Door deze vroege stadia van pancreasziekte te begrijpen, we hopen dat ons werk zal leiden tot de ontwikkeling van nieuwe strategieën om pancreatitis en alvleesklierkanker in een vroeg stadium te diagnosticeren en te behandelen."
Professor Geoffrey Wahl, co-corresponderende auteur en houder van de Daniel en Martina Lewis-leerstoel in het Gene Expression Laboratory van Salk
De alvleesklier is een buikorgaan dat een rol speelt bij de spijsvertering en de regulering van de bloedsuikerspiegel. Nog, wetenschappers weten weinig over hoe de alvleesklier herstelt van verwondingen, zoals pancreatitis, of bestrijdt alvleesklierkanker. Het grootste deel van de pancreas bestaat uit acinaire cellen, die spijsverteringsenzymen produceren en afscheiden. Acinaire cellen hebben ook het vermogen om te transformeren in een ander type cel, een tuftcel genaamd. Wetenschappers kennen niet alle functies van tuftcellen, maar eerder werk toonde aan dat darmtuftcellen het eiwit IL-25 afscheiden om de immuunrespons tijdens parasitaire infecties te ondersteunen.
"Sinds kanker 'de wond die nooit geneest' wordt genoemd, ' we wilden onderzoeken hoe de alvleesklier geneest van pancreatitis om beter inzicht te krijgen in de paden die mogelijk door kanker worden gecoöpteerd, " zegt Razia Naeem, co-eerste auteur en laborant in het Wahl-lab.
De onderzoekers gebruikten een combinatie van technieken, waaronder histologie, beeldvorming en moleculaire strategieën om tuftcelpopulaties in pancreatitis-muismodellen te karakteriseren. Ze vonden dat, hoewel de pancreas normaal gesproken geen tuftcellen bevat, tijdens pancreatitis ondergaan acinaire cellen complexe veranderingen om tuftcellen te worden, als een normaal onderdeel van pancreasletsel en herstel. Deze transformatie is vergelijkbaar met een reserve-soldaat (acinaire cel) die vervolgens van hun burgerkleding moet veranderen in die van een soldaat (tuft-cel) om de vijand van ontsteking af te weren.
De onderzoekers merkten ook op dat de pancreatitis-geïnduceerde tuftcellen IL-25 afscheidden om de immuunrespons te bevorderen, vergelijkbaar met wat eerder in de darm was gevonden. Dus, tuftcellen kunnen een rol spelen bij het moduleren van het immuunsysteem tijdens pancreatitis.
De wetenschappers onderzochten de vorming van tuftcellen in zeven muizenstammen om te zien of er verschillen waren tijdens de ontwikkeling van pancreatitis. Verrassend genoeg, het team ontdekte dat de vorming van tuftcellen niet in alle muizenstammen plaatsvond. De genetisch meest diverse dieren produceerden de meeste tuftcellen, wat suggereert dat de vorming van tuftcellen ofwel genetisch wordt gecontroleerd of door invloeden op genexpressie (epigenetica).
"De genetische gevoeligheid van de vorming van tuftcellen kan een kritische factor zijn bij de vorming van pancreatitis, ernst en progressie tot kanker bij mensen, " zegt Kathleen DelGiorno, eerste en co-corresponderende auteur van de paper en stafwetenschapper in het Wahl-lab. "Ons werk toont aan dat het belangrijk is om het juiste muismodel te gebruiken om pancreatitis en alvleesklierkanker te bestuderen om relevant te zijn voor mensen."
Het werk van het team laat zien dat het gebruik van genetisch diverse muizen het complexe menselijke genoom beter kan vertegenwoordigen, waardoor meer vertaalbare modellering van ziekten in het laboratorium mogelijk is, volgens Wahl. De bevindingen kunnen betekenen dat sommige mensen vatbaarder zijn voor het krijgen van pancreatitis dan anderen.
Volgende, de groep is van plan hun genexpressie-analyses op te volgen om vast te stellen welke genen de vorming van tuftcellen bij pancreatitis regelen en of tuftcellen de progressie naar alvleesklierkanker beïnvloeden. Hun grootste hoop is dat hun resultaten de weg zullen vrijmaken voor meer gerichte behandelingen voor pancreatitis en kanker.