חוקרים מהאוניברסיטה העברית גילו יתרון בלתי צפוי בתהליך ההזדקנות של תאים,המעודד את תאי הבטא בלבלב לעבוד קשה יותר ולייצר יותר אינסולין

מחקר חדש בתאים אנושיים ובעכברים מצא שבמהלך ההזדקנות של תאי בטא בלבלב משתפר התפקוד התאי ומוגברת הפרשת האינסולין. מנגנון זה הביא לשיפור ניכר בבריאותם של עכברים חולי סוכרת.

הממצאים נחשפו במחקר שהתפרסם בכתב העת נייטשר מדיסין (Nature Medicine) ושאותו ערך ד”ר רוני הלמן, עמית מחקר לפוסט-דוקטורט באוניברסיטה העברית בירושלים תחת הנחייתם של ד”ר איתי בן-פורת ופרופ’ יובל דור מהמחלקה לביולוגיה התפתחותית וחקר הסרטן במכון למחקר רפואי ישראל-קנדה (IMRIC) בפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית.

“מקובל לחשוב כי הזדקנות תאים מובילה לירידה בתפקודם, להזדקנות הרקמות ולהתפתחות של מחלות. לכן היה מפתיע לגלות שכאשר תאי בטא נכנסים לתהליך של הזדקנות, המנגנון דווקא מאפשר להם לתפקד טוב יותר, ולא גרוע יותר,” מסביר ד”ר בן-פורת.

​תמונה:תאי בטא של אדם בצלחת תרבית (בכחול). התוכנית להזדקנות הופעלה בתאים מימין וגרמה לייצור אינסולין (באדום) (קרדיט: ד”ר רוני הלמן) 

להורדת התמונה

החוקרים בדקו את פעילותו של גן בשםp16, הידוע כמפעיל את מנגנון ההזדקנות בתאים. “הזדקנות תאים” (cell senescence) הינו למעשה כינוי לתכנית מבוקרת שתאים שונים בגוף מפעילים כאשר הם נחשפים לנזק או למצוקה. כאשר תכנית זו מופעלת, תאים משנים את תכונותיהם באופן דרמטי. בין היתר מנגנון זה מונע מהתאים להתחלק ולהתרבות, ולכן הוא חשוב במניעת מחלת הסרטן.

פעילותו של הגןp16בתאי בטא בלבלב מתגברת במהלך התבגרות רגילה. פעילות זו מגבילה את יכולתם של תאי הבטא להתחלק, דבר אשר עלול לתרום להתפתחות מחלת הסוכרת, זאת מאחר שתאי בטא הם אלה שאחראים על הפרשת אינסולין כשרמות הגלוקוז בדם גבוהות, והיעדרם או ירידה בתפקודם הם שגורמים למחלה. יחד עם זאת, לא היה ברור כיצד הפעלת תכנית ההזדקנות בתאים משפיעה על עצם יכולתם לתפקד, כלומר להפריש אינסולין בתגובה לגירוי באמצעות גלוקוז.

להפתעתם גילו החוקרים כי במהלך רגיל של התבגרות, פעילותו של הגןp16גורמת לשיפור בתפקודם של תאי הבטא ולהפרשה של יותר אינסולין בתגובה לרמות גלוקוז גבוהות.הם מצאו כי תכנית ההזדקנות שמופעלת על ידי גן זה היא זו שגורמת לתאים לרכוש תכונות אשר מאפשרות להם לעבוד קשה יותר.

כאשר הפעילו החוקרים את תכנית ההזדקנות בתאי בטא של עכברים שסבלו מסוכרת, הדבר גרם לעליה ברמות האינסולין שהופרשו מהלבלב ולשיפור משמעותי במצבם הבריאותי של העכברים. גם בתאים שבודדו מתוך לבלב של אדם וגודלו בצלחת תרבית, הפעלת תכנית ההזדקנות הביאה לייצור של רמות גבוהות של אינסולין, דבר המעיד על כך שמנגנון זה משותף לעכברים ולבני אדם.

המחקר מצביע לראשונה על כך שבמהלך התבגרות נורמלית משתפר תפקודם של תאי בטא, לפחות בפרמטרים מסוימים. כמו-כן, מסתבר שיש מעין “טרייד-אוף” בין היכולת של התאים להתחלק ולהתחדש לבין היכולת שלהם לתפקד טוב יותר.

“הממצאים מראים כי מה שאנו מכנים ‘הזדקנות’ הוא למעשה תהליך המשכי, המתחיל בתהליך ‘הבשלה’ של הרקמה, שמשפר את תפקודם של התאים והרקמות על חשבון פוטנציאל ההתחדשות שלהם. לכך יש השלכות חשובות על האופן שבו אנו חושבים על תפקוד וחוסר תפקוד של תאי בטא בסוכרת”, אומר ד”ר הלמן.

לגילוי מחקרי זה עשויות להיות השלכות מרחיקות לכת בהבנה ובטיפול בסוכרת. ייתכן שתרופות שמסוגלות לגרום להזדקנות תאים ולהשפיע על החלוקה שלהם, אשר חלקן ניתנות כיום לחולי סרטן, עשויות לתרום גם לטיפול בסוכרת.כמו-כן, הפעלה מוכוונת של תהליך ההזדקנות עשויה לשפר את תפקודם של תאי בטא מהונדסים, אשר כיום נעשה מאמץ לפתחם לצורך השתלה בחולים.

שיתוף הפעולה במחקר זה כלל חוקרים מהמכון למחקר רפואי ישראל-קנדה בבית הספר לרפואה של האוניברסיטה העברית; השירות לאנדוקרינולוגיה ומטבוליזם מהמרכז הרפואי הדסה; אוניברסיטת וונדרבילט בטנסי, ארצות הברית ואוניברסיטת אלברטה בקנדה.

קישור למאמר:

http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/