eRapport

Bukspyttkjertelfunksjon og insulinrespons hos pasienter med CEL-MODY og relaterte MODY-former

Prosjekt
Prosjektnummer
911452
Ansvarlig person
Erling Tjora
Institusjon
Helse Bergen HF
Prosjektkategori
Forskerutdanning - dr.grad
Helsekategori
Oral and Gastrointestinal
Forskningsaktivitet
2. Aetiology
Rapporter
2013 - sluttrapport
Bukspyttkjertelen har to funksjoner. Den danner hormoner som skilles ut i blodbanen, og som er viktige i blodsukkerregulering. I tillegg danner den bukspytt som skilles ut i tolvfingertarmen, og som bidrar i fordøyelse av maten vi spiser. Det er kjent at pasienter med diabetes kan få svikt i produksjon av bukspytt. Vi har utviklet nye metoder for å undersøke pasienter med mistenkt svikt i bukspyttproduksjon. Med disse metodene har vi undersøkt pasienter med to sjeldne former for arvelig diabetes, såkalt MODY, der også bukspyttproduksjonen svikter. Undersøkelsesmetodene baserer seg på å undersøke bukspyttproduksjon etter stimulering av bukspyttkjertelen med hormonet sekretin. Den ene metoden baserer seg på å samle opp prøver av bukspytt med en slangekikkert (gastroskop), og analysere salter og enzymer. Den andre metoden baserer seg på å bruke magnettomografiteknikker for å se mengden av bukspytt som skilles ut etter stimulering med sekretin. Begge metodene har vist seg å skille MODY pasienter fra friske kontroller. I tillegg har gastroskopiteknikken vist seg å være et verdifullt hjelpemiddel til å diagnostisere pasienter med kronisk bukspyttkjertelbetennelse, en diagnose som kan være svært vanskelig å stille. Vi har benyttet disse to metodene til å karakterisere svikt i bukspyttproduksjon hos pasienter med to sjeldne arvelige former for diabetes: CEL-MODY og HNF1B-MODY. Pasienter med CEL-MODY får svikt i bukspyttproduksjon fra barnealder, og mange utvikler diabetes fra ung voksen alder. Vi har ved hjelp av metodene kunnet påvise en alvorlig svikt i produksjon av fordøyelsesenzymer og moderat svikt i produksjon av salter og vann fra bukspyttkjertelen. Videre har vi vist at denne svikten får konsekvenser for fordøyelsesfunksjonen hos disse pasientene. Dette ser ut til å føre til svikt i opptak av fettløselige vitaminer. Ellers ser det ut til at pasientene kompenserer bemerkelsesverdig godt for denne svikten i fordøyelsesfunksjon. Pasienter med HNF1B-MODY utvikler ofte diabetes i tenårene eller ung voksen alder. De har også en liten bukspyttkjertel. Man har ikke vært sikker på om kjertelen er liten fordi den har skrumpet inn (atrofi), eller om den blir dannet som en liten kjertel helt fra fosterlivet (hypoplasi). Vi fant en moderat redusert funksjon i bukspytt, både når det gjaldt enzymer, salter og væske. Bukspyttproduksjonen var korrelert til størrelsen på kjertelen, og svikten var så vidt lite uttalt at det neppe får betydning for fordøyelsesfunksjon, med mulig unntak for opptak av fettløselige vitaminer. Vi fant videre at den lille bukspyttkjertelen hos disse pasientene så ut til å produsere mer bukspytt per kubikkcentimeter enn hos friske kontroller. Denne hypersekresjonen taler for evne til å kompensere for liten kjertelstørrelse, og er et sterkt indisium på at bukspyttkjertelen er hypoplastisk og ikke atrofisk ved HNF1B-MODY. Prøver av bukspytt har også vært brukt til å lete etter markører for sykdomsmekanisme ved CEL-MODY. For å lete etter dette, har vi brukt proteomikkmetodikk. Vi har funnet oppregulerte proteiner blant annet i MAP kinase signaleringsveien ved CEL-MODY. Undersøkelsen av pasienter med kronisk bukspyttkjertelbetennelse er publisert i år. Videre er det kommet ut en teknisk artikkel som beskriver magnettomografimetoden. Artiklene om bukspyttproduksjon ved CEL-MODY og HNF1B-MODY er også publisert i år. Disse fire artiklene danner grunnlaget for min doktoravhandling som ble godkjent og forsvart 15. november 2013. I tillegg har vi fått publisert en artikkel om proteomikkresultatene fra bukspyttprøvene. Vi har bygget opp en betydelig biobank med bukspyttprøver fra pasienter med forskjellige sykdomstilstander i bukspyttkjertelen som danner grunnlag for mange flere, spennende prosjekter. Videre jobbes det videre med å videreutvikle og forbedre undersøkelsesmetodene beskrevet over. Begge metodene vi har brukt kan vise seg å være verdifulle supplementer i diagnostikk av svikt i bukspyttproduksjon. De er enkle å gjennomføre, og skaper betydelig mindre ubehag for pasienten en tidligere metoder som har vært brukt. Gastroskopimetoden er allerede på vei til å bli implementert i klinisk virksomhet. MR-metoden har også et slikt potensiale, og vil da kunne kombinere en noninvasiv metode som både beskriver morfologi og funksjon i en undersøkelse. Studiene har økt vår forståelse for behandling og prognose ved CEL-MODY og HNF1B-MODY, og vil ha konsekvenser for oppfølging av disse pasientene. Indirekte har de også økt vår forståelse av bukspyttkjertelfunksjon, og konsekvenser av svikt i bukspyttproduksjon generelt.
2012
Det er kjent at produksjon av bukspytt kan svikte ved diabetes. Dette er særlig uttalt ved noen former for arvelig diabetes, såkalt MODY. Ved hjelp av nye metoder har vi målt bukspyttproduksjon kvalitativt og kvantitativt, for å på den måten si noe om fordøyelsesfunksjonen til bukspyttkjertelen hos disse pasientene.Hos noen diabetikere reduseres produksjon i bukspyttkjertelen av bukspytt til tarm, med svikt i fordøyelsesfunksjon som resultat. Vår gruppe har nylig beskrevet et dominant arvelig syndrom med utvikling av diabetes i ung voksen alder (såkalt MODY) og svikt i bukspyttkjertelens funksjon fra barnealder. Sykdommen skyldes mutasjon i genet for karboksylesterlipase (CEL). En annen MODY form, HNF1B-MODY er karakterisert med en utviklingsforstyrrelse i bukspyttkjertelen som gir en svært liten kjertel. Disse pasientene har også svikt i bukspyttproduksjon. Måling av bukspyttkjertelfunksjon har vært gjort i mange år, men metodene har vært vanskelige å få til, og vært svært ubehagelige for pasienten. Det er nylig utviklet metoder der man ved hjelp av en 15 minutter gastroskopi kan få et godt estimat av bukspyttkjertelfunksjonen og samtidig få prøver av bukspyttilblandet tarmsaft til andre analyser enn funksjon. For å få kjertelen til å danne bukspytt, har vi stimulert den med et hormon som naturlig finnes i kroppen, såkalt sekretin. Ved å måle bikarbonat og fordøyelsesenzymer i denne tarmsaften, kan vi si noe om kjertelens evne til å lage bukspytt, samtidig som vi kan måle andre komponenter i væsken for å si noe om sykdomsmekanisme. Vi gjør også magnettomografiske undersøkelser der vi ser på vevsegenskaper i bukspyttkjertelen. Ved denne undersøkelsen får vi også ved ny metodikk undersøkt mengde bukspytt som produseres etter sekretinstimulering. På den måten får vi et kvantitativt mål på bukspyttkjertelproduksjon. Vi har undersøkt pasienter med CEL-MODY, og sammenlignet dem med en gruppe av friske kontroller. Resultatene viser at CEL-MODY pasientene har betydelig redusert funksjon i bukspyttproduksjon, både når det gjelder bikarbonat og fordøyelsesenzymer. Svikten er så uttalt at det er sannsynlig at pasientene trenger tilskudd av fordøyelsesenzym. Vi har også undersøkt pasienter med HNF1B-MODY. Vi har funnet redusert funksjon hos disse pasientene også, men ikke så uttalt som ved CEL-MODY. Funksjonen er overraskende god, sett i forhold til kjertelens størrelse. Det er derfor mer tvilsomt om denne pasientgruppen alltid trenger tilskudd av fordøyelsesenzymer. Vi har også analysert bukspytt fra CEL-MODY pasienter med tanke på signaturstoffer som kan si noe om sykdomsmekanisme. Dette har vært gjort med såkalt proteomikkanalyse. Resultater herfra taler i retning av at bukspyttkjertelen skades betydelig av betennelse og at det som følge av dette er uttalte reparasjonsprosesser. Vi ønsker utreder videre om disse prosessene kan øke risiko for kreft i bukspyttkjertelen hos pasienter med CEL-MODY. Funksjonsundersøkelsene har så langt ført til 2 publikasjoner som er til vurdering for publikasjon. Søken etter sykdomssignatur har ført til 1 publikasjon som er til vurdering for publikasjon. Samtidig har en artikkel der gastroskopimetoden beskrives nettopp blitt akseptert for publikasjon, samt at magnettomografiartikkelen beskrives i en artikkel som er til vurdering for publikasjon.
2011
Det er kjent at produksjon av bukspytt kan svikte ved diabetes. Dette er særlig uttalt ved noen former for arvelig diabetes, såkalt MODY. Ved hjelp av nye metoder kan vi nå måle mengde av og innhold i bukspyttet, for å på den måten si noe om fordøyelsesfunksjonen til bukspyttkjertelen.Hos noen diabetikere reduseres produksjon i bukspyttkjertelen av bukspytt til tarm, med svikt i fordøyelsesfunksjon som resultat. Vår gruppe har nylig beskrevet et dominant arvelig syndrom med utvikling av diabetes i ung voksen alder (såkalt MODY) og svikt i bukspyttkjertelens funksjon fra barnealder. Sykdommen skyldes mutasjon i genet for karboksylesterlipase (CEL). En annen MODY form, HNF1ß-MODY er karakterisert med en utviklingsforstyrrelse i bukspyttkjertelen som gir en svært liten kjertel. Det er sannsynlig at disse pasientene også har svikt i bukspyttproduksjon. Måling av bukspyttkjertelfunksjon har vært gjort i mange år, men metodene har vært vanskelige å få til, og vært svært ubehagelige for pasienten. Det er nylig utviklet metoder der man ved hjelp av en 15 minutter gastroskopi kan få et godt estimat av bukspyttkjertelfunksjonen og samtidig få prøver av bukspyttilblandet tarmsaft til andre analyser enn funksjon. For å få kjertelen til å danne bukspytt, stimuleres den med et hormon som naturlig finnes i kroppen, såkalt sekretin. Ved å måle bikarbonat og fordøyelsesenzymer i denne tarmsaften, kan vi si noe om kjertelens evne til å lage bukspytt, samtidig som vi kan måle andre komponenter i væsken for å si noe om sykdomsmekanisme. Vi gjør også magnettomografiske undersøkelser der vi ser på vevsegenskaper i bukspyttkjertelen. Ved denne undersøkelsen får vi også ved ny metodikk undersøkt mengde bukspytt som produseres etter sekretinstimulering. På den måten får vi et kvantitativt mål på bukspyttkjertelproduksjon. Vi har undersøkt pasienter med CEL-MODY, og sammenlignet dem med en gruppe av friske kontroller. Resultatene viser at CEL-MODY pasientene har betydelig redusert funksjon i bukspyttproduksjon, både når det gjelder bikarbonat og fordøyelsesenzymer. Svikten er så uttalt at det er sannsynlig at pasientene trenger tilskudd av fordøyelsesenzym. Vi har også undersøkt pasienter med HNF1ß-MODY. Vi har funnet redusert funksjon hos disse pasientene også, men ikke så uttalt som ved CEL-MODY. Funksjonen er overraskende god, sett i forhold til kjertelens størrelse. Det er derfor mer tvilsomt om denne pasientgruppen alltid trenger tilskudd av fordøyelsesenzymer. Vi har også analysert bukspytt fra CEL-MODY pasienter med tanke på signaturstoffer som kan si noe om sykdomsmekanisme. Dette har vært gjort med såkalt proteomikkanalyse. Resultater foreløpig taler i retning av at bukspyttkjertelen skades betydelig av betennelse og at det som følge av dette er uttalte reparasjonsprosesser. Vi ønsker å utrede videre om disse prosessene kan øke risiko for kreft i bukspyttkjertelen hos pasienter med CEL-MODY.
2010
Det er kjent at produksjon av bukspytt kan svikte ved diabetes. Dette er særlig uttalt ved noen former for arvelig diabetes, såkalt MODY. Ved hjelp av nye metoder kan vi nå måle mengde av og innhold i bukspyttet, for å på den måten si noe om fordøyelsesfunksjonen til bukspyttkjertelen.Hos noen diabetikere reduseres produksjon i bukspyttkjertelen av bukspytt til tarm, med svikt i fordøyelsesfunksjon som resultat. Vår gruppe har nylig beskrevet et dominant arvelig syndrom med utvikling av diabetes i ung voksen alder (såkalt MODY) og svikt i bukspyttkjertelens funksjon fra barnealder. Sykdommen skyldes mutasjon i genet for karboksylesterlipase (CEL). Også med andre former for MODY ser det ut til at produksjon av bukspytt er redusert. Måling av bukspyttkjertelfunksjon har vært gjort i mange år, men metodene har vært vanskelige å få til, og vært svært ubehagelige for pasienten. Det er nylig utviklet metoder der man ved hjelp av en 15 minutter gastroskopi kan få et godt estimat av bukspyttkjertelfunksjonen og samtidig få prøver av bukspyttilblandet tarmsaft til andre analyser enn funksjon. For å få kjertelen til å danne bukspytt, stimuleres den med et hormon som naturlig finnes i kroppen, såkalt sekretin. Ved å måle bikarbonat og fordøyelsesenzymer i denne tarmsaften, kan vi si noe om kjertelens evne til å lage bukspytt, samtidig som vi kan måle andre komponenter i væsken for å si noe om sykdomsmekanisme. Vi gjør også magnettomografiske undersøkelser der vi ser på vevsegenskaper i bukspyttkjertelen. Ved denne undersøkelsen får vi også ved ny metodikk undersøkt mengde bukspytt som produseres etter sekretinstimulering. På den måten får vi et kvantitativt mål på bukspyttkjertelproduksjon. Inkretiner er hormoner som skilles ut fra tarm ved inntak av næringsstoffer. Inkretinene har en stimulerende effekt på insulinproduksjon i bukspyttkjertelen. Ved å lage en tidsprofil av inkretiner og andre metabolske hormoner i forbindelse med et måltid, kan vi få et indirekte mål på svikten i fordøyelsesfunksjonen hos disse pasientene før de får diabetes. Vi kan så sammenligne med profilen de får etter å ha fått kapsler med bukspyttkjertelenzymer sammen med måltidet. Igjen kan disse profilene sammenlignes med friske kontroller. Inkretinmålingene kan både si noe om tilførte bukspyttkjertelhormoner kan ha en beskyttende effekt mot utvikling av diabetes hos pasienter med MODY og bukspyttkjertelsvikt, samtidig som inkretiner kan være en nyttig, non-invasiv biomarkør for svikt i bukspyttkjertelen ved å bruke metoden som skissert over. Vi har inkludert flere pasienter med sykdom som skyldes mutasjon i karboksylesterlipasegenet, og foreløpige resultater taler i retning av svært redusert bukspyttkjertelfunksjon hos disse pasientene, samtidig som metabolsk funksjon hos barn og unge ser ut til å være ganske god før diabetes eventuelt bryter ut. Vi planlegger å inkludere flere pasienter i denne kategorien i inneværende år, samtidig som vi også planlegger å inkludere pasienter med andre former for MODY og andre diabetesformer. Prøvene av bukspytt er lagret i en biobank, og vi planlegger å gjøre ytterligere analyser for å se på bukspyttkjertelfunksjon og lete etter markører som kan si noe om sykdomsmekanisme og utvikling. Vi vil også bruke billeddiagnostikk til å si noe om sykdomsutvikling i bukspyttkjertelen ved forskjellige alderstrinn.
2009
Bukspyttkjertelen har to hovedfunksjoner. Den ene er produksjon av blodsukkerregulerende hormoner, blant annet insulin som svikter ved diabetes. Videre skiller den også ut fordøyelsesvæsken bukspytt til tarm. Denne oppgaven kan svikte ved diabetes og andre sykdommer i bukspyttkjertelen. Vårt prosjekt går ut på å kartlegge denne svikten.Det er kjent at mange pasienter med diabetes er plaget med magebesvær, og flere undersøkelser kan tyde på at en betydelig andel av disse har svikt i fordøyelsesfunksjonen til bukspyttkjertelen i tillegg til svikten de har i hormonregulering. Med utgangspunkt i en arvelig diabetesform, CEL-MODY, der det ser ut til å være betydelig svikt i bukspyttproduksjon i tillegg til diabetes, ønsker vi å bruke ny metodikk til å kartlegge omfanget av svikt i bukspyttproduksjonen ved forskjellige diabetesformer og andre forstyrrelser i bukspyttkjertelen. Analyser av bukspyttproduksjon har tidligere vært svært vanskelig å få til, og ubehagelig for pasienten. Det har blant annet innebåret at pasienten har måttet ligge med sonde eller gastroskop i tolvfingertarmen over en til to timer. Med ny metodologi kan vi få kvalitativ bestemmelse av bukspyttet med en gastroskopiundersøkelse som tar 15 minutter. Bukspyttet kan så analyseres på fordøyelsesenzymer og bikarbonat. Samtidig kan ny magnettomografiteknikk brukes til å bestemme volumet av bukspyttet som produseres. Ved disse to metodene kan vi stimulere bukspyttkjertelen ved å gi det kroppsegne hormonet Sekretin til pasienten som blir undersøkt. Kombinert kan vi dermed få målt volum og sammensetning av bukspytt fra pasienter, og sammenligne med friske kontroller. Inkretiner er hormoner som skilles ut fra tarm ved inntak av næringsstoffer. Inkretinene har en stimulerende effekt på insulinproduksjon i bukspyttkjertelen. Ved CEL-MODY starter pasientene ut med svikt i produksjon av bukspytt i barndommen, før de vanligvis får diabetes i ung voksen alder. Ved å lage en tidsprofil av inkretiner og andre metabolske hormoner i forbindelse med et måltid, kan vi få et indirekte mål på svikten i fordøyelsesfunksjonen hos disse pasientene før de får diabetes. Vi kan så sammenligne med profilen de får etter å ha fått kapsler med bukspyttkjertelenzymer sammen med måltidet. Igjen kan disse profilene sammenlignes med friske kontroller. Inkretinmålingene kan både si noe om tilførte bukspyttkjertelhormoner kan ha en beskyttende effekt mot utvikling av diabetes hos CEL-MODY pasienter, samtidig som inkretiner kan være en nyttig, non-invasiv biomarkør for svikt i bukspyttkjertelen ved å bruke metoden som skissert over. Fra prosjektoppstart november 2009 har denne metoden blitt utviklet og sendt til REK.
Vitenskapelige artikler
Teo Adrian K K, Windmueller Rebecca, Johansson Bente B, Dirice Ercument, Njolstad Pal R, Tjora Erling, Raeder Helge, Kulkarni Rohit N

Derivation of human induced pluripotent stem cells from patients with maturity onset diabetes of the young.

J Biol Chem 2013 Feb 22;288(8):5353-6. Epub 2013 jan 10

PMID: 23306198

Tjora E, Wathle G, Erchinger F, Engjom T, Molven A, Aksnes L, Haldorsen I S, Dimcevski G, Raeder H, Njølstad P R

Exocrine pancreatic function in hepatocyte nuclear factor 1ß-maturity-onset diabetes of the young (HNF1B-MODY) is only moderately reduced: compensatory hypersecretion from a hypoplastic pancreas.

Diabet Med 2013 Aug;30(8):946-55. Epub 2013 apr 19

PMID: 23600988 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Wathle Gaute K, Tjora Erling, Ersland Lars, Dimcevski Georg, Salvesen Øyvind O, Molven Anders, Njølstad Pål R, Haldorsen Ingfrid S

Assessment of exocrine pancreatic function by secretin-stimulated magnetic resonance cholangiopancreaticography and diffusion-weighted imaging in healthy controls.

J Magn Reson Imaging 2014 Feb;39(2):448-54. Epub 2013 mai 6

PMID: 23649590 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Tjora Erling, Wathle Gaute, Engjom Trond, Erchinger Friedemann, Molven Anders, Aksnes Lage, Haldorsen Ingfrid Salvesen, Dimcevski Georg, Njølstad Pål Rasmus, Ræder Helge

Severe pancreatic dysfunction but compensated nutritional status in monogenic pancreatic disease caused by carboxyl-ester lipase mutations.

Pancreas 2013 Oct;42(7):1078-84.

PMID: 23770712 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Erchinger Friedemann, Engjom Trond, Tjora Erling, Hoem Dag, Hausken Trygve, Gilja Odd Helge, Dimcevski Georg

Quantification of pancreatic function using a clinically feasible short endoscopic secretin test.

Pancreas 2013 Oct;42(7):1101-6.

PMID: 23921960 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Tjora E, Engjom T, Erchinger F, Raeder H, Dimcevski G, Njølstad PR

Direct endoscopic testing of exocrine pancreatic function in CEL-MODY

Oralt innlegg. Internasjonal konferanse, European pancreatic club, Magdeburg, juni 2011. Abstract i Pancreatology 2011;11;122

Tjora E, Ræder H, Aksnes L, Molven A, Njølstad P

Association of CEL-MODY with abnormalities in fatty acid metabolism

Oral presentation. SSSD 44th meeting, Solstrand, Os. Internasjonalt møte.

Doktorgrader
Erling Tjora

Novel endoscopic and MRI-based methods for evaluating exocrine pancreatic function in pancreatitis and monogenic forms of diabet

Disputert:
november 2013
Hovedveileder:
Pål Rasmus Njølstad
Deltagere
  • Pål Rasmus Njølstad Hovedveileder
  • Erling Tjora Ph.d.-kandidat

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til Faglig rapportering, Helse Vest

Personvern  -  Informasjonskapsler