Tredimensionell avbildning avslöjar kvarvarande insulinceller vid typ 1 diabetes

Tredimensionella bilder av hela mänskliga bukspottkörtlar i vilka de Langerhanska cellöarna är färgade för insulin (rött). Trots den markanta skillnaden mellan bukspottkörteln från den icke-diabetiska donatorn och typ 1 diabetes donatorn, hade den senare fortfarande kvar hundratusentals insulinproducerande celler.

BildUlf Ahlgren

– Våra resultat tyder på att bukspottkörteln kan bibehålla β‑celler, alltså de insulinproducerande celler som slås ut vid typ 1‑diabetes, på ett sätt som man tidigare inte har insett, säger Ulf Ahlgren, professor vid Institutionen för medicinsk och translationell biologi vid Umeå universitet.

Med hjälp av avancerade 3D‑avbildningstekniker har forskare vid Umeå universitet skapat den första kompletta kartläggningen, med mikroskopisk upplösning, över en hel bukspottkörtel från en donator med sent debuterande typ 1‑diabetes. Analysen visar att medan de traditionella Langerhanska öarna i stort sett saknade β‑celler, fanns ett stort antal insulinproducerande celler kvar utanför ö-strukturerna.

De kvarvarande β‑cellerna förekom främst som enskilda celler eller små kluster i vilka β‑cellerna var separerade från alla andra endokrina celler. Totalt rörde det sig om hundratusentals insulinpositiva objekt,

–Det faktum att dessa celler finns utanför öarna och i betydligt större antal än de ö‑associerade β‑cellerna, alltså i omvända proportioner i jämförelse med en bukspottkörtel från en icke-diabetisk person, antyder att de antingen är mer motståndskraftiga mot destruktion eller att nybildning kan ske, säger Ulf Ahlgren.

Forskarna menar att traditionella, ö‑centrerade analyser, riskerar att underskatta hur många β‑celler som faktiskt överlever vid typ 1‑diabetes. De nya fynden pekar på en hittills förbisedd cellulär reservoar som på sikt skulle kunna bli ett mål för nya behandlingsstrategier.

– Möjligheten att studera enskilda celler i hela organets volym och från alla vinklar kan förändra hur vi tänker kring β‑cellsförlust. Om vissa regioner i bukspottkörteln gynnar överlevnad av β‑celler skulle kunskap om dessa mikromiljöer kunna bidra till terapier som stabiliserar eller till och med expanderar insulincellerna, förklarar Ulf Ahlgren.

Även doktoranden Joakim Lehrstrand lyfter vikten av att bredda perspektivet.

– Det här arbetet visar att vi även måste titta bortom öarna när vi studerar β‑cellsbiologi vid typ 1‑diabetes, säger han.

Doktorand Joakim Lehrstrand (närmast) och Professor Ulf Ahlgren framför ett så kallat ljusfältsmikroskop, en av de tekniker de använder för att skapa tredimensionella bilder av bukspottkörteln vid diabetes.

BildBjörn Morén

Forskargruppen tror att 3D‑avbildning kommer att bli ett centralt verktyg i framtida studier av typ 1‑diabetes och andra bukspottkörtelrelaterade sjukdomar, som tex. typ 2 diabetes och pankreascancer. Metoden gör det möjligt att identifiera specifika regioner eller enskilda celler i hela organet, vilket tidigare varit mycket svårt med konventionella tekniker. Dessa områden kan därefter isoleras för vidare molekylära analyser.

– Förhoppningsvis kan detta hjälpa oss att förstå om och hur β‑celler och deras mikromiljö skiljer sig åt inom bukspottkörteln vid diabetes, säger Ulf Ahlgren.

Resultaten är publicerade i tidskriften Science Advances.