La destrucción de las células beta productoras de insulina en el páncreas se encuentra en el corazón de la diabetes tipo 1 y del tipo 2. «Estamos buscando maneras de hacer nuevas células beta para que estos pacientes puedan algún día reemplazar las inyecciones diarias de insulina», dice Ben Stanger profesor asistente de medicina en la División de Gastroenterología de la Facultad de Medicina de Perelman en la Universidad de Pennsylvania.
El trasplante de células de los islotes para restaurar los niveles normales de azúcar en sangre en pacientes con diabetes tipo 1 grave es un método para el tratamiento de la enfermedad, y el uso de células madre para crear células beta es otra área de investigación. Sin embargo, ambas estrategias tienen limitaciones: las células de los islotes trasplantables son escasas, y los enfoques basados en células tienen un largo camino por recorrer antes de llegar a la clínica.
«Es una poderosa idea de que si usted tiene la combinación correcta de los factores de transcripción puede hacer que cualquier célula en cualquier otra célula. Es la alquimia celular», comenta Stanger.
Una nueva investigación de Stanger y el becario postdoctoral Yi- Ju Chen, PhD, publicado en Cell Reports este mes, describe cómo la introducción de tres proteínas que controlan la regulación del ADN en el núcleo – llamados factores de transcripción – en un ratón inmunodeficiente giró a un grupo específico de células en el intestino de revestimiento en las células beta como, elevando la posibilidad de utilizar células pancreáticas diferenciadas como una fuente de nuevas células beta.
En 2008, el laboratorio de un mentor postdoctoral de Stanger presentó los tres factores de reprogramación de las células beta – Pdx1 (P), Mafa (M) , y Ngn3 (N) – llamadas colectivamente PMN – en las células acinares del páncreas. Cabe destacar que esta manipulación causó que las células adquieren algunas características estructurales y fisiológicas de las células beta.
Tras este informe, el equipo de Stanger se propuso determinar que, en su caso, a otros tipos de células pueden ser reprogramadas en células beta. «Expresamos PMN en una amplia gama de tejidos en uno a dos – meses de edad ratones», dice Stanger. «Tres días después, los ratones murieran de hipoglucemia. «El equipo sabía que estaban teniendo en cuenta que algunas de las células de ratón – células distintas de las células acinares – estaban haciendo demasiado insulina, de hecho, una cantidad letal.
En la búsqueda de qué tipo de célula que era, «vimos la expresión transitoria de los tres factores en las células de las criptas del intestino cerca del páncreas», explican Stanger.
Ellos doblaron estas células, las células transformadas «neoislet» beta similares. Estas células expresan la insulina y muestran características estructurales hacia el exterior similares a las células beta. Los neoislets también son sensibles a la glucosa – cuando se expone a la glucosa liberan insulina. Las células también fueron capaces de mejorar la hiperglucemia en ratones diabéticos.
El equipo también descubrió cómo convertir los factores en sólo en las células de las criptas intestinales por lo que fue reparado el efecto secundario hipoglucemico en todo el cuerpo que primero mató a los ratones.
«Nuestros resultados demuestran que el intestino puede ser una fuente de células productoras de insulina funcionales accesibles y abundantes», dice Stanger. «Nuestro objetivo final es la obtención de las células epiteliales de los pacientes con diabetes que han tenido las endoscopias, expandir estas células, añadir PMN a su alcance para hacer que las células beta similares, y después dar vuelta a la paciente como una terapia alternativa. Hay un largo camino ir para que esto sea posible, incluyendo la mejora de las propiedades funcionales de las células, de modo que se asemejan más a las células beta, y descubrir formas alternativas de conversión de las células intestinales de las células beta como sin terapia génica.
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