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Una nuova scoperta ripristina la funzione delle cellule insuliniche nel diabete di tipo 2

Bloccando una proteina, la VDAC1, nelle cellule beta che producono insulina, è possibile ripristinare la loro normale funzione in caso di diabete di tipo 2. In esperimenti preclinici, i ricercatori dietro a un nuovo studio hanno anche dimostrato come è possibile prevenire lo sviluppo della malattia. I risultati sono pubblicati sulla rivista scientifica Cell Metabolism.

I ricercatori della Lund University in Svezia credono che il principio attivo, che inibisce la proteina VDAC1, possa svolgere un ruolo nel futuro sviluppo di farmaci per il trattamento del diabete di tipo 2.

“L’obiettivo è essere in grado di somministrare la sostanza ai diabetici di tipo 2 appena diagnosticati per consentire alle cellule beta produttrici di insulina di mantenere la loro funzione o, ancora meglio, darla ai pre-diabetici per prevenire l’insorgenza del diabete di tipo 2 “, afferma il professore associato e leader del team di ricerca Albert Salehi, che ha condotto lo studio insieme al professor Claes Wollheim.

“Si tratta di un piccolo studio basato su donazioni di cellule di sei persone decedute con diabete di tipo 2, nonché un numero limitato di esperimenti su modelli animali. Sono necessari ulteriori studi per dimostrare come il blocco di VDAC1 colpisce il tessuto renale, cardiaco, muscolare e grasso, Ad esempio, i risultati finora sono stati così promettenti che abbiamo brevettato l’uso del principio attivo nel campo del diabete, ne siamo molto contenti”, afferma Albert Salehi.

Sulla superficie della cella anziché all’interno della cella

I pre-diabetici possono manifestare elevati livelli di glucosio nel sangue per molti anni prima di sviluppare il diabete di tipo 2. Livelli elevati di glucosio danno inizio a una serie di processi negativi. Tra l’altro, aumentano la produzione di VDAC1, una cosiddetta proteina canalizzata all’interno delle cellule che, con l’aiuto di una sostanza, l’ATP, rilascia energia dalle centrali elettriche della cellula, i mitocondri, ad altre parti della cellula, per essere usato nella secrezione di insulina .

A livelli alti e costanti di glucosio, tuttavia, le quote della proteina VDAC1 aumentano, facendo sì che VDAC1 si attacchi anche alla superficie cellulare. L’energia (ATP), quindi, fuoriesce dalla cellula e causa la morte cellulare a causa della mancanza di energia. Questo, a sua volta, porta ad un alterato controllo della glicemia che alla fine causa complicazioni organiche, come malattie cardiovascolari, renali, cecità e ictus.

Secrezione d’insulina normalizzata

Quando i ricercatori hanno bloccato il VDAC1 nelle cellule beta dei donatori di organi con diabete di tipo 2, il rifornimento di energia è stato ripristinato e la secrezione di insulina normalizzata.

Gli esperimenti sono stati successivamente ripetuti su topi, noti per sviluppare il diabete geneticamente condizionato. Di conseguenza, la malattia non si è sviluppata e la produzione d’insulina è stata mantenuta per cinque settimane, a quel punto il trattamento è stato interrotto e i livelli di glucosio sono aumentati.

“Si tratta di un piccolo studio condotto su cellule di sei donatori deceduti con diabete di tipo 2 e un numero limitato di esperimenti su modelli animali. Sono necessari ulteriori studi per dimostrare come il blocco di VDAC1 colpisce tessuti come reni, muscoli cardiaci e grasso. Ma perseguire i risultati e svolgere gli studi sugli esseri umani richiede più finanziamenti “, afferma Albert Salehi.

Nuove scoperte su metformina

Oltre agli specifici anticorpi e agli inibitori VDAC1 ottenuti in collaborazione con ricercatori israeliani, i ricercatori di Lund hanno anche usato il farmaco contro il diabete, la metformina, e ottenuto lo stesso effetto.

“Abbiamo mostrato un meccanismo completamente nuovo per il modo in cui la metformina agisce sulle cellule beta. Il fatto che la metformina non funzioni solo al di fuori del pancreas ma protegge anche le cellule beta e migliora la secrezione di insulina nelle persone con diabete di tipo 2 è stata recentemente dimostrata da un gruppo di ricerca canadese L’effetto è probabilmente raggiunto attraverso un impatto su VDAC1 “, afferma Albert Salehi.

Connessione alla malattia di Alzheimer

Esistono connessioni tra diabete di tipo 2, demenza e malattia di Alzheimer. Gli autori dello studio sottolineano che esiste anche un legame tra VDAC1 e morbo di Alzheimer, poiché alti livelli possono essere trovati nelle cellule cerebrali delle parti del cervello che sono colpite in una fase precoce della malattia.

“Riteniamo che la sostanza possa avere un buon effetto anche su questi pazienti, impedendo alle cellule cerebrali di morire e migliorando così le capacità cognitive dei pazienti”, afferma Albert Salehi.

Fatti: diabete di tipo 2

Il diabete è una delle principali malattie diffuse, colpisce oltre 400 milioni di persone in tutto il mondo. Circa 200 milioni di persone hanno il diabete senza saperlo. La malattia è causata dalla genetica e dallo stile di vita. Una dieta migliorata e più esercizio fisico possono essere un trattamento sufficiente per alcuni, mentre altri hanno bisogno di farmaci. Come altre forme di diabete, il diabete di tipo 2 può portare a malattie cardiovascolari, danni agli occhi, ai reni e ai nervi.

Fatti: VDAC1 e VDAC2

Nella maggior parte dei tessuti e delle cellule studiati, VDAC1 è più prevalente rispetto a VDAC2. Sia VDAC1 che VDAC2 funzionano come canali ionici che consentono all’ATP di penetrare.

Nelle cellule beta, tuttavia, VDAC2 è prevalente, il che indica come svolge un ruolo importante nelle cellule beta. Tuttavia, le isole (con cellule beta) donate da persone decedute con diabete di tipo 2 hanno più VDAC1 e meno VDAC2, rispetto alle isole di donatori sani.

Le proteine ??agiscono come reciprocamente opposte: quando VDAC1 aumenta, VDAC2 diminuisce e viceversa. Questa scoperta è stata fatta anche dal nostro gruppo di ricerca.

Utilizzando microscopi confocali, i ricercatori sono stati in grado di localizzare VDAC1 ma non VDAC2 sulla superficie delle cellule beta nei diabetici di tipo 2. Nelle cellule sane e nelle cellule di persone trattate con metformina, la proteina era localizzata piuttosto all’interno delle cellule dei mitocondri. Ciò è stato confermato dalla colorazione con immunofluorescenza del pancreas dei non diabetici e dei diabetici di tipo 2.

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