Μελετώντας τους μηχανισμούς απόπτωσης των κυττάρων για την αντιμετώπιση ασθενειών: Το παράδειγμα του Διαβήτη

Η απόπτωση ή ο προγραµµατισµένος κυπαρικός θάνατος είναι ένα ενδογενές πρόγραµµα κυτταρικής «αυτοκτονίας», απαραίτητο για την φυσιολογική ανάπτυξη των πολυκύπαρων οργανισµών, την οµοιόσταση των ιστών και την άµυνα έναντι παθογόνων µικροοργανισµών. Η απόπτωση προκαλεί σήµερα ιδιαίτερο ενδιαφέρον, καθώς oπoιαδήπoτε διαταραχή τπς ρύθµισής της, µπορεί να οδηγήσει στον καρκίνο, σε αυτοάνοσα και σε εκφυλιστικά νοσόµατα. Υπάρχουν ασθένειες που σχετίζονται µε µειωµένη απόπτωση, όπως οι νεοπλασίες, και οι αυτοάνοσες διαταραχές (ερυθηµατώδης λύκος, ρευµστοειδής αρθρίτιδα), και ασθένειες που σχετίζονται µε αυξηµένπ απόπτωση, όπως το AIDS, νευροεκφυλιστικές διαταραχές (Alzheimer, Parkinson και Huntington) και ο Σακχαρώδης Διαβήτης.

Το µεταβολικό σύνδροµο του Σακχαρώδη Διαβήτη είναι η παθολογική κατάσταση στην οποία ο οργανισµός αδυνατεί να ρυθµίσει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίµα, µε αποτέλεσµα την χρόνια υπεργλυκαιµία και τις επιπτώσεις της. Σήµερα διακρίνουµε δύο τύπους διαβήτη. Τον τύπου 1, ο οποίος αποτελεί αυτοάνοσο νόσηµα καθώς το ανοσοποιητικό σύστηµα επιτίθεται και καταστρέφει τα ινσουλινοπαραγωγά παγκρεατικά β-κύτταρα του ίδιου του ασθενούς και τον διαβήτη τύπου 2, ο οποίος έχει λάβει διαστάσεις επιδηµίας (περίπου 285.000.000 διαβητικοί τύπου 2 παγκοσµίως και υπολογίζεται ότι ο αριθµός τους θα φθάσει τα 435.000.000 το 2030). Σήµερα, η επικρατούσα άποψη είναι ότι ο διαβήτης τύπου 2 οφείλεται στη σταδιακή µείωσπ της µάζας των β-κυττάρων λόγω αυξηµένης κυτταρικής απόπτωσης. Η διατήρηση της µάζας των β-κυττάρων είναι αποτέλεσµα της ισορροπίας µεταξύ νεογέννεσης, πολλαπλασιασµού και απόπτωσης των κυττάρων. Υπό διαβητικές συνθήκες η ισορροπία αυτή µετατοπίζεται προς όφελος της κυτταρικής απόπτωσης µε αποτέλεσµα τnν σταδιακή µείωσn τnς µάζας των β-κυττάρων στα παγκρεατικά νησίδια του Lagerhans. Έχει δειχθεί ότι µάζα των β-κυττάρων κατά τα τελικά στάδια της νόσου µπορεί να είναι µειωµένη έως και 50%. Η χρόνια υπεργλυκαιµία προκαλεί δυσλειτουργία και απόπτωση των β-κυττάρων µέσω πληθώρας μηχανισµών στους οποίους αναφερόµαστε συλλογικά ως τοξικότητα τπς γλυκόζης. Οι µοριακοί µηχανισµοί οι οποίοι διέπουν την διεργασία αυτή δεν είναι πλήρως κατανοητοί.

Το «Εργαστήριο Βιοχnµείας/Παθοβιολογίας Κυττάρων και Εξωκυττάριου Χώρου» χρησιµοηοιεί in vitro κυτταρικά συστήµατα (κυτταροκαλλιέργειες) στα οποία µελετά τη γονιδιακή έκφραση και κυτταρική σηµατοδότηση σε παθολογικές καταστάσεις που σχετίζονται µε διαταραχές του µεταβολισµού. Χαρακτηριστικό παράδειγµα αποτελεί ο σακχαρώδης διαβήτης. Η ινσουλίνη που παράγεται και εκκρίνεται από τα β-κύτταρα επιδρά αυτοκρινώς και παρακρινώς και στα β-κύτταρα προωθώντας την κυτταρική επιβίωση. Έχει µελετηθεί το σηµατοδοτικό µονοπάτι τnς ινσουλίνης και η αλληλεπίδραση του µε το σηµατοδοτικό µονοπάτι της νεφρίνης όπως και n ρύθµισή τους σε παγκρεατικά β-κύτταρα σε διαβητικές συνθήκες. Στόχος είναι η κατανόηση των µορικών µηχανισµών που οδηγούν στον εκφυλισµό των παγκρεατικών νησιδίων µε σκοπό την ανάπτυξη στρατnγικής για την αναστολή τnς απόπτωσης των β-κυττάρων και της βελτίωσης της βιωσιµότητας των νησιδίων µετά από µεταµόσχευση. Οι εξελίξεις στη βιοτεχνολογία και στη βασική έρευνα προσφέρουν εκθετικά αυξανόµενα δεδοµένα σχετικά µε την κυτταρική λειτουργία και τις δυνατότnτες παρέµβασης σε αυτήν. Για να µπορούν να χρησιµοποιηθούν τα δεδοµένα αυτά στον κατανόηση των φυσιολογικών λειτουργιών του οργανισµού και στην παθογένεια των διαφόρων νόσων, είναι απαραίτητη η «μετάφρασή» τους από το επίπεδο του κυττάρου στην καλλιέργεια, στο επίπεδο του ιστού και τελικά στο επίπεδο του οργανισµού.