Die "organische" Untersuchung von lebendem Pankreasgewebe eröffnet neue Möglichkeiten für die Diabetesforschung

Die "organische" Untersuchung von lebendem Pankreasgewebe eröffnet neue Möglichkeiten für die Diabetesforschung

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Anonim

Eine "all-natürliche" Methode zur Untersuchung von Pankreasinseln, den kleinen Geweben, die für die Insulinproduktion und -regulation im Körper verantwortlich sind, wurde kürzlich von Forschern des Instituts für Biomaterialien und Biomedizintechnik (IBBME) der Universität von Toronto entwickelt, um den Stoffwechsel zu verfolgen Veränderungen des lebenden Gewebes in Echtzeit und ohne zusätzliche Chemikalien oder Drogen.

Es ist ein organisch gesinnter Ansatz, der zu großen Veränderungen in unserem Verständnis von Diabetes und anderen Krankheiten führen könnte.

Assistenzprofessor Jonathon V. Rocheleau vom Institut für Biomaterialien und Biomedizinische Technik (IBBME), Abteilung für Medizin, Abteilung für Endokrinologie und Metabolismus, und vom Toronto General Research Institute angegliederter Wissenschaftler, zusammen mit dem dritten Jahr IBBME Doktorand Alan K. Lam, entwickelt ein kleines mikrofluidisches Werkzeug, um Glukose- und Fettsäurelösungen durch kleine Kanäle mit lebenden Pankreasgeweben zu transportieren.

Die Gewebe werden dann gegen einen nur einen Bruchteil eines Millimeters hohen "Damm" gefangen, der sie während des Glukoselösungsflusses ortsfest hält und es den Wissenschaftlern ermöglicht, die metabolischen Aktivitäten in den Geweben auf die Glukoselösungen zu überwachen.

Die Methode stellt einen wichtigen Paradigmenwechsel in der Stoffwechselforschung dar.

"Wir haben eine neue Möglichkeit für Gewebestudien geschaffen", sagte Rocheleau. "Mit unseren Techniken betrachten wir den Stoffwechsel so wie er auftritt und so natürlich wie möglich."

Standardstudien umfassen entweder nicht lebendes Pankreasgewebe oder erfordern die Zugabe von Chemikalien oder Medikamenten, um Veränderungen im lebenden Gewebe nachzuverfolgen. Mit diesem neuen "all-natürlichen" Ansatz werden Gewebe so nahe wie möglich an ihren natürlichen Prozessen gehalten.

Die Forscher können dann Veränderungen in den Geweben in einem unberührten, natürlichen Zustand verfolgen, indem sie mitochondriale Proteine ​​im Gewebe betrachten, die von ihrer eigenen natürlichen Lumineszenz beleuchtet werden.

"Wir brauchen keine Drogen zu nehmen", fügte Lam, der Hauptautor der Studie, hinzu.

Die kombinierten Techniken und ihre Ergebnisse sind Gegenstand eines Leitartikels für die aktuelle Ausgabe der Integrativen Biologie . Und die bisherigen Ergebnisse haben Augen geöffnet.

Innerhalb von nur zwanzig Minuten nachdem sie einem Glukosecocktail unterzogen worden waren, hörten die Pankreasgewebe auf, das Fett, seine natürliche Nahrungsquelle während des Fastens, zu metabolisieren, was zu einer starken metabolischen Veränderung in den Zellen und möglicher Toxizität führte.

Jetzt, da Rocheleau und sein Labor normale physiologische Reaktionen auf Zuckerspitzen verfolgt haben, kann die gleiche Bildgebungsstudie in diabetischen Gewebemodellen verwendet werden, was zu einem tieferen Verständnis der Krankheit führt.

Aber der neue integrative Forschungsansatz bietet auch Hoffnung für die Erforschung anderer Krankheiten. "Ich würde es sehr schätzen, wenn Krebsforscher dies aufgreifen könnten, um zu sehen, wie Zellen ihren Stoffwechsel verändern", sagte Rocheleau.

"Diese Methode ist absolut auf andere Krankheiten übertragbar", fügte Lam hinzu.