Pesquisadores da Universidade de Umeå criaram conjuntos de dados que mapeiam a distribuição tridimensional e o volume das células produtoras de insulina no pâncreas. A riqueza de informações visuais e quantitativas pode servir como poderoso recurso de referência para os pesquisadores do diabetes. Os pesquisadores de Umeå estão agora publicando seus conjuntos de dados em Scientific Data, que é uma revista Nature Research para coleções cientificamente valiosas de dados de pesquisa com alto potencial de reutilização.
O hormônio insulina – que é necessário para regular os níveis de açúcar no sangue do corpo – é produzido pelo pâncreas e desempenha um papel fundamental no desenvolvimento da diabetes. As células produtoras de insulina são organizadas nas chamadas ilhotas de Langerhans (ou ilhotas pancreáticas), que são espalhadas aos milhares no pâncreas. Na pesquisa sobre diabetes, muitas vezes é importante estudar a quantidade e a distribuição de células produtoras de insulina. Atualmente, tais estudos são geralmente baseados em análises de seções transversais escolhidas de tecido pancreático. Estes, por sua vez, formam a base para tentar obter uma imagem global do pâncreas.
“Entretanto, tais análises fornecem somente a informação limitada e são conduzidas frequentemente com as margens de erro relativamente grandes desde que as conclusões são baseadas somente em dados bidimensionais”, diz Ulf Ahlgren, professor de medicina molecular na universidade de Umeå e responsável pelas publicações.
Ulf Ahlgren e seus colegas de pesquisa no Centro Umeå de Medicina Molecular (UCMM) desenvolveram previamente novos métodos para criar imagens tridimensionais da distribuição de células de insulina no pâncreas intacto, com base na chamada tomografia óptica de projeção (OPT). Esta técnica em muitos aspectos tem semelhança com um scanner de tomografia computadorizada, mas em vez de raios-x ele usa luz regular.
“Acreditamos que a publicação atual representa a descrição anatômica e quantitativa mais abrangente da distribuição de células de insulina no pâncreas, tornando esses dados acessíveis a outros pesquisadores, os dados estarão disponíveis para uso como uma ferramenta poderosa para um grande número de pesquisadores de diabetes. Exemplos podem incluir planejamento de análises estereológicas, no desenvolvimento de técnicas de imagem não-invasiva ou vários tipos de modelagem computacional e análises estatísticas “, diz Ulf Ahlgren.
Os conjuntos de dados agora publicados em Scientific Data consistem em imagens tomográficas e 3D. Os conjuntos de dados também incluem informações sobre o volume individual dos ilhéus de Langerhans e suas coordenadas 3D e aparência ao longo de todo o pâncreas, tanto em camundongos saudáveis quanto em camundongos obesos (ob / ob), em diferentes idades. Os ratos obesos utilizados no estudo têm uma mutação que os tornam propensos a desenvolver obesidade e diabetes.
Os conjuntos de dados destacam que as ilhotas diferem em tamanho e quantidade dentro e entre os vários lobos do pâncreas. De acordo com a equipe de pesquisa, isso enfatiza que o pâncreas não deve ser visto como um órgão homogêneo quando os pesquisadores de diabetes experimentais estudam as ilhotas de Langerhans produtoras de insulina.
Visualizando mudanças nas ilhotas de Langerhans
Os dados apresentados em Scientific Data formam a base de outro estudo recentemente publicado em Scientific Reports. Nesse estudo, os pesquisadores usaram os dados 3D para identificar alterações nas ilhotas de Langerhans nos ratos obesos (ob / ob). Este modelo animal é freqüentemente usado para estudar mudanças metabólicas iniciais que podem levar ao desenvolvimento da diabetes tipo 2.
Com a ajuda de suas técnicas refinadas, os pesquisadores podem mostrar que esses camundongos desenvolvem, em grande medida, lesões nas ilhotas de Langerhans, manifestando-se como estruturas tipo cisto. O estudo mostra que essas lesões são causadas por sangramento interno como conseqüência de um aumento do fluxo sanguíneo e instabilidade dos vasos sanguíneos.
“Os ratos obesos (ob / ob) foram descritos em milhares de publicações, mas a grande prevalência dessas lesões internas nunca foi identificada e visualizada”, diz Ulf Ahlgren.
Os pesquisadores agora querem estudar se semelhantes lesões intra-ilhotas também formam em outros modelos de diabetes tipo 2 e em seres humanos, e se estes podem contribuir para o fenótipo diabético.
Fonte:
Materiais fornecidos pela Umea University
Referência:
- Saba Parween, Maria Eriksson, Christoffer Nord, Elena Kostromina, Ulf Ahlgren. Conjuntos de dados espaciais e quantitativos da distribuição de massa de células β pancreáticas em camundongos magra e obesos . Scientific Data , 2017; 4: 170031 DOI: 10.1038 / sdata.2017.31