מדענים מגלים כי מיטוכונדריה בחולי סוכרת מסוג 2 סתומה בחלבונים פגומים

מחלות הזדקנות קשורות לפגמים בסינתזת חלבונים ובקיפולם, כולל סרטן, מחלות לב וכלי דם וסוכרת מסוג 2.

מחקרים קודמים הראו כי אצל חולים בסוכרת מסוג 2, חלבונים מתקפלים באופן שגוי בתאי β המייצרים אינסולין הנמצאים באיי הלבלב. ההערכה היא שהלחץ שנוצר כתוצאה מכך ממוקם בעיקר ברשתית האנדופלסמית, אברון האחראי על ייצור והפצה של חלבונים בתוך התא. בסופו של דבר, לחץ זה מוביל למוות תאי.

במחקר חדש שפורסם בכתב העת Nature Metabolism, מדענים מאוניברסיטת מישיגן מצאו כי מיטוכונדריה צוברת גם חלבונים מקופלים באופן שגוי, מה שמוביל למוות של תאי β. היפוך תהליך זה יכול לסייע בטיפול בסוכרת מסוג 2.

בעבר היה ידוע ששני חלבונים, אינסולין ואמילין, מתקפלים לעיתים קרובות באופן שגוי אצל חולים בסוכרת מסוג 2. שניהם מיוצרים על ידי תאי β:

• אינסולין מוריד את רמות הגלוקוז בדם על ידי סיוע לתאים לספוג סוכר.
• אמילין מקדם תחושת מלאות לאחר אכילה.

אמילין יכול ליצור אגרגטים של עמילואיד בתאי β של חולי סוכרת, בדומה לפלאקים של עמילואיד הנראים במוח במחלת אלצהיימר.

"שני חלבונים אלה היו זה מכבר הדבר היחיד שנחקר בתאי איי ליחה של אנשים עם סוכרת", אמר ד"ר סקוט סולימנפור, פרופסור לחקר סוכרת ומנהל מרכז המחקר לסוכרת במישיגן.
"רצינו לגשת לשאלה זו ללא הטיה ולזהות את כל החלבונים המקופלים בצורה שגויה בתאים אלה."

על ידי ריצוף גנים וחלבונים בתאי β בריאים וסוכרתיים, המדענים גילו שמערכות ההגנה האחראיות על הסרת חלבונים מיטוכונדריאליים שעברו קיפול שגוי אינן מופעלות בסוכרת מסוג 2.

בפרט, נמצא כי רמות החלבון LONP1, האחראי על הסרת חלבונים פגומים או מקופלים באופן שגוי, היו מופחתות בתאים מתורמים עם סוכרת.

"בעוד ש-LONP1 נקשר בעבר למחלות מיטוכונדריאליות נדירות, זהו המחקר הראשון שמראה את תפקידו בסוכרת מסוג 2", אמר סולימאנפור.

כדי לאשר את ממצאיהם, החוקרים השוו עכברים עם ובלי מערכת LONP1 פעילה. לעכברים ללא LONP1 היו רמות גלוקוז גבוהות יותר ופחות תאי β. פגמים אלה התבטלו על ידי החדרת LONP1 מחדש, דבר המצביע על כך שטיפול במערכת זו יכול להיות אופציה טיפולית חדשה.

"ברור שאנשים עם סוכרת מסוג 2 מתקשים להסיר חלבונים שגוי", הוסיף סולימאנפור.
"הצעד הבא הוא למצוא תרופות שיכולות לעזור לקפל או להסיר את החלבונים הללו בצורה נכונה."

הקבוצה מתעניינת גם בחקר מהלך הזמן של סוכרת מסוג 2. מכיוון שהמחלה מתפתחת לעיתים קרובות אצל מבוגרים, המדענים משערים שחלבונים מקופלים באופן שגוי עשויים להצטבר עם הזמן ובסופו של דבר להציף את תאי ה-β, מה שמוביל למחלה. לכן, התערבות מוקדמת עשויה להיות המפתח.