Personer med typ 2-diabetes har sämre muskelfunktion än friska personer. Nu har forskare sett att vid typ 2-diabetes har genen VPS39 stor betydelse för muskelfunktionen och muskelstamcellernas förmåga att bygga nya muskelceller. Det framkommer i en ny internationell studie ledd från Lunds universitet. Studien är publicerad i Nature Communications.
– Hos personer med typ 2-diabetes är genen VPS39 betydligt mindre aktiv i muskelcellerna än den är hos friska personer, och stamcellerna med mindre VPS39 bildar heller inte nya muskelceller i lika hög grad. Samtidigt har VPS39 stor betydelse för muskelcellernas förmåga att ta upp socker och bygga nya muskler. Vår studie är den första någonsin som kopplar genen VPS39 till typ 2-diabetes, säger Charlotte Ling, professor i epigenetik vid Lunds universitets diabetescentrum som lett studien.
Rubbad muskelfunktion
Vid typ 2-diabetes är förmågan att producera insulin nedsatt, och sjukdomen innebär kroniskt förhöjt blodsocker. Även vävnadernas förmåga att utnyttja det insulin som finns är nedsatt. Musklerna är sämre på att ta upp socker från maten, samtidigt som muskelfunktion och muskelstyrka är försämrad.
En muskel består av en blandning av fibertyper med olika egenskaper. Genom hela livet har muskelvävnaden förmåga att bilda nya muskelfibrer. I anslutning till muskelfibrerna finns omogna muskelstamceller som aktiveras i samband med till exempel skada och fysisk träning. I den aktuella studien ville forskarna undersöka om epigenetiska mönster (se faktaruta) i muskelstamcellerna kan ge svar på varför försämrad muskelfunktion uppstår vid typ 2-diabetes och vilka mekanismer som ligger bakom.
Två grupper ingick i studien: 14 studiedeltagare med typ 2-diabetes och 14 friska personer i kontrollgruppen. Deltagarna i grupperna matchades bland annat i ålder, med kön och BMI (body mass index). Forskarna studerade epigenetiska förändringar i muskelstamcellerna från båda grupperna, och under exakt samma förhållanden odlade de ut mogna muskelceller och jämförde sedan dessa. Totalt identifierade de 20 gener vars genuttryck skiljer sig åt mellan grupperna i både omogna muskelstamceller och mogna muskelceller. Forskarna jämförde även muskelcellernas epigenetiska mönster före och efter celldifferentiering till mogna muskelceller.
Reglerades inte normalt
– Trots att båda gruppernas muskelstamceller odlades under helt identiska förhållanden såg vi under differentieringen från muskelstamcell till mogen muskelcell mer än dubbelt så många epigenetiska förändringar vid typ 2-diabetes. Muskelspecifika gener reglerades inte normalt och epigenetiken fungerade heller inte normalt i celler från personer med typ 2-diabetes, säger Charlotte Ling.
– Studien visade tydligt att muskelstamceller som saknar funktion av genen VPS39, vilken är lägre vid typ 2-diabetes, även saknar förmåga att bilda nya mogna muskelceller. Det beror på att muskelstamceller som saknar VPS39 till följd av förändrade epigenetiska mekanismer inte kan förändra sin ämnesomsättning på samma sätt som muskelstamceller från friska individer – cellerna förblir därför omogna eller bryts ned och dör, säger Johanna Säll Sernevi, postdoc vid Lunds universitet.
För att bekräfta fynden använde forskarna också djurmodeller med möss som hade en minskad mängd av genen VPS39 för att spegla sjukdomen. Även mössen hade förändrat genuttryck och försämrat upptag av socker i muskelvävnaden, precis som individerna med typ 2-diabetes.
Nya behandlingsmöjligheter
Den omfattande studien är ett samarbete mellan svenska, danska och tyska forskare. Forskarna själva menar att fynden öppnar upp för nya möjligheter att behandla typ 2-diabetes.
– Arvsmassan, vårt dna, går inte att förändra, fast epigenetiken gör det. Med dessa nya kunskaper går det att förändra den dysfunktionella epigenetik som uppstår vid typ 2-diabetes. Genom att till exempel reglera proteiner, stimulera eller öka mängden av genen VPS39, skulle det vara möjligt att påverka musklernas förmåga till återbildning och sockerupptagning, avslutar Charlotte Ling.
Källa: Lunds universitet
