Rapport från bukspottkörteln genom ögat

I den endokrina delen av bukspottkörteln, de Langerhanska öarna, produceras och utsöndras insulin, det hormon som reglerar blodsockernivån i kroppen. Efter en måltid frisätts insulin i blodet i en mängd som är i direkt proportion till mängden mat; det skiljer sig således från en måltid till en annan och från en individ till en annan. Vid tillstånd som fetma krävs stora mängder insulin för att kompensera för ett ökat födointag och en okänslighet för insulin.

De Langerhanska öarna försöker anpassa sig till detta tillstånd genom att öka antalet insulinproducerande betaceller och/eller modulera deras individuella insulinsekretion som svar på socker. Denna anpassningsbara ”plasticitet” hos de Langerhanska öarna är avgörande för att upprätthålla normala blodsockernivåer. Blir det fel i möjligheten att anpassa sig utvecklas diabetes, en allvarlig sjukdom som har vuxit till en världsomspännande epidemi.

Den största svårigheten i att studera exakt hur de Langerhanska öarna fungerar och anpassar sig till individuella förhållanden är att de ligger djupt inbäddade och utspridda i vävnaden och är således svåråtkomliga. Men nu har forskarna hitta ett nytt sätt att studera de insulinproducerande betacellerna, genom att flytta de Langerhanska öarna till ögat.

– Genom att använda ett litet antal reporter-öar som transplanterats in i ögat på möss har vi gjort cellerna optiskt åtkomliga och kan följa vad som händer i bukspottkörteln bara genom att titta i ögat. Det här ger oss stora möjligheter att närmare studera de insulinproducerande betacellerna på ett helt nytt sätt, säger Per-Olof Berggren, professor i experimentell endokrinologi vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi vid Karolinska Institutet och även ansvarig för verksamheten vid Rolf Luft Forskningscentrum för Diabetes och Endokrinologi.

Ögat användes för att rapportera vad som händer i bukspottkörteln som en slags konstruerad hälsorapportör med fönster mot yttervärlden. Status på bukspottkörteln under exempelvis läkemedelsbehandling kan avläsas bara genom att titta i ögat och responsen är exakt densamma som i bukspottkörteln.

– De Langerhanska öarna kan visualiseras upprepade gånger under en period av flera månader och vi visar att det under den tiden sker både funktionella och morfologiska förändringar i dessa öar som är identiska med vad som händer med cellerna i bukspottkörteln, säger Erwin Ilegems, försteförfattare till studien och forskare vid Rolf Luft Forskningscentrum för Diabetes och Endokrinologi.

Med det nya övervakningssystemet har forskarna i en musmodell för fetma minskat födointaget med hjälp av farmakologisk behandling och på så vis kunnat stoppa den enorma ökningen i antal betaceller. Detta betyder att de nu har möjlighet att finjustera behandlingsdoser på individbasis.

– Vi kommer också använda systemet för att identifiera nya farmakologiska substanser som reglerar betacellsplasticitet och funktion. I framtiden kan man kanske också tänka sig en liknande användning av reporteröar i människa för att hitta unika individanpassade behandlingsprinciper, mäta effekter av individanpassad medicinering, eller använda det till att diagnostisera när det blir fel på pankreasöarna, säger Per-Olof Berggren.

FAKTA
Forskningen har genomförts med stöd av bland annat Wenner-Gren Stiftelserna, Vetenskapsrådet, Diabetesförbundet, Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning (SSMF), Novo Nordisk Fonden, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Familjen Erling-Perssons stiftelse, samt Stichting af Jochnicks stiftelse.

Publikation: “Reporter islets in the eye reveal plasticity of the endocrine pancreas”, Erwin Ilegems, Andrea Dicker, Stephan Speier, Aarti Sharma, Alan Bahow, Patrick Karlsson Edlund, Ingo B. Leibiger, and Per-Olof Berggren, PNAS, online 18-22 November 2013.
Tidskriftens webbplats