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Identificato il biomarker della morte precoce delle cellule beta nel diabete di tipo 1

Le cellule beta nel pancreas producono insulina. La loro morte è una caratteristica chiave del diabete di tipo 1 e quella perdita inizia molto prima della diagnosi. Tuttavia, non esiste un modo semplice per misurare questa perdita precoce.

Anath Shalev, MD e colleghi dell’Università dell’Alabama a Birmingham hanno ora identificato un biomarcatore precoce della perdita di cellule beta associata al diabete di tipo 1 nell’uomo: microRNA-204 o miR-204.

“Il miR-204 sierico”, ha detto Shalev, “può fornire un nuovo approccio tanto necessario per valutare la perdita precoce di cellule beta umane associate al diabete di tipo 1, anche prima dell’inizio della manifestazione della malattia”.

I microRNA si trovano nelle cellule animali e vegetali, dove aiutano a controllare l’espressione genica. In lavori precedenti, Shalev ha scoperto che miR-204 svolge ruoli chiave nella regolazione della produzione di insulina e di altri processi critici delle cellule beta.

Ora, in uno studio pubblicato sull’American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, Shalev e colleghi riportano che il miR-204, che è altamente arricchito in cellule beta umane, viene rilasciato da cellule beta morenti. Dopo tale rilascio, diventa rilevabile nel sangue circolante.

Le misurazioni utilizzando campioni di sangue umano hanno mostrato che il miR-204 sierico era elevato nei bambini e negli adulti con diabete di tipo 1 precoce e nelle persone con autoanticorpi a rischio di diabete di tipo 1, ma non era elevato nel diabete di tipo 2 o in un’altra malattia autoimmune . Inoltre, i livelli sierici di miR-204 erano inversamente correlati con la restante funzione delle cellule beta nel diabete di tipo 1 a insorgenza recente.

“Avere un metodo semplice e non invasivo abbastanza sensibile da rilevare la perdita precoce di cellule beta, specialmente prima della diagnosi del diabete di tipo 1, è fondamentale per consentire l’avvio di qualsiasi intervento terapeutico il più presto possibile nel processo della malattia e idealmente prima che la maggior parte delle cellule beta siano distrutte”, ha detto Shalev.

Shalev è professore presso la Divisione di Endocrinologia, Diabete e Metabolismo del Dipartimento di Medicina UAB e dirige il Centro per il diabete UAB.

Dettagli dello studio

La scoperta del biomarcatore è stata un processo graduale, guidato dall’ipotesi, a partire dall’osservazione che miR-204 aveva un’espressione 108 volte maggiore nelle cellule beta dell’isoletta pancreatica rispetto alle cellule alfa pancreatiche.

I ricercatori hanno inizialmente dimostrato che miR-204 è stato rilasciato da cellule beta di ratto in coltura dopo induzione della morte cellulare da streptozotocina. Quindi hanno dimostrato che l’uccisione di cellule beta nei topi trattati con streptozotocina ha portato sia al diabete, come previsto, sia a un massiccio aumento dei livelli sierici di miR-204.

Successivamente, hanno dimostrato che le citochine infiammatorie associate al diabete di tipo 1, che inducono la morte delle cellule beta, hanno causato il rilascio di miR-204 sia da cellule beta di ratto in coltura che da isole pancreatiche umane primarie.

Per testare il miR-204 nell’uomo, hanno esaminato il siero di persone che ricevevano trapianti di isole pancreatiche autologhe. È noto che il trapianto di isole è associato alla morte massiccia delle cellule beta poco dopo il trapianto. I ricercatori hanno scoperto che i livelli di miR-204 nel siero sono aumentati drasticamente, da 20 a 40 minuti dopo l’infusione dell’isolotto.

I ricercatori hanno poi scoperto che il siero miR-204 era significativamente elevato nei bambini con diabete di tipo 1 a insorgenza recente. È anche elevato di quasi tre volte negli adulti con diabete di tipo 1 a insorgenza recente e più di due volte nelle persone con autoanticorpi che li mettono a rischio di diabete di tipo 1.

Al contrario, non era significativamente elevato nelle persone con diabete di tipo 2 o nelle persone con artrite reumatoide, altra patologia autoimmune. Non era significativamente elevato nelle persone che hanno avuto il diabete di tipo 1 per lungo tempo e perso la maggior parte delle loro cellule beta.

MiR-204 sierico, hanno scoperto Shalev e colleghi, correlato con la restante funzione delle cellule beta, misurata dal “gold standard” dell’area del peptide C stimolata a pasto misto sotto la curva. Il miR-204 sierico ha anche mostrato un buon potere diagnostico predittivo nel contesto del diabete precoce di tipo 1, inclusa la capacità di differenziare il diabete di tipo 1 ad insorgenza recente dell’adulto dal diabete di tipo 2. Ciò è utile perché gli adulti con diabete di tipo 1 sono spesso diagnosticati erroneamente quando hanno scoperto di avere il diabete.

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