دیابت یک وضعیت مزمن است که میلیون ها نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد.در قلب این بیماری اختلال در سلول های بتا است که نقش مهمی در تولید و تنظیم انسولین ایفا می کند و درک نقش سلول های بتا در توسعه دیابت برای هر دو مربیان و دانش آموزان که مایل به درک پیچیدگی های این بیماری هستند، فقط کارخانه های انسولین ساده نیستند؛ آنها پویا هستند، آخرین سنسور های تشخیص دهنده عملکرد طبیعی خود را از سیستم های مختلف گلوکز و عملکرد آنها در سیستم های مختلف در کاهش می دهند.

سلول های بتا چه هستند؟

سلول های بتا سلول های غدد اپیتوسین تخصصی هستند که در پلاکت های لوزالمعده لانگرهان ها قرار دارند که خوشه هایی از سلول های تولید کننده هورمون در سراسر پانکراس پراکنده هستند.هر یک از این پلاکت ها شامل چندین نوع سلول هستند: سلول های آلفا (پروداکسیپرود گلوکاگون)، سلول های دلتا (produce somatoin)، سلول های PP (prouce پانکراس پلی پپتید)، و سلول های epsi (prodlon) در مورد هورمون های اولیه، مقدار زیادی از بتا، اما مقدار زیادی از هورمون های حاوی مقدار زیادی هستند.

سلول های بتا به طور منحصر به فرد مجهز به حس گلوکز هستند.آنها انتقال دهنده گلوکز 2 (GLUT2) را در میله ها و در درجه اول GLUT1 و GLUT3 در انسان، که اجازه می دهد ورود سریع گلوکز متناسب با سطوح گلوکز اضافی (GLUT2) به شدت باعث می شود که گلوکز حاوی فسفروئیدی حاوی انسولین شناخته شده برای تولید یک سه گانه آدنوزین (ATP) باشد.

فراتر از گلوکز، سلول های بتا به سایر مواد مغذی (اسیدهای چرب)، هورمون های کورتین (GLP-1، GIP) و ورودی های عصبی به انتشار انسولین ریز-تحریم پاسخ می دهند، آنها همچنین تحت تاثیر پلاستیک قابل توجهی قرار می گیرند: آنها می توانند توده و عملکرد خود را در پاسخ به مقاومت به انسولین (به عنوان مثال، در دوران بارداری یا چاقی) افزایش دهند و می توانند یا تحت درک این خواص کلیدی به این که چگونه به تشخیص این بیماری منجر می شود، کاهش می یابد.

نقش سلول های بتا در تولید انسولین

انسولین Biosynthesis و پردازش

انسولین برای اولین بار به عنوان یک پیش نویس بزرگتر، preproinsulin، در نوار استریوپلاسم خشن است. پپتید سیگنال برای تولید پروتینولین، که سه علامت نشانگر ارزشمند را تشکیل می دهد، سپس به دستگاه گالوجی منتقل می شود، جایی که آن را به گرانول های مخفی درون این گرانولوئیدها بسته بندی می کند، و از طریق cavop1 به آن ها اطمینان حاصل می شود (واپیوسته شده توسط PC3 / 3 / 3 / 3) و Einsulin1 تبدیل شده است.

گرانول های مخفی در دو استخر ذخیره می شوند: یک استخر به راحتی قابل آزاد در غشای پلاسما که انتشار انسولین فاز اول را فراهم می کند و یک استخر ذخیره که تولید گلوکز دومین فاز را به سرعت حفظ می کند، در حالی که الگوی ترشح انسولین دوفاسکیک برای کنترل گردش های گلوکز پس از مصرف کننده بسیار مهم است: فاز اول سرکوب تولید گلوکز کبدی را به سرعت سرکوب می کند، در حالی که فاز دوم ادامه می دهد.

مکانیسم ترشح انسولین

مسیر کلاسیک ترشح انسولین تخمک گذاری شده گلوکز را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

  • ] گلوکپس ( Glucose از طریق حمل و نقل گلوکز تسهیل کننده وارد سلول های بتا می شود (GLUT1 / 3 در انسان).
  • Metabolism: Glycolysis و فسفر اکسیداتیو نسبت ATP / ADP را بالا می برد.
  • بسته بندی کانال K ATP [FLT 1]، افزایش ATP به کانال های SUR1 / Kir6.2 متصل می شود، و باعث می شود آنها غشای سلول را ببندند و از بین ببرند.
  • هجوم کلسترول: Depolarization باز می کند کانال کلسیم L-type وابسته به ولتاژ؛ یون های کلسیم عجله در.
  • [Exocytosis: افزایش کلسیم سیتوزیک باعث جوش دانه های انسولین با غشای پلاسما، آزاد کردن انسولین به میکروگریک و سپس به داخل ورید پورتال.

این مسیر خطی با تقویت مسیرهای شامل سیگنال های متابولیک (به عنوان مثال، گلوتاmate، acyl-CoAs) و هورمون های incretin تکمیل می شود که ترشح قوی از طریق cAMP و پروتئین kinase A (PKA) را تقویت می کند.

انواع دیابت و بتا Cell اختلال

دیابت به طور گسترده به چندین نوع تقسیم می شود، هر کدام شامل مکانیسم های مختلف اختلال عملکرد سلول بتا است.دو شایع ترین آنها دیابت نوع 1 و نوع 2 هستند، اما سایر اشکال مانند دیابت حاملگی، دیابت تکوژنیک و دیابت ثانویه به بیماری پانکراس بیرونی نیز نقش اصلی سلول های بتا را برجسته می کنند.

دیابت نوع 1

دیابت نوع 1 (T1D) یک بیماری خود ایمنی است که در آن سیستم ایمنی بدن به اشتباه هدف قرار می گیرد و سلول های بتا را از بین می برد. این فرایند توسط لنوسیت های autoreactive T که به طور خاص به جزایر ایمنی (insulitis) نفوذ می کنند، و سلول های بتا را از طریق سیتوکسیت مستقیم و cytokines التهابی می کشند، اما به نظر می رسد تنها دقیق است.

تحقیقات نوظهور نشان می دهد که برخی از سلول های بتا ممکن است مدت ها پس از تشخیص زنده بمانند، به ویژه در بزرگسالان مسن تر یا افرادی که دارای تولید باقی مانده C-پتید هستند. ایمونوتراپیستاپ ها با هدف حفظ این سلول های باقی مانده توسعه یافته اند و برخی مانند teplizumab (یک آنتی بادی ضد CD3) در افراد مبتلا به تاخیر در شروع T1D در افراد در معرض خطر قرار گرفته اند.

نوع 2 دیابت

دیابت نوع 2 (T2D) با مقاومت به انسولین در بافت های محیطی (موسکل، کبد، چربی) همراه با اختلال سلول بتا پیشرفته مشخص می شود.در مراحل اولیه، سلول های بتا با افزایش ترشح انسولین و توده سلول بتا (هیپرپلاسیا و هیپرتروفی) جبران می شوند، با این حال، در طول سال های مقاومت مزمن انسولین، سلول های بتا قادر به حفظ این پاسخ سازگار با سلول های بتا هستند.

  • از ترشح انسولین فاز اول جلوگیری می کند؛ جهش سریع انسولین پس از بار گلوکز، صاف یا غایب است.
  • سنجش گلوکز ضعیف: منحنی پاسخ دوز ترشح انسولین به گلوکز به سمت راست تغییر می کند.
  • [[۱] [۱۰] افزایش نسبت پروتینینولین به-استالین؛ [۱۰] [۱] پردازش ناقص پروینولین را تشخیص می دهد.
  • توده سلول بتا قرمز شده: مطالعات پس از مرگ نشان می دهد کاهش 30 تا 60٪ در توده سلول بتا در مقایسه با کنترل های غیر دیابتی وزن، به دلیل افزایش آپوپتوز (و احتمالاً بی تفاوت) و بازسازی ناکافی.

مکانیسم های رانندگی شکست سلول بتا در T2D چند منظوره هستند: گلوکو سمیت (به طور بالینی سطح گلوکز بالا باعث آسیب رساندن به عملکرد سلول بتا)، لیپوکسیت ( اسیدهای چرب آزاد بالا باعث استرس می شوند)، رتینوپلاسمی رتینوئیم (ER) استرس از افزایش تقاضا انسولین، استرس اکسیداتیو، رسوب آمیلوئید (let پلی پپتید، IPP)، و التهاب (نسخه ماکرو)

دانلود موسیقی متن فیلم Thestational Diabetes Mellitus

ملانوما در دوران بارداری، هیپرگلیسمی اولین بار در دوران بارداری شناخته شده است.در حاملگی، هورمون های جفت (به عنوان مثال، هورمون رشد انسان جفت) باعث مقاومت به انسولین فیزیولوژیکی می شود، به طور معمول، سلول های بتا گسترش می یابد و ترشح انسولین را برای جبران.در GDM افزایش می دهد، سلول های بتا قادر به ایجاد پاسخ مناسب برای جبران، اغلب به علت خطر ابتلا به بتا2، یا جلوگیری از ابتلا به بتا.

شکل های Monogenic of Diabetes

دیابت Monogenic از جهش های تک ژن که بر رشد سلول های بتا، عملکرد یا بقا تأثیر می گذارد، حاصل می شود:

  • [[ویرایش] [[[ویرایش] [[۱]] [۱]] [[۱۰]]]] [[۳]]] [[۳]]] GC]] [[۱۰]]] [[۳]]]] [و [به سبب کفر،] [و [به سبب] [و] [به عنوان مثال، [F=2 ] [به معنی [و [به جز [به جز [و] [و] [به جز] [و [و [به عنوان مثال،] [به این [به جز] [به این [به این [به عنوان مثال،] [به عنوان مثال،] [و [و] [و] [به عنوان مثال،] [و [و [به عنوان مثال،] [به [به [به [به [به] [به] [به [به [به] [و] [به] [از [از [از [از [از [از [از [از [از [از [از [به طور]] [به طور] [به طور] [به جز] [به] [به] [از [از این [از [از [به طور] [به] [به طور]
  • دیابت نوزادان: جهش در ژن های موثر بر کانال های K ATP (به عنوان مثال، KNJ11 ، [FLT3:4ABCC8 باعث ایجاد دیابت دائمی یا گذرا در سال اول زندگی می شود، اغلب می تواند از طریق کانال های نزدیک به انسولین انتقال یابد.
  • دیابت میتخاریال: Mutations in میتوکندریال DNA (به عنوان مثال، m.3243A >؛G) تولید ATP را مختل می کند، کاهش GSIS.

عوامل موثر بر عملکرد سلول های بتا

سلامت سلول های بتا تحت تاثیر عوامل ژنتیکی، شیوه زندگی، محیط زیست و متابولیک قرار می گیرد. درک این تعدیل کننده ها برای پیشگیری و درمان بسیار مهم است.

عوامل ژنتیکی

در این میان، در این زمینه، به طور کلی، در این زمینه، به طور کامل به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر اشاره می شود.

عوامل سبک زندگی

الگوهای رژیمی، فعالیت بدنی و وزن بدن به طور عمیقی بر عملکرد سلول بتا تأثیر می گذارد.یک رژیم غذایی با کربوهیدرات های تصفیه شده، چربی های اشباع شده و کم در فیبر مقاومت به انسولین را ترویج می کند و استرس متابولیک را در سلول های بتا بهبود می بخشد، چاقی منجر به افزایش اسیدهای چرب آزاد و cytokins می شود که باعث ایجاد سمیت لیپو و استرس موقت می شود، کاهش حساسیت به انسولین، و کاهش مصرف الکل در کاهش می دهد و کاهش مصرف ترشح می شود.

عوامل محیطی

محرک های زیست محیطی شامل عفونت ها، سموم و میکروبیوم روده است.برخی از عفونت های ویروسی (به عنوان مثال، واردوویروس ها، Coxsackie B ویروس) مظنون به شروع یا تسریع خودکارسازی سلول بتا در افراد مستعد ژنتیکی هستند؛ در معرض آلودگی های زیست محیطی مانند بی فن آوری A (BPA)، غده ها و آلودگی های آلی مداوم (POP) به کاهش خطر ابتلا به انسولین و تغییرات میکروبی (biomovea) مرتبط است.

Endoplasmic Reticulum (ER) استرس و استرس اکسیداتیو

سلول های بتا دارای ER بسیار توسعه یافته به دلیل سنتز انسولین بالا خود هستند، هنگامی که تقاضا ظرفیت تاشو ER را مختل می کند، پروتئین های آشکار تجمع می یابد، باعث واکنش پروتئین آشکار شده (UPR) فعال سازی مزمن UPR منجر به استرس ER می شود، که می تواند باعث ایجاد آپوپتووز به طور مشابه، گونه های اکسیژن واکنشی (ROS) تولید شده در متابولیسم گلوکز به طور معمول توسط آنتی اکسیدان ها بافروده می شوند، اما در دفاع از آنتی اکسیدان ها، و آسیب های پنهان، و آسیب های پنهان منجر به آسیب های ضد میکروبی می شود.

تحقیقات و پیشرفت در سلول درمانی بتا

با توجه به نقش اصلی سلول های بتا در دیابت، استراتژی های درمانی هدف حفظ، بازسازی، جایگزینی یا محافظت از آنها عبارتند از:

جایگزینی سلول های بتا: پیوند های Islet و Encapsulation

پیوند سیمی انسان (پروتکل آیمونتون) می تواند استقلال انسولین را در بیماران انتخاب شده با شکننده T1D، اما کمبود ارگان های اهدا کننده و نیاز به ایمنی سرکوب استفاده گسترده از فن آوری های انتساب سازی - جایی که جزایر یا سلول های بتا مشتق شده از سلول های بتا مشتق شده در یک غشای نیمه قابل مصرف که اجازه می دهد مواد مغذی و تبادل انسولین اما سلول های ایمنی - توسعه یافته اند تا اولین آزمایش های سلول های ایمنی را از بین ببرند (از طریق آزمایش های بتای و یا سلول های بتای).

سلول های بتا سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های سلول های بنیادی

سلول های بنیادی پلوریپتنت (عوض یا القا شده) می توانند به سلول های بتای تولید کننده انسولین با استفاده از پروتکل های گامعاری که توسعه پانکراس را بازسازی می کنند، متمایز شوند، این سلول ها می توانند انسولین را به شیوه ای پاسخگو به گلوکز و معکوس دیابت در مدل های فعلی حیوانات پنهان کنند.

ایمنی برای دیابت نوع 1

عوامل تنظیم ایمنی هدف توقف تخریب خود ایمنی سلول های بتا. Teplizumab (anti-CD3) تایید FDA را دریافت کردند تا شروع T1D را در افراد در معرض خطر متوقف کنند، روش های دیگر شامل مهار کننده های بازرسی (به عنوان مثال، CTLA4-Ig abatacept)، ضد CD20 (rituximab)، و داروهای جامع است که باعث می شوند تا یک نمونه کارها را انجام دهند.

داروهایی که عملکرد سلول های بتا را افزایش می دهند

چندین نوع داروهای دیابت به طور مستقیم به سلول های بتا سود می برند:

  • ] | آگونیست های گیرنده GLP-1 ] (به عنوان مثال، لیرلوتید، semaglutide) قوی ترشح انسولین گلوکز تخمک گذاری شده، گسترش سلول های بتا در مدل های حیوانی و کاهش آپوپوز.
  • ] DPP-4 مهار کننده (به عنوان مثال، sitagliptin) سطح GLP-1 پاتوژنیک را افزایش می دهد و مزایای مشابهی را ارائه می دهد.
  • Thiazolidinediones (به عنوان مثال، pioglitazone) حساسیت به انسولین را بهبود می بخشد و عملکرد سلول بتا را به طور بالقوه با کاهش استرس ناشی از چربی حفظ می کند.
  • کانال های نزدیک K ATP به طور مستقیم، تحریک ترشح انسولین، اما می تواند کاهش سلول بتا را در طول زمان به دلیل افزایش حجم کار تسریع کند.
  • ] مهارکننده های SGLT2 (به عنوان مثال egliflozin) سمیت گلوکز را کاهش می دهد و عملکرد سلول بتا را به طور غیرمستقیم بهبود می بخشد.

تحقیقات در مورد محافظت مستقیم سلول های بتا، مانند آنتی اکسیدان ها (به عنوان مثال، N-acetylcysteine)، مهار کننده های استرس ER (به عنوان مثال، TUDCA) و تنظیم کننده های تجمع IAPP، در حال انجام است.

نسل بتا سلول Re Generation

آیا سلول های بتا در بزرگسالان بازسازی می شوند؟ در انسان، گردش گردش سلول بتا در شرایط عادی بسیار پایین است، با این حال، در پاسخ به آسیب یا افزایش تقاضا (پیش بینی، چاقی)، تکثیر سلول های بتا موجود و نئونوژن از سلول های طرفداری از سلول های بتای آن می تواند رخ دهد. دانشمندان در حال بررسی راه های بازسازی، به عنوان مثال، با هدف قرار دادن تنظیم کننده های چرخه سلول های سلول (cylin2، رونویسی) هستند.

ژن درمانی و ویرایش

برای دیابت تکوژنیک، ژن درمانی می تواند جهش اساسی را تصحیح کند.برای T1D، مهندسی ژنتیکی سلول های بتا برای جلوگیری از حمله ایمنی (به عنوان مثال، بیان پروتئین های بازرسی ایمنی مانند PD-L1) مورد بررسی قرار می گیرد.1 ابزار مبتنی بر CRISPR برای ویرایش سلول های بنیادی قبل از تمایز برای ایجاد خطوط سلول های بتا هیپوimmunogenic استفاده می شود.

نتیجه گیری

سلول های بتا، بیماری های هومیوپاتی گلوکز هستند و اختلال عملکرد آنها (LT3) به پاتوفیزیولوژی از تمام اشکال عمده دیابت است.[۱۰] حمله خود ایمنی دیابت نوع ۱ به اضافه سوخت متابولیک نوع ۲، درک تغییرات مولکولی، ژنتیکی و زیست محیطی که عملکرد سلول بتا را مختل می کند برای طراحی پیشگیری موثر و استراتژی های درمانی مهم است.