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Le persone con diabete sono ad alto rischio di sviluppare malattie cardiache. Nonostante la cosa sia nota, gli scienziati stanno lottando ancora per risalire alla biologia specifica dietro tale rischio e trovare il modo di intervenire. Ora i ricercatori dell’UNC School of Medicine stanno braccando un possibile colpevole – una proteina chiamata IRS-1, fondamentale per le cellule muscolari lisce che compongono vene e arterie.
Secondo uno studio pubblicato sul Journal of Biological Chemistry , troppo poco IRS-1 induce le cellule a ritornare ad un “dedifferenziato” o delle cellule staminali come condizione, e questo può contribuire alla formazione di placche nelle arterie del cuore, un presupposto conosciuto come l’aterosclerosi, il quale aumenta il rischio di infarto, ictus, e altre forme di malattie cardiache .”Quando il diabete è mal gestito, la glicemia sale e la quantità di questa proteina va giù, tale contesto fa in modo che le cellule diventano oggetto di proliferazione abnorme”, ha detto l’autore senior David R. Clemmons, MD, Sarah Graham Kenan professore di Medicina presso la UNC School of Medicine. “Abbiamo bisogno di condurre ulteriori studi, ma pensiamo che questo percorso cellulare può avere implicazioni significative per quanto il livello di glucosio nel sangue diventa alto e porta l’aterosclerosi negli esseri umani.”
La ricerca potrebbe portare gli scienziati un passo più vicini nel trovare farmaci per aiutare ad evitare la malattia di cuore nelle persone con diabete, i quali hanno il doppio in più di probabilità di avere malattie cardiache o sperimentare un ictus, rispetto alle persone senza diabete. I diabetici tendono anche a sperimentare maggiori eventi cardiaci in età più giovane.
Lo studio ha riguardato le cellule che formano le pareti delle vene e arterie, note come cellule muscolari vascolari lisce. La funzione principale di queste cellule è contrarsi quando il cuore batte, contribuendo a spingere il sangue ricco di ossigeno ai tessuti del corpo. Quando la placca si accumula lungo le pareti arteriose, queste cellule perdono gradualmente la loro capacità di contrarsi.
Nel loro lavoro precedente, Clemmons e colleghi hanno scoperto che il diabete può innescare una cellula anomala lungo il percorso di segnalazione che causa cellule vascolari muscolari lisce e le fa proliferare, il che contribuisce ad aterosclerosi. Ma i loro tentativi di correggere il percorso di segnalazione anomala non sembrano risolvere completamente il problema, questo li conduce a sospettare un altro fattore.
Nel nuovo studio, il team ha scoperto che IRS-1 agisce come un inibitore della via di segnalazione anomala mantenendo in tal modo le cellule differenziate muscolari lisce vascolari. In assenza di IRS-1, le cellule ritornano a uno stato simile alle cellule staminali, che a sua volta attiva la via di segnalazione anormale e promuove la proliferazione cellulare.
Nelle persone con diabete, la presenza di IRS-1 è fortemente influenzata da quanto, nel bene e nel male lo zucchero nel sangue è tenuto sotto controllo. Precedenti studi hanno dimostrato come i pazienti che hanno frequentemente o costantemente elevati livelli di zucchero nel sangue mostrano riduzioni drammatiche in IRS-1. Il nuovo studio è il primo a collegare questa riduzione con una predisposizione per le malattie cardiache.
“Lo studio suggerisce che non si può semplicemente inibire la segnalazione anormale, che abbiamo già capito come fare”, ha detto Clemmons. “Il nostro lavoro indica che probabilmente è necessario ripristinare il normale percorso di segnalazione, almeno in una certa misura, al fine di riattivare completamente la salute delle cellule nelle cellule normali, la differenziazione, e il funzionamento.”
Come passo successivo, il laboratorio Clemmons cercherà cosa potrebbe stimolare la sintesi di questa proteina anche in presenza di iperglicemia.
Per dimostrare che IRS-1 agisce come un freno sulla via anormale di segnalazione che porta alla proliferazione cellulare, il team ha condotto esperimenti in tre diversi tipi di topi: topi sani, topi diabetici e non diabetici. Topi che erano stati geneticamente modificati per non produrre IRS 1. Gli scienziati hanno fatto una piccola incisione nei vasi sanguigni degli animali e poi guardato per vedere come le cellule muscolari lisce vascolari reagivano. Nei topi sani, l’incisione ha stimolato la guarigione delle ferite, ma poca proliferazione cellulare. In entrambi gli animali diabetici e non diabetici gli IRS-1 erano carenti, i ricercatori hanno osservato un marcato aumento anormale della proliferazione cellulare.
I risultati suggeriscono che potrebbe essere possibile per contrastare gli effetti deleteri dell’iperglicemia nel sangue su aterosclerosi attraverso lo sviluppo di farmaci che aumentano IRS-1.
Clemmons ha detto che le attività di IRS-1 potrebbero anche svolgere un ruolo in altre complicanze del diabete, come l’occhio e malattie renali. I ricercatori hanno in programma di studiare quei potenziali collegamenti.