Verwijdering verouderde beta-cellen leidt tot functieherstel bij diabetes 2

Dick Schrauwen [1,2]

Versnelde veroudering van beta-cellen kenmerkt diabetes. Senolysis – dat is het opruimen van verouderde cellen - verbetert de effecten van suikerziekte.

Onderzoek van het Joslin Diabetes Center (JDC) bij muizen heeft aangetoond dat het aandeel disfunctionele verouderde beta-cellen verhoogd is bij insulineresistentie. Een dergelijke toename van verouderde bètacellen zou kunnen leiden tot diabetes type 2. De onderzoekers bevestigden deze vooronderstelling.

Ze troffen een vergelijkbare toename van verouderde beta-cellen aan in weefseleilandjes die afkomstig waren diabetes type 2 patiënten. De studie toonde ook aan dat de bètacelfunctie kan worden hersteld door deze verouderde celpopulaties te verwijderen door middel van genetische modificatie of met behulp van orale medicatie.
 
"Onze hypothese was dat er een belangrijke component was in de ontwikkeling van diabetes die bestond uit een versnelling van de veroudering van bètacellen en dat deze verouderde populatie met therapie kan worden aangepakt", zegt Cristina Aguayo-Mazzucato, MD, PhD, en assistent-onderzoeker bij de afdeling Islet Cell and Regenerative Biology van het JDC. Zij is de hoofdauteur van het artikel dat onlangs werd gepubliceerd in Cell Metabolism [3,4].

Dit onderzoek past in het bredere veld van senescentie-onderzoek. Senescentie is de geleidelijke achteruitgang van celgroei en celfunctie in een specifieke populatie. Senescente cellen nemen toe naarmate een organisme ouder wordt. Bepaalde omstandigheden kunnen ertoe leiden dat sommige cellen van een organisme sneller verouderen dan de rest.

Het onderzoeksteam onder leiding van Dr. Aguayo-Mazzucato maakte diermodellen van insulineresistentie en volgde nauwgezet de proportie aan verouderde beta-cellen. Aguayo-Mazzucato: "We vonden inderdaad dat insulineresistentie de hoeveelheid verouderende bètacellen doet toenemen".

Vervolgens verwijderden ze de verouderde cellen door genetische modificatie of met behulp van medicijnen. De resultaten waren opvallend: "We konden de bètacelfunctie en de glucosetolerantie herstellen. De mogelijkheid om de bètacelfunctie te herstellen met een minimale behandeling zou de aanpak van diabetes type 2 op zijn kop kunnen zetten. Bij veel diabetici neemt de bètacelfunctie zo veel af dat ze insuline moeten inspuiten. Als de resultaten van ons onderzoek klinisch worden bevestigd dan heeft dat enorme gevolgen voor de behandeling (van diabetes). "

"Als je kijkt naar het aandeel van de verouderde beta-cellen dan overstijgt dat zelden 20 procent van de hele groep maar toch heeft dit relatief kleine aantal een enorm effect op de celfunctie, de cellulaire identiteit en het glucosemetabolisme".

Medicijnen om senescerende cellen te verwijderen, senolytica genoemd, worden nog onderzocht. Dr. Aguayo-Mazzucato en haar team hopen een mogelijke behandeling snel richting de kliniek te krijgen door samen te werken met bedrijven die al aan senolytica werken om te testen of hun medicatie werkt bij diabetespatiënten.

Dr. Aguayo-Mazzucato: "Ons onderzoek openbaart een nieuw doelwit voor de behandeling van diabetes: Ruim de verouderde cellen op die verantwoordelijk zijn voor de lokale disfunctie."

"Wat betreft de behandeling van ouderdomsziekten is Senolysis - de verwijdering van verouderde of disfunctionele cellen - een sterk groeiend onderzoeksgebied. Ons nieuwe onderzoek past in het bredere kader van de heilzame werking van senolytica in de strijd tegen veel verschillende ouderdomsziekten. Senolytica kunnen leiden tot een betere levenskwaliteit. "

"In de geneeskunde is Senolytics (ook wel: Senolysis) een zeer opwindend en snel groeiend onderzoeksveld", zegt Dr. Aguayo-Mazzucato. "Zoals aangetoond door andere laboratoria bleken Senolytics veelbelovend bij de behandeling van artrose, spierzwakte of -degeneratie, verminderde nierfunctie en bij het herstel van sommige hersenfuncties."

Het werk werd uitgevoerd met modellen van diabetes type 2 maar de bevindingen kunnen ook relevant zijn voor type 1 diabetes. "Wat we zien is dat senescentie in wezen een stressreactie is. In het geval van diabetes type 2 gaat het om insulineresistentiestress. In het geval van type-1-diabetes wordt de stress veroorzaakt doordat het immuunsysteem de op bètacellen aanvalt. Bètacellen reageren in beide modellen op deze stress met een versnelling van de celveroudering. Daarom denken we dat deze nieuwe visie op diabetespreventie werkt bij beide typen diabetes".

Verwijzingen

[1] Bewerking van onderstaand persbericht
- https://www.joslin.org/news/researchers-restore-beta-cell-function-by-deleting-old-cells.html

[2] Video: Cristina Aguayo-Mazzucato
- https://youtu.be/OStL29I1MSE

[3] Publicatie
'Acceleration of ? Cell Aging Determines Diabetes and Senolysis Improves Disease Outcomes', Cristina Aguayo-Mazzucato en anderen. Cell Matabolism, 2019.
- https://www.cell.com/cell-metabolism/pdfExtended/S1550-4131(19)30246-3

[4] Samenvattende afbeelding
- https://www.joslin.org/images/AguayoMazzucato-Cel-Metabolism-Graphical-Abstract-May2019-web-size.jpg

Juni 2019