Voeding is tegenwoordig niet het enige dat biologisch gaat. Onderzoekers van het Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering (IBBME) van de Universiteit van Toronto hebben onlangs een 'volledig natuurlijke' methode ontwikkeld voor het bestuderen van eilandjes in de pancreas, de kleine weefsels die verantwoordelijk zijn voor de productie en regulatie van insuline in het lichaam. veranderingen in levende weefsels in 're altime' en zonder extra chemicaliën of medicijnen.
Het is een organische benadering die kan leiden tot grote veranderingen in ons begrip van diabetes en andere ziekten.
Assistent professor Jonathon V. Rocheleau van het Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering (IBBME), Department of Medicine, Division of Endocrinology & Metabolism, en Toronto General Research Institute Affiliated Scientist, samen met derdejaars IBBME-doctoraatsstudent Alan K. Lam, bedacht een klein microfluïdisch hulpmiddel om glucose- en vetzuuroplossingen te transporteren door kleine kanalen die levend pancreasweefsel bevatten.
De weefsels worden vervolgens gevangen tegen een 'dam', slechts een fractie van een millimeter hoog, waardoor ze stationair blijven terwijl de glucose-oplossingen voorbij stromen, waardoor wetenschappers metabolische activiteiten in de weefsels naar de glucoseoplossingen zoals ze zich voordoen.
De methode vertegenwoordigt een essentiële paradigmaverschuiving in metabool onderzoek.
"We hebben een nieuwe kans gecreëerd voor weefselonderzoek", aldus professor Rocheleau. "Met behulp van onze technieken kijken we naar het metabolisme zoals het zich voordoet en zo natuurlijk mogelijk."
Standaardstudies hebben betrekking op niet-levend pancreasweefsel, of vereisen de toevoeging van chemicaliën of medicijnen om veranderingen in levend weefsel te volgen. Met deze nieuwe 'volledig natuurlijke' benadering worden weefsels nu bewaard in omstandigheden die zo dicht mogelijk bij hun natuurlijke processen liggen.
Onderzoekers kunnen vervolgens veranderingen in de weefsels volgen in een ongerepte, natuurlijke staat door mitochondriale eiwitten in het weefsel te bekijken die worden verlicht door hun eigen, natuurlijke luminescentie.
"We hoeven geen drugs te gebruiken", voegde Lam, de hoofdauteur van het onderzoek, toe.
De gecombineerde technieken en hun resultaten zijn het onderwerp van een omslagartikel voor het huidige nummer van Integrative Biology.
En de resultaten tot nu toe waren eye-openend.
Binnen slechts twintig minuten na het ondergaan van een glucosecocktail, stopten de alvleesklierweefsels met het metaboliseren van vet, de natuurlijke voedselbron tijdens het vasten, wat leidde tot een scherpe metabole verandering in de cellen en mogelijke toxiciteit.
Nu Rocheleau en zijn lab normale fysiologische reacties op suikerpieken hebben gevolgd, kan hetzelfde beeldvormende onderzoek worden gebruikt in diabetische weefselmodellen, wat leidt tot een dieper begrip van de ziekte.
Maar de nieuwe, integrale benadering van onderzoek biedt ook hoop voor onderzoek naar andere ziekten. "Ik zou graag willen dat kankeronderzoekers dit zouden kunnen oppikken en gebruiken om te zien hoe cellen hun metabolisme veranderen", zei Rocheleau.
"Deze methode is absoluut vertaalbaar naar andere ziekten," zei Lam.
