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I successi della chirurgia bariatrica portano al trattamento del diabete di tipo 2

Bethany Cummings, assistente professore di scienze biomediche presso il College of Veterinary Medicine e autrice del nuovo articolo su Cell Reports

La chirurgia bariatrica ha da tempo prodotto benefici quasi immediati per la salute dei pazienti con diabete di tipo 2, e nuove scoperte sui motivi della remissione potrebbero essere la chiave per lo sviluppo di farmaci alternativi alla chirurgia, che, va ricordato, rappresenta una soluzione estrema e comunque traumatica. 

“Una delle cose che la chirurgia bariatrica fa è la remissione del diabete di tipo 2 “, ha detto Bethany Cummings, assistente professore di scienze biomediche presso il College of Veterinary Medicine e autrice senior del paper in Cell Reports. “Questo ha dato origine ad un campo dedicato a capire come esattamente lo fa.”

Esistono diversi tipi di chirurgia bariatrica, che in qualche modo riducono le dimensioni dello stomaco. La ricerca di Cummings si è concentrata sulla gastrectomia verticale delle maniche, in cui lo stomaco viene rimodellato in un tubo. Il suo articolo è il primo del genere ad essere specifico per tessuti e inducibile, il che significa che il modello di topo del suo laboratorio non contiene variabili genetiche le quali potrebbero portare a errori nei risultati.

Il diabete di tipo 2 si sviluppa a causa di due problemi: la disfunzione delle isole nel pancreas e l’insulino-resistenza generalmente associata all’obesità. Le isole pancreatiche producono ormoni importanti per il corpo, inclusa l’insulina. Se non funzionano correttamente, l’insulina non può spostare il glucosio dal sangue .

“Il passaggio da pre-diabetico a diabetico arriva fino all’isolotto”, ha detto Darline Garibay, prima autrice del documento e studente laureato nel laboratorio della Cummings.

Le isole comprendono un delicato equilibrio di cellule alfa e cellule beta. Le cellule alfa producono l’ormone glucagone, che spinge il glucosio nel sangue e promuove il diabete di tipo 2, e le cellule beta producono insulina, che spinge il glucosio fuori dal sangue e protegge dal diabete di tipo 2. Quando un’isoletta pancreatica funziona normalmente, secerne entrambi gli ormoni nel flusso sanguigno . Con il diabete di tipo 2, l’isolotto funziona in modo anomalo e non è in grado di spingere abbastanza insulina fuori, così la circolazione sanguigna diventa satura di glucosio in eccesso e non ha nulla da equilibrare.

Le cellule beta aiutano a produrre insulina dall’ormone glucagon-like peptide-1 (GLP-1), che si ritiene sia prodotto solo nell’intestino, non nel pancreas. Le cellule alfa in genere producono glucagone, ma possono invece produrre GLP-1, sebbene non sia noto un modo per controllare questo importante percorso.

Dal momento che i numeri di GLP-1 aumentano drammaticamente nel sangue dopo la chirurgia bariatrica, il gruppo di ricerca di Cummings si è concentrato sulla segnalazione del recettore GLP-1 nei miglioramenti osservati dopo l’intervento chirurgico. La sua indagine ha dimostrato che la chirurgia bariatrica ha un effetto sorprendente: aumenta l’espressione di GLP-1 nella cellula alfa. Hanno anche scoperto che la presenza di un recettore GLP-1 nella cellula beta ha aumentato l’occorrenza dell’ormone GLP-1 nella cellula alfa – essenzialmente cambiando la sua identità da una cellula che promuove il diabete a una cellula in grado di combattere il diabete. Il laboratorio di Cummings pensa che questo sia un processo paracrino, nel senso che c’è un fattore sconosciuto secreto dalla cellula beta che segnala localmente di convincere la cellula alfa a interrompere la produzione di glucagone e passare invece a produrre GLP-1.

Nessuna quantità pericolosa di glucosio nel flusso sanguigno significa diabete di tipo 2.

“Fondamentalmente, c’è un modo per trasformare la cellula alfa da ormone cattivo a fare un buon ormone “, ha detto Cummings, anche se non raccomanda le persone ad affrettarsi a ottenere un intervento bariatrico, che può essere rischioso e costoso, solo per questi effetti.

Per approfondire questa ricerca sul GLP-1, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha assegnato al laboratorio di Cummings un premio per la ricerca medica per capire quale fattore o fattori possono agire per cambiare ciò che producono le cellule alfa .

“L’obiettivo finale qui è quello di definire come funziona l’intervento chirurgico in modo da poter sviluppare un farmaco che ne imita l’effetto della chirurgia. Lo sviluppo di un tale farmaco eviterà il rischio e la spesa della chirurgia bariatrica per rendere i benefici di questo intervento più ampiamente disponibili” disse Cummings.