Postdoc-porträtt: Hannah Waterman forskar i kommunikationen i den lilla cellen

Hannah Waterman är en postdoc-forskare vid Duke-universitetet. Hennes forskning fokuserar på att förstå hur kommunikationen mellan pankreas alfa- och beta-celler reglerar insulinutlösning. I denna postdoc-porträttintervju pratar hon om betydelsen av hennes arbete och hur hon hoppas att hennes forskning kan bidra till att förbättra diabetesbehandlingar.

Tips 2: Lös upp interaktionen mellan pankreas acinicell vid diabetes

S | Vilket vetenskapligt problem försöker ni lösa?

Det vetenskapliga huvudproblem som min forskning försöker lösa är varför glukosberoende insulinotropiska peptidets (GIP) förbättrade effekter på insulinutsöndringen, ett intestinhormon som frisätts efter måltider och som stimulerar insulinansöndringen, trots att GIP-reseptorens expression bevaras och att GIP-reseptoragonisters kliniska effektivitet kvarstår, är nersatt i de tidiga stadierna av typ 2-diabetes. Denna tyder på att de grundläggande mekanismerna som reglerar GIP:s effekt ännu inte är fullt utredda. När pankreas betaceller producerar insulin för att sänka blodsockernivån utsöndrar de intilliggande alfacellerna glukagon för att höja blodsockernivån och samordnar samtidigt kommunikationen inom öarna. Allt fler bevis visar att aminosyror, framför allt alanin, aktiverar alfacellerna via signalering genom GIP-reseptorn och att detta leder till frisättning av faktorer som ökar insulinansöndringen från betacellerna. Det är dock okänt om denna näringsbaserade signaleringsväg från alfacell till betacell fungerar hos människor. Min forskning kombinerar kontrollerade studier av human metabolism med experiment utförda på humana pankreasöar för att fastställa hur alanin och GIP samverkar för att reglera insulinansöndringen. Att förstå denna mekanism kan förklara varför GIP:s funktion förändras vid typ 2-diabetes och kan hjälpa till att utveckla nya ansatser för att förbättra inkretinbaserade behandlingar och bevara betacellernas funktion.

Vad var det som lockade dig att forska i ämnesomsättning?

Metabolism

När jag övergick till min efterdoktorala utbildning började jag intressera mig för osvariga frågor gällande inkretinhormoner och biologin hos pankreas öceller. Särskilt undrade jag, trots den anmärkningsvärda kliniska framgången med GIP-baserade behandlingar, varför GIP-effekten är nedsatt vid typ 2-diabetes. Mina forskningsriktningar fokuserar nu på att förstå kommunikationen mellan pankreas alfa- och beta-celler som reglerar insulins utlossning, samt att avslöja mekanismer som kan förbättera diabetesbehandlingar.

S | Vad lär ni er av något ni inte förväntade er era forskning?

En av de mest överraskande sakerna jag har lärt mig är att hormoner nästan aldrig verkar ensamma. Under de tidiga åren av min utbildning såg jag på GIP som ett hormon som verkar direkt på pankreas beta-celler för att stimulera insulinsekretion. När jag började granska litteraturen och designa experiment noterade jag att pankreas alfa-celler också spelar en aktiv roll i denna process. Alfa-cellerna utsöndrar inte bara glukagon för att höja blodsockernivåerna; de svarar också på näringsämnen som aminosyror och kommunicerar med de angränsande beta-cellerna för att öka insulinsekretionen. Denna förändrade perspektiv har grundläggande förändrat mitt sätt att tänka på metabolisk reglering. Det bekräftade att fysiologin fungerar genom samordnade interaktioner mellan celler och organ, snarare än genom oberoende, isolerade vägar. Denna insikt har format mitt forskningsansatte; det har lett mig mot att ställa mer integrerande frågor och designa experiment som återspealar den komplexitet som finns i människans ämnesomsättning, snarare än att studera enskilda hormoner eller celltyper isolerat.

V | Om dina forskningar lyckas, vad kan du då förändra för vetenskapen eller samhället?

Om min forskning blir framgångsfull kommer den att förbättra vår förståelse för hur kroppen reglerar blodsockernivåerna och hur dessa processer störs vid typ 2-diabetes. Genom att avslöja nya mekanismer som styr insulinutsöndringen kan detta arbete hjälpa till att förklara varför vissa befintliga behandlingar är effektiva och att identifiera möjligheter att utveckla bättre behandlingar. I större skala lägger min forskning grunden för framtida upptäckter inom metabol och endokrin biologi genom att bidra till en djupare förståelse av den mänskliga fysiologin. Typ 2-diabetes påverkar hundratusentals människor världen över och ökar risken för allvarliga komplikationer såsom hjärtsjukdom, njursjukdom, blindhet och andra allvarliga tillstånd, vilket gör det till en av våra tids största folkhälsoproblem. Även små framsteg i vår förståelse av sjukdomen kan ha potential att förbättra patientvården. Jag hoppas att denna forskning bidrar till mer effektiva strategier för att förebygga, behandla och hantera diabetes, samtidigt som den hjälper till att fostra nästa generations vetenskapsmän och -kvinnor som kommer att ta itu med de komplexa biomedicinska frågorna.

S | Vilken fråga ser du mest fram emot att besvara?

Den nästa frågan jag ser fram mot att besvara är hur kroppen reglerar sitt u00b6kkersocker i normala faroder innan typ 2-diabetes utvecklas. Att manga personer ar metaboliskt friska i aratal trots okat insulinmotstand antyder att det finns starka kompensatoriska mekanismer som upprathaller glukoshomeostas. Jag vill forsta vad dessa mekanismer ar, varfor nagra av dem misslyckas hos vissa individer over tid, och huruvida de kan forstarkas for att sena eller forebygga sjukdomens utveckling. Att besvara dessa fragor skulle flytta fokuset fran att behandla etablerad diabetes till att skydda metabolisk halsa fore ombandbara skador. Iden om att studera dessa tidiga anpassningsresponsar skulle bryta ut nya biologiska principer och skapa mojligheter for ingrepp som far folket att vara friskare langre tid, snarare an att hantera sjukdomen efter den har utvecklats, ar det som exciterar mig.

Svaren har ordnats med hänsan till längd och tydlighet.