Katika kongosho, seli za beta zinazozalisha insulini huunganishwa na seli nyingine za endokrini zinazozalisha homoni na kuzungukwa na seli za exocrine za kongosho ambazo hutoa vimeng'enya vya usagaji chakula. Watafiti wa Kituo cha Kisukari cha Joslin sasa wameonyesha jinsi aina moja ya ugonjwa adimu wa kurithi unaojulikana kama ugonjwa wa kisukari wa kukomaa kwa vijana (MODY) unavyoendeshwa na vimeng'enya vilivyobadilika vya usagaji chakula vinavyozalishwa katika seli za exocrine za kongosho ambazo huchukuliwa na seli za beta za jirani zinazotoa insulini.
Ugunduzi huu unaweza kusaidia katika kuelewa magonjwa mengine ya kongosho, ikiwa ni pamoja na aina ya 1 au aina ya kisukari cha 2, ambapo mazungumzo yasiyo ya kawaida ya molekuli kati ya makundi haya mawili ya seli yanaweza kuwa na jukumu la uharibifu, alisema mpelelezi mkuu wa Joslin Rohit N. Kulkarni, MD, PhD, Mkuu wa Sehemu ya Ushirikiano wa Sehemu ya Kisiwa cha Joslin na Biolojia ya Kuzaliwa upya na Profesa wa Tiba katika Shule ya Matibabu ya Harvard.
Matoleo mengi ya MODY husababishwa na badiliko moja katika jeni zinazoonyesha protini katika seli za beta. Lakini katika aina moja ya MODY iitwayo MODY8, jeni iliyobadilishwa katika seli za exocrine zilizo karibu inajulikana kuanzisha mchakato huu wa uharibifu, alisema Kulkarni, mwandishi sambamba kwenye karatasi ya Nature Metabolism akiwasilisha kazi hiyo. Wanasayansi katika maabara yake waligundua kuwa katika MODY8, vimeng'enya vya usagaji chakula vinavyozalishwa na mkusanyiko huu wa jeni iliyobadilika katika seli za beta na kudhoofisha afya zao na utendakazi wa kutoa insulini.
"Wakati kongosho ya endocrine na exocrine huunda sehemu mbili tofauti na kazi tofauti, uhusiano wao wa karibu wa anatomiki hutengeneza hatima yao," Sevim Kahraman, PhD, mtafiti wa baada ya udaktari katika maabara ya Kulkarni na mwandishi mkuu wa karatasi hiyo. "Hali ya patholojia inayoendelea katika sehemu moja inadhoofisha nyingine."
"Ingawa MODY8 ni ugonjwa nadra sana, inaweza kutoa mwanga juu ya mifumo ya jumla inayohusika katika maendeleo ya ugonjwa wa kisukari," Anders Molven, PhD, mwandishi mchangiaji na Profesa katika Chuo Kikuu cha Bergen nchini Norway. "Matokeo yetu yanaonyesha jinsi mchakato wa ugonjwa unaoanza kwenye kongosho mwishowe unaweza kuathiri seli za beta zinazozalisha insulini. Tunafikiri kwamba mazungumzo mabaya kama haya ya exocrine-endocrine yanaweza kuwa muhimu sana kwa kuelewa visa vingine vya kisukari cha aina 1.
Kulkarni alieleza kuwa jeni iliyobadilishwa ya CEL (carboxyl ester lipase) katika MODY8 pia inachukuliwa kuwa jeni hatari kwa kisukari cha aina 1. Hilo linazua swali ikiwa baadhi ya visa vya kisukari cha aina ya 1 pia vinajumuisha protini hizi zilizokusanywa katika seli za beta, alisema.
Utafiti ulianza kwa kurekebisha mstari wa seli ya exocrine (acinar) ya binadamu ili kueleza protini ya CEL inayobadilika. Wakati seli za beta ziliogeshwa katika mmumunyo kutoka kwa seli zilizobadilishwa au za kawaida za exocrine, seli za beta zilichukua protini zilizobadilishwa na za kawaida, na kuleta idadi kubwa zaidi ya protini zilizobadilishwa. Protini za kawaida ziliharibiwa na michakato ya kawaida katika seli za beta na kutoweka kwa saa kadhaa, lakini protini zinazobadilika hazikufanya hivyo, badala yake zilitengeneza aggregates za protini.
Kwa hivyo je, mijumuiko hii iliathiri vipi utendaji kazi na afya ya seli za beta? Katika mfululizo wa majaribio, Kahraman na wenzake walithibitisha kuwa seli hazikutoa insulini pia kwa mahitaji, ziliongezeka polepole zaidi na zilikuwa katika hatari zaidi ya kifo.
Alithibitisha matokeo haya kutoka kwa mistari ya seli na majaribio katika seli kutoka kwa wafadhili wa kibinadamu. Kisha, alipandikiza seli za exokrini za binadamu (tena zikionyesha kimeng'enya kilichobadilika au cha kawaida cha kusaga chakula) pamoja na seli za beta za binadamu hadi kwenye muundo wa kipanya ulioundwa kukubali seli za binadamu. "Hata katika hali hiyo, angeweza kuonyesha kwamba protini iliyobadilishwa inachukuliwa tena zaidi na seli ya beta kwa kulinganisha na protini ya kawaida, na inaunda mkusanyiko usio na maji," Kulkarni alisema.
Zaidi ya hayo, kuchunguza kongosho kutoka kwa watu wenye MODY8 ambao walikufa kutokana na sababu nyingine, wachunguzi waliona kwamba seli za beta zilikuwa na protini iliyobadilishwa. "Katika wafadhili wenye afya njema, hatukupata hata protini ya kawaida kwenye seli ya beta," alisema.
"Hadithi hii ya MODY8 hapo awali ilianza na uchunguzi wa kliniki wa wagonjwa wenye ugonjwa wa kisukari pia kuwa na matatizo ya utumbo, ambayo ilisababisha kupatikana kwa denominator ya kawaida ya maumbile," alisema Helge Raeder, MD, mwandishi mwenza na Profesa katika Chuo Kikuu cha Bergen. "Katika utafiti wa sasa, tunafunga mduara kwa kuunganisha matokeo haya ya kimatibabu. Kinyume na matarajio yetu, kimeng'enya cha usagaji chakula ambacho kwa kawaida kilikusudiwa kwa utumbo badala yake kilipotoshwa kuingia kwenye sehemu ya kongosho katika hali ya ugonjwa, na hatimaye kuhatarisha utolewaji wa insulini."
Leo, watu walio na MODY8 wanatibiwa kwa insulini au dawa za kisukari za mdomo. Kulkarni na wenzake watatafuta njia za kubuni matibabu yaliyolengwa zaidi na ya kibinafsi. "Kwa mfano, je, tunaweza kufuta muunganisho huu wa protini, au kupunguza ujumlishaji wao katika seli ya beta?" alisema. "Tunaweza kuchukua vidokezo kutoka kwa yale ambayo tumejifunza katika magonjwa mengine kama ugonjwa wa Alzheimer's na ugonjwa wa Parkinson ambao una utaratibu sawa wa ujumuishaji katika seli."
