Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Hvorfor diabetes pasienter er i fare for mikrovaskulære komplikasjoner

Anonim

Pasienter med diabetes har økt risiko for mikrovaskulære komplikasjoner, som utvikler seg når kroppens små blodårer blir syke. En av de vanligste problemene oppstår når sår ikke klarer å helbrede ordentlig, noe som kan føre til sår, kroniske infeksjoner, og i de alvorligste tilfellene, lemmeramputasjoner.

annonse


Nå har forskere fra Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) oppdaget at et molekyl som heter PGC-1alpha - som tidligere har vist seg å stimulere veksten av blodkar i muskler - har motsatt effekt i endotelceller fra pasienter med diabetes, svekker blodkarveksten og fører til farlige vaskulære komplikasjoner.

Rapportert på nettet i dag i journalen Cell Metabolism, hjelper de nye funnene ikke bare til å forklare molekylære mekanismer som ligger bak mikrovaskulær sykdom hos diabetespasienter. De foreslår også at fordi PGC-1alpha har motstridende effekter i forskjellige celletyper, er dens rolle som en potensiell ny terapeutisk mål bør forfølges med forsiktighet.

"Diabetes er den viktigste årsaken til amputasjoner i USA, " forklarer seniorforfatter Zoltan Arany, MD, PhD, en undersøker i BIDMCs kardiovaskulære institutt og lektor i medisin ved Harvard Medical School (HMS). "Mens det er antatt at høye nivåer av glukose på en eller annen måte skyldtes manglende evne til kroniske sår og infeksjoner til å helbrede ordentlig hos disse pasientene, ble det ikke helt forstått hvordan dette skjedde."

Med denne nye forskningen, sier Arany, er det tydelig at høye nivåer av blodsukker - kjennetegnet ved diabetes - induserer høye nivåer av PGC-1-alfa-molekylet i endotelcellene som fôrer blodkarene. Dette forhindrer i sin tur endotelceller fra å fungere som det skal, og hemmer veksten av blodkar.

Aranys laboratorium har studert PGC-1 alpha i mer enn et tiår. Blant molekylets mangfoldige roller har han oppdaget at når kroppsdeler er truet av dårlig sirkulasjon, oppdager PGC-1 alfa farlig lavt nivå av oksygen og næringsstoffer i muskelceller, og som respons sporer veksten av nye blodkar, en prosess kjent som angiogenese.

"I muskelceller har vi funnet ut at PGC-1alpha er pro-metabolisk, og en kritisk regulator for angiogenese, " forklarer han. "Men de sentrale cellene som er ansvarlige for å utføre angiogenese er endotelceller som styrer blodkarene. Derfor bestemte vi oss for å undersøke rollen som endotel PGC-1 alpha i diabetes."

Gjennom en rekke cellekultureksperimenter, samt eksperimenter i endotel-spesifikke genetiske musemodeller, viste forfatterne at PGC-1alpha i endotelceller er indusert av diabetes, som sterkt hemmer endotelmigrasjon og angiogenese, og fører til vaskulær dysfunksjon.

"Disse funnene var definitivt overraskende fordi effekten av PGC-1 alfa i endotelceller er motsatt av virkningene i muskelceller, " forteller Arany. "I muskelceller er det pro-metabolisk og vil kalle fram flere blodkar og komme til redning når en skade eller arterieblokkering etterlater normalt vev sultet for blod." Men legger han til, er det nå klart at dette molekylet oppfører seg ganske annerledes i endotelceller, hindrer blodkarvekst i diabetespatienter og hindrer sår fra helbredelse.

"Dette er ikke bare interessant og paradoksalt, det er et potensielt svært viktig funn som minner oss om at det samme molekylet kan gjøre forskjellige ting i forskjellige celletyper, " legger Arany, og forklarer at hvis du lager en medisinering som retter seg mot en bestemt vei, kan potensielt ha positive effekter i ett vev eller en celletype, men negative effekter i en annen.

"PGC-1 alpha anses generelt som et" godt "molekyl når det gjelder å forbedre helsen når den er aktivert, legger han til. "Men som disse funnene viser, er dette ikke tilfelle i vaskulaturen - aktivering fører til potensielt alvorlige problemer. Denne slående observasjonen understreker behovet for forsiktighet, for eksempel når du designer stoffer rettet mot PGC-1 alfa."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Beth Israel Deaconess Medical Center . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Naoki Sawada, Aihua Jiang, Fumihiko Takizawa, Adeel Safdar, Andre Manika, Yevgenia Tesmenitsky, Kyu-Tae Kang, Joyce Bischoff, Hermann Kalwa, Juliano L. Sartoretto, Yasutomi Kamei, Laura E. Benjamin, Hirotaka Watada, Yoshihiro Ogawa, Yasutomi Higashikuni, Chase W. Kessinger, Farouc A. Jaffer, Thomas Michel, Masataka Sata, Kevin Croce, Rica Tanaka, Zolt Arany. Endotelial PGC-1a medierer vaskulær dysfunksjon i diabetes . Cell Metabolism, 2014; 19 (2): 246 DOI: 10, 1016 / j.cmet.2013.12.014