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Gli scienziati hanno scoperto meccanismi dietro il diabete neonatale

Cellule beta pancreatiche derivate da cellule staminali trapiantate nei topi. Nella parte sinistra le cellule portatrici di mutazioni insuliniche sono mostrate in verde a causa della reazione di stress cellulare. Nella parte destra le cellule beta sane corrette per la mutazione sono rosse.

L’insulina è secreta dalle cellule beta che si trovano nel pancreas ed è fondamentale per il mantenimento dei normali livelli di zucchero nel sangue. La carenza di insulina porta al diabete, caratterizzato da elevati livelli di zucchero nel sangue. Il diabete si presenta più comunemente nell’infanzia come diabete di tipo 1 e negli adulti come diabete di tipo 2.

A volte il diabete viene diagnosticato già in bambini molto piccoli, durante i primi sei mesi di vita. In questi casi, si riscontrano spesso mutazioni nel gene che codifica per l’insulina.

Queste mutazioni si trovano solo in una copia del gene; ciò significa che metà dell’insulina prodotta è normale, la cosa dovrebbe essere sufficiente per garantire un normale livello di zucchero nel sangue. Tuttavia, questo non è il caso: la secrezione di insulina si arresta totalmente dopo pochi mesi. Si ritiene che ciò sia causato da un effetto tossico dell’insulina mutante all’interno della cellula, ma i meccanismi esatti sono poco compresi.

L’insulina mutante è nota per causare una reazione cronica da stress nella cellula beta, e si è pensato che ciò porti alla morte della cellula. È importante comprendere le conseguenze dettagliate dello stress delle cellule beta, poiché ciò potrebbe aiutare a sviluppare farmaci per la prevenzione di entrambe le forme rare e comuni di diabete.

“Ora abbiamo avuto la possibilità di testare questo con cellule derivate da pazienti reali”, dice il professor Timo Otonkoski dell’Università di Helsinki.

I ricercatori hanno creato un modello di malattia umana utilizzando cellule staminali di persone portatrici di mutazioni del gene dell’insulina; poi hanno corretto le cellule usando una tecnica di modifica dei geni chiamata CRISPR. Le cellule staminali mutanti e corrette sono state quindi indotte a trasformarsi in cellule beta secernenti insulina e i ricercatori hanno seguito la funzione delle cellule dopo il loro trapianto nei topi.

“Il risultato principale dello studio è stato che queste cellule non muoiono per lo stress cronico, ma la loro crescita e lo sviluppo sono disturbati, questi effetti sono mediati da processi che potrebbero essere presi di mira dai farmaci”, dice il dott. Diego Balboa.

“In questo studio, descriviamo i meccanismi che collegano lo stress cellulare cronico allo scarso sviluppo delle cellule produttrici di insulina. Un numero fortemente ridotto di beta-cellule causerà il diabete immediatamente, ma anche un difetto più lieve aumenterà il rischio di diabete più tardi nella vita Comprendere i meccanismi molecolari di questi processi può aiutare a escogitare modi per preservare la massa e la funzione delle cellule beta “, afferma Otonkoski.

Studio pubblicato sulla rivista Elife del 14 dicembre 2018.

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