadosamente amostras de tecido pancreático e as prepararam para análise. Essa preparação envolveu uma série de etapas para garantir que as amostras fossem adequadas para estudar as proteínas presentes nas células que produzem insulina.

Uma vez que as amostras estavam prontas, os pesquisadores usaram técnicas avançadas para extrair as proteínas e analisá-las. Isso incluiu métodos de alta tecnologia que permitem que os cientistas tenham uma visão abrangente das mudanças de proteínas nas fases iniciais do T1D. Eles identificaram milhares de proteínas e olharam de perto as diferenças entre aqueles em risco de T1D e controles saudáveis.

Principais Descobertas

Ao comparar as proteínas nas células produtoras de insulina de indivíduos em risco de T1D com aquelas de indivíduos saudáveis, os pesquisadores encontraram várias mudanças importantes. Notaram que as proteínas envolvidas na produção de novas proteínas e na função celular geral estavam reduzidas em quem estava em risco de T1D. Isso sugere que a capacidade das células produtoras de insulina de criar e manter proteínas necessárias fica comprometida cedo no processo da doença.

Além disso, os pesquisadores observaram uma atividade aumentada em certos Processos Metabólicos, como a glicólise, que é como o corpo quebra o açúcar para energia. Isso pode indicar que as células produtoras de insulina estão tendo dificuldades para lidar com o açúcar de forma eficaz.

Outra descoberta significativa foi a resposta reduzida das células ao estresse. Normalmente, as células têm mecanismos de proteção para lidar com o estresse, mas as células produtoras de insulina em indivíduos em risco de T1D mostraram uma queda nessas proteínas protetoras. Isso pode torná-las mais vulneráveis a danos.

Além disso, houve uma expressão aumentada de proteínas relacionadas a respostas imunes nas células produtoras de insulina. Isso se alinha com a ideia de que o sistema imunológico está envolvido nos estágios iniciais do T1D, mesmo antes de os sintomas completos aparecerem.

Implicações para Compreender o Diabetes Tipo 1

Essas descobertas fornecem insights importantes sobre as mudanças que ocorrem nas células produtoras de insulina antes do desenvolvimento do T1D. Ao olhar para as proteínas que estão alteradas nessas células, os pesquisadores podem entender melhor os estágios iniciais da doença.

As mudanças na síntese de proteínas e no metabolismo energético sugerem que as células produtoras de insulina podem estar sob estresse e perdendo sua capacidade de funcionar adequadamente. Entender esses processos é crucial para desenvolver tratamentos ou intervenções potenciais para proteger essas células antes que o T1D se estabeleça totalmente.

Os pesquisadores enfatizam que, embora essas descobertas sejam significativas, o estudo teve limitações porque o número de casos examinados foi pequeno. No entanto, os resultados destacam o potencial de aprender mais sobre o T1D ao olhar de perto as mudanças moleculares nas células produtoras de insulina durante a fase pré-diabética.

Direções Futuras

Para avançar, os pesquisadores querem expandir seus estudos para incluir mais indivíduos em risco de T1D. Isso ajudará a coletar dados mais abrangentes sobre as mudanças iniciais no pâncreas e no sistema imunológico. Além disso, eles pretendem explorar proteínas e caminhos específicos para desenvolver terapias direcionadas que possam preservar as células produtoras de insulina antes que o T1D se desenvolva.

Ao continuar esse trabalho importante, os cientistas esperam melhorar a compreensão do T1D e, em última instância, encontrar maneiras de prevenir ou retardar o início da doença. A exploração de como as células produtoras de insulina funcionam nos estágios iniciais do T1D é um passo vital nesse processo, oferecendo esperanças de melhores resultados para aqueles que estão em risco.

Fonte original

Título: Increased Inflammation as well as Decreased Endoplasmic Reticulum Stress and Translation Differentiate Pancreatic Islets of Pre-symptomatic Stage 1 Type 1 Diabetes and Non-diabetic Cases

Resumo: Aims/hypothesisProgression to type 1 diabetes (T1D) is associated with genetic factors, the presence of autoantibodies, and a decline in {beta} cell insulin secretion in response to glucose. Very little is known regarding the molecular changes that occur in human insulin-secreting {beta}-cells prior to the onset of T1D. Herein, we applied an unbiased proteomics approach to identify changes in proteins and potential mechanisms of islet dysfunction in islet autoantibody-positive organ donors with pre-symptomatic stage 1 T1D (HbA1c [≤] 6). We aimed to identify pathways in islets that are indicative of {beta}-cell dysfunction. MethodsMultiple islet sections were collected through laser microdissection of frozen pancreatic tissues of organ donors positive for islet autoantibodies (AAb+, n=5), compared to age/sex-matched nondiabetic controls (ND, n=5) obtained from the Network for Pancreatic Organ donors with Diabetes (nPOD). Islet sections were subjected to mass spectrometry-based proteomics and analyzed with label-free quantification followed by pathway and functional annotations. ResultsAnalyses resulted in [~]4,500 proteins identified with low false discovery rate (FDR)

Autores: Clayton E Mathews, A. C. Swensen, P. Piehowski, J. Chen, X. Y. Chan, S. S. Kelly, V. A. Petyuk, R. J. Moore, L. Nasif, E. A. Butterworth, M. A. Atkinson, R. N. Kulkarni, M. Campbell-Thompson, W.-J. QIAN

Última atualização: 2024-09-19 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612933

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612933.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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