Los investigadores encontraron que, en ratones y humanos, la vía se rige por la expresión de una molécula llamada derivado de plaquetas receptor del factor de crecimiento. PDGF-expresión del receptor disminuye con el tiempo en los ratones y los seres humanos en un patrón que es paralela a la disminución de la proliferación de las células beta del páncreas que producen insulina para controlar los niveles de azúcar en la sangre.
Las células beta se encuentran en los islotes del páncreas. Son las únicas células en el cuerpo que producen la insulina, una hormona que le indica al cuerpo para eliminar el azúcar de la sangre después de una comida y almacenarla en una variedad de células. Sin la producción de insulina adecuada, los niveles de azúcar en la sangre puede llegar a ser peligrosamente altos – una condición llamada hiperglucemia – y causar daños en órganos o incluso coma y muerte. La diabetes tipo 1 es causada por una incapacidad para producir insulina, la diabetes tipo 2 es causada por el déficit combinado en el organismo y para responder a la insulina. Ambos tipos se han relacionado con la reducción de la insulina que producen las células beta.
Kim experimentos en ratones han demostrado que la activación de la vía artificial de PDGF-receptor aumenta el número de células beta del páncreas de los animales sin comprometer su capacidad de controlar adecuadamente sus niveles de azúcar en la sangre. El hallazgo es importante porque otros tratamientos previamente demostrado para estimular el crecimiento de las células beta han llevado a la producción excesiva de insulina e hipoglucemia peligrosa.
Se ha sabido por algún tiempo que la proliferación de células beta en el páncreas, que es robusto en los animales recién nacidos y los jóvenes, disminuye drásticamente con la edad. La expresión de una molécula conocida por estar involucrada, EZH2, disminuye con el tiempo de una manera similar. Sin embargo, no se sabía lo que controla los cambios en la EZH2 niveles de expresión en las células beta.
Debido a la señalización de PDGF regula la proliferación de muchos tipos de células, y se sabe que afecta EZH2 respuestas, Kim y Chen se preguntó si la vía de PDGF estaba involucrado en los cambios en la EZH2 expresión y la proliferación de las células beta. Ellos encontraron que la expresión de los receptores PDGF también se redujo en las células de los islotes pancreáticos de ratones jóvenes en un patrón similar a la reducción de la proliferación de células beta.
Cuando los investigadores bloquearon la expresión de los receptores de PDGF en ratones de laboratorio, encontraron que los animales jóvenes (2 a 3 semanas de edad) hace menos EZH2 y tuvieron significativamente menos células beta que los animales control. También tenían niveles ligeramente elevados de azúcar en la sangre y es menos eficaz que los animales de control en la comercialización de azúcar en la sangre cuando fueron estimulados con la glucosa alta. Los animales adultos que carecen de expresión de los receptores de las células beta del PDGF también eran menos capaces que sus pares de regenerar las células beta que fueron dañadas artificialmente por un compuesto químico, y que sufrió una severa diabetes después de dicho tratamiento.
En contraste, la expresión del receptor PDGF islote se aumentó en los ratones normales tratados con el mismo compuesto, y los animales fueron capaces de reemplazar a las células beta dañadas dentro de unos tres a cuatro semanas. Aunque los animales se hizo moderadamente diabéticas después del tratamiento, que recuperó el control de sus niveles de azúcar en la sangre después de las células se regeneran.
«Cuando destruimos las células beta con esta toxina, la expresión del receptor del PDGF fue inducida», dijo Kim, «y las células beta recuperada naturalmente crucial que las células no se vuelven locos;. Sufrieron sólo la proliferación modesta, apropiada Este. es bueno, porque significa que las células beta se mantuvo en control, y no perder las funciones críticas durante su crecimiento. »
Cuando los investigadores agregaron la proteína de PDGF (que se une y activa el receptor PGDF) a las células de islote cultivadas en el laboratorio, encontraron que las células beta en los islotes de corta edad (3 semanas de edad) los ratones comenzaron a proliferar. En cambio, los de los adultos (7 – a 9 meses de edad) de los ratones no respondió – porque ya no expresan el receptor del PDGF.
Luego, los investigadores crearon una cepa de ratones de laboratorio en el que el receptor del PDGF siempre fue activo en las células beta. Cuando estos ratones fueron 14 meses de edad (la edad media de los ratones), la tasa de proliferación de las células beta era nueve veces mayor que la de controles de edad similar. A pesar del aumento de la tasa de crecimiento, sin embargo, los ratones siguieron regular sus niveles de azúcar en la sangre adecuadamente.
En lo que es posiblemente el aspecto más emocionante de su trabajo, y Kim Chen investigó si una vía similar funciona en las células beta. Para ello, obtuvieron los islotes pancreáticos de jóvenes donantes de órganos humanos entre las edades de 6 meses y 6 años, y se compararon los patrones de expresión de los receptores PDGF en las células beta con el de las células beta de los islotes de los adultos. Se detectó ningún receptor del PDGF en las células beta adultas, pero lo encontraron rápidamente en las células beta de los islotes de donantes jóvenes. Experimentos adicionales mostraron que las células beta humanas función similar a las células beta del ratón en el estudio, y sugirió que podría ser posible para regular la beta del islote humano el crecimiento celular y la expresión de insulina mediante la manipulación de la expresión del receptor PDGF y la activación.
«Este trabajo reveló que hay algunos caminos que no han sido exploradas en las células beta humanas que subyacen a la pérdida relacionada con la edad de la proliferación de las células beta», dijo Kim. «Esto nos da un asidero en un problema más vasto:. La forma de controlar la proliferación de células beta humanas con fines terapéuticos»
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