Retrato do Pós-Doutoramento: Hannah Waterman Investiga a Comunicação das Células da Glia

Hannah Waterman é uma pesquisadora pós-doutorado na Universidade de Duke. Suas pesquisas concentram-se em compreender como a comunicação entre as células alfa e beta do pancreas regula a liberação de insulina. Neste Postdoc Portrait (Retrato de Pós-Doutorado), ela discute a importância de seu trabalho e como espera que suas pesquisas ajudem a melhorar os tratamentos para o diabetes.

Dica 2: Desvendando a Comunicação entre Células das Ilhotas Pancreáticas no Diabetes

S | Qual é o problema científico que você está tentando resolver?

A questão científica fundamental que minha pesquisa busca resolver é por que os efeitos estimuladores da secreção de insulina do peptídeo insulinotrópico dependente de glicose (GIP), um hormônio de origem intestinal liberado após as refeições e que estimula a secreção de insulina, são comprometidos nas fases iniciais do diabetes tipo 2, apesar da preservação da expressão do receptor de GIP e da manutenção da eficácia clínica dos agonistas do receptor de GIP. Essa sugere que os mecanismos fundamentais que regulam o efeito do GIP ainda não foram devidamente esclarecidos. Enquanto as células beta pancreáticas produzem insulina para reduzir o açúcar no sangue, as células alfas vizinhas secretam glucagon para elevá-lo e também coordenam a comunicação dentro dos ilhotas. Evidências crescentes indicam que os aminoácidos, principalmente a alanina, ativam as células alfas por meio da transmissão de sinais pelo receptor de GIP, o que leva à liberação de fatores que aumentam a secreção de insulina pelas células beta. No entanto, ainda é desconhecido se essa via de sinalização das células alfas para as células beta dependente de nutrientes funciona nos seres humanos. Minha pesquisa combina estudos controlados de metabolismo humano com experimentos realizados em ilhotas pancreáticas humanas para determinar como a alanina e o GIP atuam em conjunto na regulação da secreção de insulina. Compreender esse mecanismo pode explicar por que a função do GIP se altera no diabetes tipo 2 e pode auxiliar na identificação de novas abordagens para melhorar os tratamentos baseados em incretinas e preservar a função das células beta.

S | O que o atraiu para as pesquisas sobre metabolismo?

Metabolismo

Durante a transição para minha pós-doutoramento, comecei a me interessar por questões ainda sem resposta relacionadas aos hormônios incretínicos e à biologia das ilhotas pancreáticas. Especificamente, apesar do notável sucesso clínico das terapias baseadas em GIP, eu me perguntava por que o efeito do GIP estava comprometido no diabetes tipo 2. Minhas pesquisas agora estão concentradas em compreender a comunicação entre as células alfa e beta das ilhotas pancreáticas, que regulam a secreção de insulina, e em revelar mecanismos que poderão melhorar os tratamentos para o diabetes.

S | O que você aprendeu de algo inesperado em suas pesquisas?

Uma das coisas mais surpreendentes entre o que aprendi é que os hormônios raramente agem sozinhos. Nos primeiros anos da minha formação, eu via o GIP como um hormônio que atuava diretamente nas células beta pancreáticas para estimular a secreção de insulina. À medida que comecei a revisar a literatura e a planejar experimentos, percebi que as células alfa pancreáticas também desempenham um papel ativo nesse processo. As células alfa não secretam glucagon apenas para elevar o glicemia; elas também respondem a nutrientes, como os aminoácidos, e se comunicam com as células beta vizinhas para aumentar a secreção de insulina. Essa mudança de perspectiva transformou profundamente minha forma de pensar sobre a regulação metabólica. Reforçou a ideia de que a fisiologia funciona por meio de interações coordenadas entre células e órgãos, e não por meio de vias isoladas e independentes. Essa consciência moldou minha abordagem de pesquisa; direcionou-me a fazer perguntas mais integradoras e a projetar experimentos que reflitam a complexidade do metabolismo humano, em vez de estudar hormônios ou tipos celulares individuais de forma isolada.

S | Se suas pesquisas forem bem-sucedidas, o que você pode mudar para a ciência ou a sociedade?

Se minha pesquisa for bem-sucedida, poderá contribuir para aprofundar nossa compreensão sobre como o corpo regula os níveis de açúcar no sangue e como esses processos são comprometidos no diabetes tipo 2. Ao revelar novos mecanismos que controlam a secreção de , este trabalho pode ajudar a explicar por que alguns tratamentos existentes são eficazes e a identificar oportunidades para o desenvolvimento de terapias melhores. Em sentido mais amplo, minha pesquisa fundamenta futuras descobertas na biologia metabólica e endócrina ao contribuir para uma compreensão mais aprofundada da fisiologia humana. O diabetes tipo 2 afeta dezenas de milhões de pessoas em todo o mundo e aumenta o risco de complicações graves, como doenças cardíacas, doenças renais, cegueira e outras condições, tornando-se um dos maiores problemas de saúde pública da nossa era. Até mesmo pequenos avanços na compreensão dessa doença têm o potencial de melhorar o cuidado com os pacientes. Espero que esta pesquisa contribua para estratégias mais eficazes na prevenção, tratamento e manejo do diabetes, ao mesmo tempo em que ajuda a formar a próxima geração de cientistas preparados para enfrentar as complexas questões biomédicas do nosso tempo.

S | Qual é a pergunta sobre a qual você mais empolga-se para responder?

A pergunta da qual mais espero ansiosa para responder é como o corpo se adapta mantendo o açúcar no sangue em níveis normais muito antes do desenvolvimento do diabetes tipo 2. O fato de muitas pessoas permanecerem metabolicamente saudáveis por anos, apesar da resistência crescente à insulina, sugere a existência de poderosos mecanismos de compensação que mantêm a homeostase da glicose. Quero compreender quais são esses mecanismos, por que alguns falham ao longo do tempo em determinados indivíduos e se podem ser reforçados para retardar ou prevenir a progressão da doença. Responder a essas perguntas transferirá o foco do tratamento do diabetes estabelecido para a preservação da saúde metabólica antes que ocorram danos irreversíveis. A ideia de que o estudo dessas respostas precoces de adaptação revelará novos princípios biológicos e criará oportunidades para intervenções que permitirão às pessoas permanecerem mais tempo saudáveis, em vez de apenas administrar a doença após seu desenvolvimento, é o que me anima.

As respostas foram organizadas em termos de extensão e clareza.