Hoppa direkt till innehållet
printicon
Huvudmenyn dold.
Publicerad: 24 aug, 2011

Umeåforskare visar bukspottkörteln som vi aldrig sett den förut

NYHET Professor Ulf Ahlgren med medarbetare vid Umeå universitet är en av de ledande forskargrupperna i världen vad gäller utvecklingen av optisk projektionstomografi. Med hjälp av denna teknik har de nu beskrivit nya aspekter av hur bukspottkörteln utvecklas under embryonalutvecklingen samt hur de så kallade Langerhanska cellöarna är fördelade. Rönen kan få stor betydelse vid tolkningen av modellsystem för folksjukdomen diabetes.

Figur 1. OPT-bilder som visar två vyer av den embryonala magen, tarmen och bukspottkörteln hos en mus. De nyutvecklade algoritmerna som presenteras i IEEE Transactions on Medical Imaging tillåter OPT-avbildning av biomedicinska preparat med stor detaljrikedom. Studien har utförts i samarbete mellan forskare vid Centre for Genomic regulation i Barcelona samt Institutionen för datavetenskap vid Umeå universitet och Umeå centrum för molekylär medicin (UCMM). De två bilderna visar samma preparat, vyn till höger är roterad 180 grader.
Film av samma sak på Youtube

Nya metoder för så kallad optisk projektionstomografi (OPT), en avbildningsteknik på mikronivå, presenteras nu av Umeåforskare i en ansedd tidskrift för vetenskaplig avbildning, IEEE Transactions on Medical Imaging. Genom att använda dessa metoder har forskarna gjort nya rön om bukspottkörtelns utvecklingsbiologi och uppbyggnad. Rönen har publicerats i tidskrifterna PLoS ONE och Islets.

Optisk projektionstomografi (OPT) är en teknik för tredimensionell visualisering av gen- och proteinuttryck i vävnadsprover. Tekniken, som kan liknas vid en medicinsk datortomograf som utnyttjar vanligt ljus i stället för röntgenstrålar, utnyttjas i allt högre utsträckning i grundforskning inom många områden som till exempel växtbiologi, utvecklingsbiologi och patologi. OPT-tekniken, som från var början var begränsad till analyser av mycket små preparat, har tidigare vidareutvecklats av Umeåforskarna för att tillåta helorgansanalyser av t. ex. bukspottkörtlar från olika modellsystem för diabetes.

I den nu presenterade studien i tidskriften IEEE Transactions on Medical Imaging beskriver forskarna en datorbaserad teknik för att korrigera förvrängningar vid skapandet av OPT-bilder. De nyutvecklade metoderna bidrar generellt till förbättrade kvantitativa och visuella OPT-analyser i olika typer av vävnader genom att öka känsligheten för små och ljussvaga objekt, samt genom att skapa en mer exakt återgivning av de avbildade cellerna i vävnaden.

Genom att använda de nyutvecklade metoderna presenterar forskarna nya rön om bukspottkörtelns utvecklingsbiologi och uppbyggnad. I bukspottkörteln finns de så kallade Langerhanska cellöarna som producerar hormonet insulin. Störd insulinproduktion och/eller oförmåga hos kroppens celler att svara på insulinets signaler kan leda till utveckling av diabetes.

I en av studierna, som presenteras i tidskriften PLoS ONE, beskriver forskarna de utvecklingsbiologiska förutsättningarna för bildningen av den så kallade gastriska pankreasloben, en del av bukspottkörteln vars utveckling tidigare inte har beskrivits i detalj. Forskarna visar bland annat att denna del av bukspottkörteln är beroende av en normal utveckling av den intilliggande mjälten för att bildas.

I ytterligare en studie, i tidskriften Islets, visar forskarna att de insulinproducerande cellöarna är både fler och betydligt mer ojämnt fördelade i bukspottkörteln än man tidigare trott. Till exempel innehåller den gastriska pankreasloben betydligt fler Langerhanska öar än bukspottkörteln i övrigt.

Sammantaget bidrar studierna med information som är viktig för möjligheterna att utvärdera hur ärftliga och miljömässiga faktorer påverkar mängden insulinceller i olika modellsystem för diabetes. Studierna har möjliggjorts genom bidrag från bl.a. Kempestiftelserna.

För mer information, kontakta gärna professor Ulf Ahlgren (porträttbild), Umeå centrum för molekylär medicin (UCMM) på telefon 090-785 44 34
mobil 070-220 92 28
e-post ulf.ahlgren@ucmm.umu.se

Figur 2. OPT-bild av en del av bukspottkörteln från en mus. Bilden visar de insulinproducerande Langerhanska cellöarna. Umeåforskarna har genom utvecklande av känsligare datoranalyser visat att dessa är mycket ojämt fördelade mellan bukspottkörtelns lober. I bilden är de Langerhanska cellöarna färgade i gula till röda nyanser, där gult motsvarar större, och rött mindre, grupperingar av insulinceller. © Artikelförfattarna.

Originalartiklar, inklusive länkar:
Image Processing Assisted Algorithms for Optical Projection Tomography. Cheddad A, Svensson C, Sharpe J, Georgsson F, Ahlgren U. IEEE Trans Med Imaging. 2011 Jul 14. [Epub ahead of print]. DOI:
10.1109/TMI.2011.2161590

Impaired spleen formation perturbs morphogenesis of the gastric lobe of the pancreas. Hörnblad A, Eriksson AU, Sock E, Hill RE, Ahlgren U. PLoS One. 2011;6(6):e21753. Epub 2011 Jun 30. DOI:
10.1371/journal.pone.0021753

An improved protocol for optical projection tomography imaging reveals lobular heterogeneities in pancreatic islet and β-cell mass distribution. Hörnblad A, Cheddad A, Ahlgren U. Islets. 2011 Jul-Aug;3(4):204-8. Epub 2011 Jul 1. DOI: 10.4161/isl.3.4.16417

Redaktör: Bertil Born