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Diabete diffuso: perché le cellule beta si rifiutano di rilasciare l’insulina?

Le cellule “leader” super collegate coordinano la risposta all’insulina e ci aiutano a capire come si sviluppa il diabete.

Nuove conoscenze sul “lavoro di squadra” delle cellule: le cellule “leader” Super-connesse coordinano la risposta all’insulina e ci aiutano a capire come si sviluppa il diabete di tipo 2.

A causa della crescente insulino-resistenza delle cellule, i pazienti soffrono di un aumento del livello di zucchero nel sangue con conseguenze di vasta portata. Dopo molti anni di malattia, la produzione di insulina si prosciuga e i pazienti con diabete di tipo 2 devono iniettarsi l’insulina.

Che cosa causa la mancanza di produzione di insulina nelle persone con diabete di tipo 2? I ricercatori del Center for Regenerative Therapies (CRTD) presso la Technische Universität Dresden (TUD) insieme ai colleghi dell’Imperial College di Londra e di altri istituti di ricerca del Regno Unito, Canada e Italia hanno osservato le incredibili interazioni cellulari: le cellule beta del pancreas funzionano come cluster altamente collegati, noti come isolotti, e le loro risposte all’aumento dei livelli di glucosio nel sangue sono coordinati da piccoli gruppi di “cellule dirigenti”.

Lo studio degli scienziati dell’Imperial College di Londra e di TU Dresden / CRTD e colleghi di altri istituti di ricerca del Regno Unito, del Canada e dell’Italia è presente sulla copertina della rivista scientifica Nature Metabolism .

Il precedente lavoro del co-autore Professor Guy Rutter dell’Imperial College di Londra e del professor David Hodson (ora all’Università di Birmingham nel Regno Unito) ha fornito prove di come questo potrebbe essere il caso nell’utilizzo di tessuti isolati. Per dimostrare che questo era vero anche negli animali vivi, inclusi pesci zebra e topo, i gruppi di ricerca hanno sviluppato una tecnica di imaging innovativa che permetteva loro di osservare la relazione gerarchica delle cellule beta “in vivo”.

“In questi organismi modello abbiamo visto che quando i livelli di glucosio nel sangue aumentavano, la risposta delle cellule beta proveniva da cellule leader definite temporalmente. Quando abbiamo eliminato selettivamente le cellule leader, il livello di coordinamento nelle successive risposte al glucosio è stato interrotto”, spiega lo specializzando del CRTD PhD Luis Delgadillo Silva, uno dei due autori principali dello studio. L’analisi matematica ha rivelato che le cellule leader hanno un ruolo di controllo sull’isolotto. Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che alcune cellule beta contenevano una firma molecolare unica, la quale gli consente di essere metabolicamente più attive e forse più sensibili al glucosio.

Sulla base delle loro scoperte, gli scienziati cercheranno ora di capire quanto siano importanti le cellule leader nello sviluppo del diabete. “Per noi è importante capire se le cellule leader sono vulnerabili ai danni mentre il diabete si sviluppa e, soprattutto, se possono essere mirate a mantenere risposte di insulina forti e sane per aiutare a curare la malattia”, spiega la dott.ssa Victoria Salem, senior research collega alla Sezione di Medicina Investigativa dell’Imperial College di Londra che ha co-diretto lo studio britannico.

“Per capire meglio il ruolo delle cellule leader nella funzione delle isole, abbiamo stabilito una serie di nuovi strumenti nei pesci zebra, che ci aiuteranno ad attivare o silenziare le cellule beta facendo luce su di esse, oltre a monitorare le singole cellule nel tempo. Utilizzando questi strumenti, saremo in grado di chiedere con precisione quante cellule sono controllate dalle cellula leader e quali geni determinano l’identità di una cellula leader “, afferma Luis Delgadillo Silva.

Gli scienziati hanno appena pubblicato i loro risultati sulla rivista scientifica Nature Metabolism e sono presenti sulla copertina del diario. La parte di Dresda dello studio ha ricevuto finanziamenti da TUD / CRTD, la Fondazione Tedesca per la Ricerca, il Free State of Saxony, il Centro tedesco per la ricerca sul diabete e la Fondazione europea per lo studio del diabete.

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