Een team van de KULeuven heeft samen met onderzoekers van de Universiteit van Michigan (VS) een belangrijke stap gedaan in het onderzoek naar type 2-diabetes. Het onderzoek concentreerde zich op de eiwitsynthese in de bètacellen van de pancreas of alvleesklier. Deze cellen maken de insuline aan die de glucosespiegel onder controle houdt. De resultaten werden onlangs gepubliceerd in Nature Medicine.
Ongeveer 90 procent van de suikerzieken heeft type 2-diabetes: ze hebben wel bètacellen, maar die werken onvoldoende. Het is bekend dat erfelijke factoren samen met omgevingsfactoren, zoals een westers vetrijk dieet, aan de basis liggen van type 2-diabetes, maar nog niet welke mechanismen daarbij precies een rol spelen. Het onderzoek van Michigan en Leuven richtte zich op het opvouwmechanisme van eiwitten. 'Eiwitten worden eerst door een soort dictaat van het dna gemaakt als een ketting van aminozuren', licht professor Frans Schuit toe, hoofd van het Leuvense team. 'Die ketting moet zich oprollen tot een unieke ruimtelijke structuur om functioneel te kunnen zijn. Ook insuline kan maar actief zijn als het correct is opgevouwen.'
Schuits team van het departement Moleculaire Celbiologie bestudeerde samen met het Centrum voor Menselijke erfelijkheid wat er fout liep in de bètacellen van de muizen die ziek werden. De combinatie van de mutatie in eIF2alpha en het vetrijke dieet bleek ertoe te leiden dat de insuline slecht werd gevouwen. Slecht gevouwen insuline stapelde zich op, zodat er te weinig gebruiksklare insuline werd aangemaakt.
'Er zijn erg veel eiwitten bij betrokken om het insuline goed te vouwen', zegt Schuit. 'Daardoor zijn mogelijk heel veel oorzaken van diabetes terug te brengen tot een slecht vouwapparaat van de bètacel. Wij hebben een van die mogelijkheden ontdekt, een soort achilleshiel in het functioneren van de bètacel. Tot nu werd dat vouwmechanisme nauwelijks onderzocht. Niemand weet vandaag bij hoeveel patiënten net dat mechanisme aan de basis ligt van hun ziekte. Het is nog niet te voorspellen wanneer deze vinding tot een therapie kan leiden. Er moet worden onderzocht wat precies in het vetrijke dieet de stressfactor is die de bètacellen van slag brengt, maar dat type onderzoek is al bij verschillende instituten aan de gang. Het voordeel van het muismodel dat in onze studie is ontwikkeld, is dat zo'n onderzoek zeer gericht kan worden gevoerd.'
Stoorzender
De ploeg in Michigan ontwikkelde een onderzoeksmodel met muizen, waarbij ze een van de tienduizenden soorten eiwitten in het lichaam liet muteren. Het mutante eiwit eIF2alpha bleek een stoorzender bij het bepalen van het ritme waarmee bètacellen de eiwitten vouwen tot insuline. Bij muizen met de mutatie in beide chromosomen stierven de bètacellen af door 'vouwstress'. Die dieren waren niet levensvatbaar. Muizen met slechts één gemuteerd chromosoom waren gezond, omdat de eiwitsynthese nog te controleren was met 50 procent normaal eIF2alpha. Kregen ze echter een vetrijk dieet, dan ontwikkelden ze binnen enkele weken type 2-diabetes.Schuits team van het departement Moleculaire Celbiologie bestudeerde samen met het Centrum voor Menselijke erfelijkheid wat er fout liep in de bètacellen van de muizen die ziek werden. De combinatie van de mutatie in eIF2alpha en het vetrijke dieet bleek ertoe te leiden dat de insuline slecht werd gevouwen. Slecht gevouwen insuline stapelde zich op, zodat er te weinig gebruiksklare insuline werd aangemaakt.
'Er zijn erg veel eiwitten bij betrokken om het insuline goed te vouwen', zegt Schuit. 'Daardoor zijn mogelijk heel veel oorzaken van diabetes terug te brengen tot een slecht vouwapparaat van de bètacel. Wij hebben een van die mogelijkheden ontdekt, een soort achilleshiel in het functioneren van de bètacel. Tot nu werd dat vouwmechanisme nauwelijks onderzocht. Niemand weet vandaag bij hoeveel patiënten net dat mechanisme aan de basis ligt van hun ziekte. Het is nog niet te voorspellen wanneer deze vinding tot een therapie kan leiden. Er moet worden onderzocht wat precies in het vetrijke dieet de stressfactor is die de bètacellen van slag brengt, maar dat type onderzoek is al bij verschillende instituten aan de gang. Het voordeel van het muismodel dat in onze studie is ontwikkeld, is dat zo'n onderzoek zeer gericht kan worden gevoerd.'
