Onze glycemische balans is gebaseerd op het vermogen van de bètacellen in de alvleesklier om glucose te detecteren en insuline af te scheiden om onze bloedsuikerspiegel op peil te houden. Als deze cellen niet goed functioneren, wordt de balans verstoord en ontstaat diabetes. Tot nu toe was de wetenschappelijke gemeenschap ervan overtuigd dat bètacellen de andere hormoonproducerende cellen van de alvleesklier nodig hadden om goed te kunnen functioneren.
Een team van de Universiteit van Genève (UNIGE) heeft echter het tegenovergestelde aangetoond: bij volwassen muizen waarvan de alvleesklier uitsluitend bètacellen bevat, is de regulatie van de bloedsuikerspiegel en de insulinegevoeligheid zelfs beter dan bij standaarddieren. Deze resultaten, die grote klinische vooruitzichten openen, zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Metabolism.
In 2010 ontdekte het team onder leiding van Pedro Herrera, hoogleraar aan de afdeling Genetische Geneeskunde en Ontwikkeling en het Diabetescentrum van de UNIGE Faculteit der Geneeskunde, het opmerkelijke vermogen van alvleeskliercellen om van functie te veranderen. Als bètacellen voortijdig afsterven, kunnen de endocriene cellen die normaal andere hormonen zoals glucagon of somatostatine produceren, insuline gaan produceren.
‘‘Tot nu toe werd gedacht dat de gedifferentieerde volwassen cellen van een organisme niet konden regenereren en zich functioneel konden heroriënteren. Farmacologisch het functioneren van deze cellulaire plasticiteit activeren, zou dus de basis kunnen vormen voor een geheel nieuwe therapie voor diabetes. Maar wat gebeurt er als alle cellen van de endocriene alvleesklier hun oorspronkelijke functie opgeven om insuline te gaan produceren? Dat wilden we met ons nieuwe onderzoek uitzoeken,’’ legt Pedro Herrera uit.
Niet-bètacellen zijn niet essentieel
Er werd aangenomen dat bètacellen alleen goed konden functioneren in aanwezigheid van de andere hormoonproducerende cellen – alfa-, delta- en gammacellen – die samenkomen in eilandjes binnen de alvleesklier. ‘‘Om dit te verifiëren, produceerden we muizen waarbij, wanneer ze volwassen zijn, alle niet-bètacellen in de alvleesklier selectief geëlimineerd kunnen worden om te observeren hoe de bètacellen erin slagen om de bloedsuikerspiegel te reguleren,’’ legt Marta Perez Frances uit, onderzoeker in het laboratorium van Pedro Herrera en eerste auteur van dit werk. ‘‘Verassend genoeg waren onze muizen niet alleen perfect in staat om hun bloedsuikerspiegel effectief te beheersen, maar waren ze zelfs gezonder dan de controlemuizen!’
Zelfs wanneer ze een vetrijke voeding kregen of werden getest op insulineresistentie – een van de belangrijkste markers van diabetes – vertoonden deze muizen een verbeterde gevoeligheid voor insuline in alle doelweefsels, en in het bijzonder in vetweefsel. Waarom? “Er is een aanpassingsproces waarbij het lichaam andere hormonale cellen van buiten de alvleesklier inzet om het plotselinge tekort aan glucagon en andere alvleesklierhormonen op te vangen,” merkt Pedro Herrera op. ‘‘Maar dit toont duidelijk aan dat niet-bètacellen van de alvleeseilandjes niet essentieel zijn voor het handhaven van de glycemische balans.’’ Deze resultaten zijn verrassend en stellen de tot nu toe heersende opvatting ter discussie.
Opkomende nieuwe therapieën
Normaal verandert ongeveer 2% van de alvleeskliercellen van functie bij insulinedeficiëntie. De uitdaging is nu om een molecuul te vinden dat deze conversie kan opwekken en versterken. Een andere strategie zou zijn om stamcellen in vitro te differentiëren om nieuwe bètacellen te produceren voordat ze bij patiënten worden getransplanteerd. ‘‘Onze resultaten bewijzen dat strategieën gericht op insulinecellen echt succesvol kunnen zijn,’’ zegt Pedro Herrera enthousiast. ‘‘De volgende stap in ons werk is daarom het vaststellen van het moleculaire en epigenetische profiel van niet-bètacellen van diabetische en niet-diabetische personen, in de hoop de elementen te identificeren die het mogelijk maken om deze cellen in de pathologische context van diabetes te converteren.’’
Bron: Universiteit van Genève