Postdoc-portræt: Hannah Waterman undersøger kommunikationen i det bløde væv

Hannah Waterman er en postdoc-forsker ved Duke University. Hendes forskning fokuserer på at forstå, hvordan kommunikationen mellem pankreas alfa- og beta-celler regulerer insulinudskildning. I denne postdoc-portræt-interview taler hun om vigtigheden af hendes arbejde og håbet om, at hendes forskning vil bidrage til at forbedre diabetesbehandlinger.

Tip 2-diabetes: Opløsning af kommunikationen mellem pankreas-acinceller

Tip 2: Opløsning af signaloverførslen mellem beta-cellerne i pancreas

S | Hvilket videnskabeligt problem forsøger I at løse?

Det grundlæggende videnskabelige spørgsmål, som min forskning forsøger at løse, er, hvorfor de insulinforstærkende effekter af glukoseafhængig insulinotropisk polypeptid (GIP), et intestinalt hormon, der udskilles efter måltider og stimulerer insulinsekretion, er forstyrret i de tidlige stadier af type 2-diabetes, selvom GIP-receptorreseption og den kliniske effektivitet af GIP-receptoragonister er bevaret. Denne antyder, at de grundlæggende mekanismer, der regulerer GIP’s virkning, endnu ikke er fuldt ud afklaret. Mens pankreatiske beta-celler producerer insulin for at sænke blodsukkeret, udskiller de tilstående alfa-celler glukagon for at hæve blodsukkeret og koordinerer samtidig kommunikationen inde i ødelokkerne. Stadig flere beviser viser, at aminosyrer, først og fremmest alanin, aktiverer alfa-celler via signalering through GIP-receptoren, hvilket fører til frigøring af faktorer, der øger insulinsekretion fra beta-celler. Derimod er det ukendt, om denne ernæringsbaserade signaleringsvej fra alfa-celle til beta-celle faktisk fungerer hos mennesker. Min forskning kombinerer kontrollerede menneskelige metabolisme-studier for at fastslå, hvordan alanin og GIP sammenregulerer insulinsekretion med eksperimenter udført på menneskelige pankreatiske ødelokker. At forstå denne mekanisme kan forklare, hvorfor GIP’s funktion ændrer sig ved type 2-diabetes og kan hjælpe med at identificere nye tilgange til at forbedre inkretinbaserede behandlinger og bevare beta-cellers funktion.

S | Hvad trak dig til at beskæftige dig med stofskiftermninger?

Metabolisme

Mens jeg skiftede til min efterdoktorale uddannelse, begyndte jeg at interessere mig for ubesvarede spørgsmål vedrørende inkretinhormoner og pankreas-islet-biologi. Særligt nysgerrig var jeg over, hvorfor GIP-effekten var forstyrret ved type 2-diabetes, på trods af de bemærkelsesværdige kliniske resultater af GIP-baseret terapi. Mine undersøgelser fokuserer nu på at forstå kommunikationen mellem pankreas alfa- og beta-celler, som regulerer insulinudskildning, og på at afdække mekanismer, som kan forbedre diabetesbehandlinger.

S | Hvad lærte du uventet fra dine undersøgelser?

Én overraskende ting, jeg har lært, er blandt andet, at hormoner sjældent virker alene. I de første år af min uddannelse opfattede jeg GIP som et hormon, der direkte virkede på pankreas’ beta-celler for at stimulere insulinsekretionen. Men da jeg begyndte at gennemgå litteraturen og designe eksperimenter, blev jeg opmærksom på, at pankreas’ alpha-celler også spiller en aktiv rolle i denne proces. Alpha-cellerne udskiller ikke kun glukagon for at hæve blodsukkeret; de reagerer også på næringsstoffer såsom aminosyrer og kommunikerer med de tilstående beta-celler for at øge insulinsekretionen. Denne holdningsændring ændrede fundamentalt måden, jeg tænker metabolisk regulering på. Den forstærkede overbevisningen om, at fysiologien fungerer gennem samordnet samspil mellem celler og organer snarere end gennem uafhængige, isolerede veje. Denne indsigt formede min tilgang til forskning; den rettede mig mod at stille mere helhedsorienterede spørgsmål og designe eksperimenter, der afspejler det menneskelige stofskiftes kompleksitet i stedet for isoleret at undersøge enkelt hormoner eller celletyper.

Hvis dine undersøgelser viser sig at være succesfulde, hvad ville I så kunne ændre for videnskaben eller samfundet?

Hvis min forskning viser sig at være succesfuld, kan den forbedre vores forståelse af, hvordan kroppen regulerer blodsukket og, hvordan disse processer forstyrres ved type 2-diabetes. Ved at afdække nye mekanismer, der styrer insulinsekretionen, kan dette arbejde hjælpe med at forklare, hvorfor visse eksisterende behandlinger er effektive, og til at identificere muligheder for at udvikle bedre behandlinger. På et bredere plan bidrager min forskning til en dybere forståelse af menneskets fysiologi og lægger grundlaget for fremtidige opdagelser i stofskifte- og endokrinbiologi. Type 2-diabetes påvirker hundredvis af millioner af mennesker globalt og øger risikoen for hjartesygdomme, nyresygdomme, blindhed og andre alvorlige komplikationer, hvilket gør det til en af vores tids mest alvorlige folkesundhedsspor. Endog små fremskridt i vores forståelse af sygdommen kan have potentiale til at forbedre patientbehandlingen. Jeg håber, at denne forskning bidrager til mere effektive strategier til at forebygge, behandle og håndtere diabetes, og samtidig hjælper med at opdrænte en ny generation af videnskabsfolk, der vil tage fat på de komplekse biomedicinske spørgsmål.

S | Hvilken svar er du mest spændt på at besvare?

Det spørgsmål, jeg glæder mig mest til at besvare, er, hvordan kroppen evner at selvregulere og holde blodsukket på et normalt niveau længe før udviklingen af type 2-diabetes. At mange mennesker i årevis forbliver metabolisk sunde, selvom de har øget insulinresistens, tyder på, at der findes kraftige kompenserende mekanismer, som opretholder glukosehomeostasen. Jeg vil gerne forstå, hvad disse mekanismer er, hvorfor nogle af dem med tiden sviger hos enkelte individer, og om de kan styrkes for at udskyde eller forhindre sygdommens fremgang. Besvarelsen af disse spørgsmål vil flytte fokus fra behandlingen af et etableret diabetes til bevarelsen af metabolisk sundhed, før der opstår uoprettelig skade. Jeg spænder op ved tanken om, at studiet af disse tidlige tilpasningsrespons vil afsløre nye biologiske principper og skabe muligheder for indgreb, som gør det muligt for mennesker at forblive sunde i længere tid i stedet for kun at skulle håndtere sygdommen, efter den er udviklet.

Svarerne er organiseret med hensyn til længde og klarhed.