Mitocondriile pacienților cu diabet zaharat de tip 2 sunt înfundate cu proteine defecte, descoperă oamenii de știință

Bolile îmbătrânirii sunt asociate cu defecte în sinteza și plierea proteinelor, inclusiv cancerul, bolile cardiovasculare și diabetul de tip 2.

Studiile anterioare au arătat că, la pacienții cu diabet zaharat de tip 2, proteinele se pliază greșit în celulele β producătoare de insulină, situate în insulele pancreasului. Se credea că stresul rezultat este localizat în principal la nivelul reticulului endoplasmatic, o organită responsabilă de producerea și distribuția proteinelor în interiorul celulei. În cele din urmă, acest stres duce la moartea celulară.

Într-un nou studiu publicat în Nature Metabolism, oamenii de știință de la Universitatea din Michigan au descoperit că mitocondriile acumulează, de asemenea, proteine pliate greșit, ceea ce duce la moartea celulelor β. Inversarea acestui proces ar putea ajuta la tratarea diabetului de tip 2.

Se știa anterior că două proteine, insulina și amilina, se pliază adesea greșit la pacienții cu diabet zaharat de tip 2. Ambele sunt produse de celulele β:

• Insulina scade nivelul de glucoză din sânge ajutând celulele să absoarbă zahărul.
• Amilina promovează o senzație de sațietate după masă.

Amilina poate forma agregate amiloide în celulele β ale diabeticilor, similare plăcilor amiloide observate în creier în boala Alzheimer.

„Aceste două proteine au fost mult timp singurul lucru care a fost studiat în celulele insulare ale persoanelor cu diabet”, a declarat Dr. Scott Suleimanpour, profesor de cercetare a diabetului și director al Centrului de Cercetare a Diabetului din Michigan.
„Am vrut să abordăm această întrebare fără părtinire și să identificăm toate proteinele pliate greșit din aceste celule.”

Prin secvențierea genelor și proteinelor în celulele β sănătoase și diabetice, oamenii de știință au descoperit că sistemele de apărare responsabile de eliminarea proteinelor mitocondriale pliate greșit nu sunt activate în diabetul de tip 2.

În special, s-a constatat că nivelurile proteinei LONP1, care este responsabilă de eliminarea proteinelor deteriorate sau pliate greșit, sunt reduse în celulele donatorilor cu diabet.

„Deși LONP1 a fost anterior asociată cu boli mitocondriale rare, acesta este primul studiu care demonstrează rolul său în diabetul de tip 2”, a spus Suleimanpour.

Pentru a confirma descoperirile lor, cercetătorii au comparat șoarecii cu și fără un sistem LONP1 activ. Șoarecii fără LONP1 au avut niveluri mai ridicate de glucoză și mai puține celule β. Aceste defecte au fost inversate prin reintroducerea LONP1, sugerând că țintirea acestui sistem ar putea fi o nouă opțiune terapeutică.

„Este clar că persoanele cu diabet zaharat de tip 2 au probleme în eliminarea proteinelor pliate greșit”, a adăugat Suleimanpour.
„Următorul pas este găsirea de medicamente care pot ajuta la plierea sau eliminarea corectă a acestor proteine.”

Grupul este, de asemenea, interesat de studierea evoluției în timp a diabetului de tip 2. Deoarece boala se dezvoltă adesea la adulți, oamenii de știință speculează că proteinele pliate greșit se pot acumula în timp și, în cele din urmă, pot copleși celulele β, ducând la boală. Prin urmare, intervenția timpurie ar putea fi esențială.