Diabetes druhého typu aktuálne postihuje približne 6,1% svetovej populácie, pričom jeho incidencia prudko stúpa najmä v rozvinutých krajinách [1]. Výskum patofyziológie ochorenia na molekulárnej úrovni môže napomôcť vývoju novej liečby diabetu a optimalizácii manažmentu pacientov. GPR180 proteín je transmembránový receptor exprimovaný v mnohých tkanivách, pričom sa tradične spája hlavne s reguláciou hrúbky hladkého svalstva ciev [2]. Nedávny výskum spochybnil predchádzajúce zaradenie GPR180 receptora do rodiny s G proteínom spriahnutých receptorov a ukázal, že GPR180 receptor je zapojený do TGFβ signalizačnej dráhy [3]. Poruchy TGFβ signalizácie na rôznych úrovniach vyvolali u laboratórnych zvierat prediabetický, resp. diabetický fenotyp [4, 5, 6], vrátane delécie Gpr180 génu [3]. Globálna delécia Gpr180 génu u myší vyvolala hyperglykémiu a zhoršenú glukózovú toleranciu. Avšak, metabolické fenotypovanie indukovateľných adipocytovo špecifických Gpr180 myších knockoutov (Gpr180fl/fl x Adip-CreERT2) odhalilo len minoritný príspevok tukového tkaniva k pozorovanému prediabetickému fenotypu [3]. Cieľom našej práce teda bolo bližšie objasniť vplyv GPR180 receptora na homeostázu glukózy. Myšia línia s deléciou Gpr180 génu v β bunkách pankreasu (Gpr180fl/fl x Rip-Cre), ktorú sme vytvorili prostredníctvom Cre-Lox systému, vykazovala signifikantne zhoršenú glukózovú toleranciu a sekréciu inzulínu v odpovedi na glukózu. Expresia inzulínového génu (Ins2) bola v pankreatických ostrovčekoch myšej línie významne downregulovaná, čo dokazuje zapojenie GPR180 receptora do kaskád produkcie inzulínu na transkripčnej úrovni. V in vitro experimentoch s myšou líniou beta buniek pankreasu (MIN6) sme tiež zachytili signifikantne nižšiu sekréciu inzulínu v odpovedi na glukózu pri utlmení expresie Gpr180 génu. Pokles sekrécie inzulínu bol v in vitro experimentoch nezávislý od expresie inzulínového génu. Preto predpokladáme, že GPR180 receptor ovplyvňuje aj samotný proces sekrécie inzulínu zatiaľ neurčeným mechanizmom. Pri skúmaní histologických preparátov pankreasov myší sme zachytili trend (p = 0.062) nižšej početnosti pankreatických ostrovčekov na preparát v skupine Gpr180fl/fl x Rip-Cre myší. GPR180 proteín tak potenciálne vplýva aj na vývin pankreatických ostrovčekov, keďže je u Gpr180fl/fl x Rip-Cre myší vyradený od skorého embryonálneho štádia. Zmeny v utilizácii glukózy u myší s deléciou Gpr180 génu v β bunkách pankreasu sú tak pravdepodobne výsledkom ovplyvnenia viacerých fyziologických procesov. Náš ďalší výskum zameraný na identifikáciu molekulárneho mechanizmu účinku GPR180 receptora môže priniesť cenné poznatky pre aplikácie vo vývoji novej farmakoterapie diabetu druhého typu.
Práca vznikla s finančnou podporou grantov SASPRO 1260/02/02 a VEGA 2/0128/23.
[1] Ong K, Stafford L, Boyko E, et al. (2023) Lancet. 402(10397), p. 203.
[2] Tsukada S, Iwai M, Nishiu J, et al. (2003) Circulation. 107(2), p. 313.
[3] Balážová L, Baláž M, Horváth C, et al. (2021) Nat Commun. 12(1), p. 47.
[4] Song W, Ghosh A, Cheng D, et al. (2018) Bioessays. 40(11), p. 44.
[5] Yadav H, Quijano C, Kamaraju A, et al. (2011) Cell Metab. 14(1), p. 67.
[6] Bertolino P, Holmberg R, Reissmann E, et al. (2008) Proc Natl Acad Sci. 105(20), p. 74.
Dobrý deň, pán Antal
Dobrý deň, pán Antal
Veľmi pekný a zaujímavý príspevok. Zaujímalo by ma, či ste si všimli aj nejaké celkové zmeny fenotypu pankreasu u podmienečne KO myší. Vo vašom príspevku ste spomínali aj izoláciu pankreatických ostrovčekov , robili ste to pomocou magnetických guličiek a potrebných protilátok, ak to nieje tajne samozrejme ha ? Nie som v tomto urcite odbornik, ale zaujimalo by ma, ci touto genetickou zmenou, by sa mohli ovplyvnit aj expresie glukozovych transporterov uz len kvoli tomu, ze ste spomínali aj zmenu počtu pankreatických ostrovčekov. Pozorovali ste zmenu tvaru alebo iné morfologické abnormality ? Veľmi pekne vám ďakujem za odpoveď, teším sa na diskusiu. s pozdravom.
Dobrý deň,
Dobrý deň,
Ďakujem za otázku a Váš záujem.
Izoláciu myších pankreatických ostrovčekov sme robili pomocou natrávenia pankreasu liberázou, protokol sme prevzali z tohto článku:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21525838/. V hmotnostiach odobratých pankreasov nebol významný rozdiel. Tiež sme v histologických preparátoch pankreasov nepozorovali žiadne patologické zmeny. Na charakterizácii tvaru ostrovčekov momentálne pracujeme. TGFb dráha už bola spojená s reguláciou expresie GLUT1 transportéra (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8961331/). V našom animálnom experimente sme zachytili významné zvýšenie expresie GLUT2 transportéra v skupine myší s deletovaným GPR180 receptorom v beta bunkách pankreasu. Potenciálne môže ísť o kompenzačný mechanizmus poškodenej glukózovej signalizácie. Výsledky však ešte chceme validovať.
Všetko dobré,
Matúš Antal
Dakujem krasne, za Vasu
Dakujem krasne, za Vasu odpoved :)
Drzim palce dalej vo vyskume, ostavam so srdecnym pozdravom
Varaliová