นักวิทยาศาสตร์พบว่าไมโตคอนเดรียในผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2 อุดตันด้วยโปรตีนที่ผิดปกติ

โรคที่เกิดจากวัยชราเกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องในการสังเคราะห์และการพับโปรตีน รวมถึงโรคมะเร็ง โรคหัวใจและหลอดเลือด และเบาหวานชนิดที่ 2

งานวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าในผู้ป่วยโรคเบาหวานชนิดที่ 2 โปรตีนในเซลล์เบต้าที่ผลิตอินซูลินซึ่งพบในเกาะเล็กของตับอ่อนมีการพับตัวผิดปกติ เชื่อว่าความเครียดที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่รับผิดชอบการผลิตและการกระจายโปรตีนภายในเซลล์ ในที่สุดความเครียดนี้นำไปสู่การตายของเซลล์

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสารNature Metabolismนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนพบว่าไมโทคอนเดรียยังสะสมโปรตีนที่พับตัวผิดปกติ ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์เบต้า การย้อนกลับกระบวนการนี้อาจช่วยรักษาโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ได้

ก่อนหน้านี้เป็นที่ทราบกันว่าโปรตีนสองชนิด คือ อินซูลินและอะมิลิน มักพับตัวผิดปกติในผู้ป่วยโรคเบาหวานชนิดที่ 2 โปรตีนทั้งสองชนิดนี้ถูกผลิตโดยเซลล์เบต้า

• อินซูลินช่วยลดระดับน้ำตาลในเลือดโดยช่วยให้เซลล์ดูดซับน้ำตาล
• อะไมลินช่วยให้รู้สึกอิ่มหลังรับประทานอาหาร

อะไมลินสามารถสร้างการรวมตัวของอะไมลอยด์ในเซลล์เบตาของผู้ป่วยโรคเบาหวานได้ คล้ายกับคราบอะไมลอยด์ที่พบในสมองของผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์

“โปรตีนทั้งสองชนิดนี้เป็นสิ่งเดียวที่ได้รับการศึกษาในเซลล์ไอส์เลตของผู้ป่วยโรคเบาหวานมานานแล้ว” ดร. สก็อตต์ ซูไลมันพัวร์ ศาสตราจารย์ด้านการวิจัยโรคเบาหวานและผู้อำนวยการศูนย์วิจัยโรคเบาหวานแห่งมิชิแกนกล่าว
“เราต้องการตอบคำถามนี้โดยปราศจากอคติ และระบุโปรตีนที่พับผิดรูปทั้งหมดในเซลล์เหล่านี้”

จากการเรียงลำดับยีนและโปรตีนในเซลล์เบต้าที่มีสุขภาพดีและเป็นเบาหวาน นักวิทยาศาสตร์พบว่าระบบป้องกันที่รับผิดชอบในการกำจัดโปรตีนไมโตคอนเดรียที่ผิดรูปจะไม่ถูกเปิดใช้งานในเบาหวานประเภทที่ 2

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พบว่าระดับของโปรตีน LONP1 ซึ่งทำหน้าที่ในการกำจัดโปรตีนที่เสียหายหรือผิดรูปลดลงในเซลล์จากผู้บริจาคที่เป็นโรคเบาหวาน

แม้ว่าก่อนหน้านี้ LONP1 จะมีความเชื่อมโยงกับโรคไมโตคอนเดรียที่หายาก แต่การศึกษาครั้งนี้ถือเป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงบทบาทของ LONP1 ในโรคเบาหวานประเภท 2 Suleimanpour กล่าว

เพื่อยืนยันผลการวิจัย นักวิจัยได้เปรียบเทียบหนูที่มีและไม่มีระบบ LONP1 ที่ทำงานอยู่ พบว่าหนูที่ไม่มี LONP1 มีระดับกลูโคสสูงกว่าและมีเซลล์เบต้าน้อยกว่า ข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รับการแก้ไขโดยการนำ LONP1 กลับมาใช้ใหม่ ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการกำหนดเป้าหมายไปที่ระบบนี้อาจเป็นทางเลือกการรักษาแบบใหม่

“เห็นได้ชัดว่าผู้ป่วยโรคเบาหวานชนิดที่ 2 มีปัญหาในการกำจัดโปรตีนที่พับผิดปกติ” สุไลมานปูร์กล่าวเสริม
“ขั้นตอนต่อไปคือการค้นหายาที่สามารถช่วยพับหรือกำจัดโปรตีนเหล่านี้ได้อย่างถูกต้อง”

กลุ่มนี้ยังสนใจศึกษาช่วงเวลาของโรคเบาหวานชนิดที่ 2 เนื่องจากโรคนี้มักเกิดขึ้นในผู้ใหญ่ นักวิทยาศาสตร์จึงคาดการณ์ว่าโปรตีนที่พับตัวผิดปกติอาจสะสมตัวเมื่อเวลาผ่านไป และในที่สุดก็จะเข้าครอบงำเซลล์เบต้า นำไปสู่โรค ดังนั้น การแทรกแซงตั้งแต่เนิ่นๆ จึงอาจเป็นกุญแจสำคัญ