On going pathogenic processes in the pancreas at onset or prior to onset of Type -1 Diabetes in humans

Gun Frisk
Dept. Of Immunology, Genetics & Pathology, Rudbecks Laboratory, Uppsala University

Populärvetenskaplig sammanfattning

Typ 1 diabetes (T1D) är en kronisk sjukdom som beror på att de insulinproducerande cellerna i bukspottkörteln dör. Varför dessa celler dör är inte helt klarlagt. Man tror att det är individens immunceller som av någon okänd anledning förstör dessa celler. När man studerat obduktions material så har man dock sett att hos en stor andel av diabetikerna finns inga immunceller i eller i närheten av de insulinproducerande cellerna. Man vet idag inte vad som orsakar diabetes och detta innebär också att man inte kan utveckla terapier för denna sjukdom.

Vi har inom ramen för ett stort internationellt samarbete börjat bygga upp en biobank bestående av vävnad från pre-diabetiker, diabetiker och kontroller. Det unika med denna biobank är att vi inte bara har biopsier från bukspottkörteln utan även isolerade langerhanska öar, vilka innehåller de insulinproducerande cellerna. Detta möjliggör analyser av funktionen och analyser av vilka gener som uttrycks i de insulin producerande cellerna i celler från diabetiker kontra kontroller. Ny teknik möjliggör också att man i detta unika material kan studera vilka exakta proteiner och profiler av proteiner som påverkas i de insulinproducerande cellerna hos diabetiker.

Det blir också möjligt att studera immunceller som omger de insulinproducerande cellerna för att se mot vilket protein de reagerar.

Vi kommer att studera morfologi av öar och insulinproducerande celler vilket vi kommer att göra med hjälp av vanlig ljusmikroskopering samt med hjälp av elektronmikroskop. Det sistnämnda kommer även att användas för att visualisera eventuella viruspartiklar samt kompositionen av olika intra-cellulära membran i de insulinproducerande cellerna.

Genutryck från de olika donatorernas öar ska analyseras. Metoder som analyserar många gener i ett prov samt metoder som kvantifierar graden av genutryck kommer att användas.

Funktionella studier av dessa insulinproducerande organ kommer också att utföras genom att höja och sänka glukoskoncentrationen och mäta de insulinproducerande cellernas förmåga att utsöndra insulin. Utsöndring av substanser som attraherar immunceller, från isolerade öar från de olika grupperna av donatorer, kommer att utföras med avancerad teknik för att erhålla en immun profil.

Ytterligare en avancerad teknisk metod (mass spectrometry) kommer att användas för att erhålla en totalbild av hur det ser ut i de insulin producerande cellerna med avseende på vilka proteiner som kan detekteras, vilka mängder och även om dessa proteiner är förändrade på något sätt.

Den unika kombinationen av donatormaterial, möjligheten att studera isolerade öar samt de tekniker som ska användas gör det för första gången möjligt att studera hur det ser ut innan man får symptom på diabetes och vid själva insjuknandet i diabetes i de insulinproducerande cellerna. Detta möjliggör också att man kan utarbeta terapier för att bota eller bromsa förloppet.

Idag använder man nästan uteslutande djur eller organ (ö-celler) från djur för att studera mekanismerna bakom insjuknandet diabetes.  I detta projekt kommer vi enbart att studera material från människa.