Ricerca

Il blocco dei segnali elettrici al pancreas ferma, nei topi, l’insorgenza del diabete di tipo 1

Un isolotto nel pancreas di un topo (grigio) con macrofagi (verde) e nervi simpatici (magenta) Credito: Dr. Gustaf Christofferson, Università di Uppsala, Svezia

Il tuo pancreas è un piccolo organo a forma di patata dolce che si trova comodamente dietro lo stomaco. Il pancreas è costellato di isole, i cluster cellulari che ospitano le cellule beta produttrici di insulina. Nelle persone con diabete di tipo 1, le cellule immunitarie del corpo si dirigono verso le isole e iniziano ad attaccare le cellule beta. Nessuno sa esattamente cosa fa scattare questo attacco.

Un indizio potrebbe risiedere nel modello di morte delle cellule beta. Molte cellule beta vengono uccise in grandi chiazze mentre altre cellule beta sono misteriosamente intatte. Qualcosa sembra attirare le cellule immunitarie per attaccare gruppi specifici di cellule beta ignorando gli altri.

In un nuovo studio appena  pubblicato in Science Advances, i ricercatori dell’Istituto di immunologia La Jolla (LJI) riferiscono che il sistema nervoso potrebbe essere la causa della morte di queste cellule irregolari. Le loro nuove scoperte in un modello murino suggeriscono che il blocco dei segnali nervosi al pancreas potrebbe impedire ai pazienti di sviluppare il diabete di tipo 1.

“È sorprendente che questo processo possa essere arrestato attraverso l’influenza neuronale”, afferma il professor Matthias von Herrath, MD, LJI, autore senior dello studio.

Il Von Herrath Lab ha lavorato per scoprire la causa del diabete di tipo 1. Sebbene ci siano fattori di rischio ambientali e genetici per la malattia, il diabete di tipo 1 spesso colpisce in modo casuale. Nel corso degli anni, i ricercatori hanno cercato una spiegazione per il modello irregolare osservato di morte cellulare. Una teoria è stata che questi cerotti hanno differenze nel flusso sanguigno o sono stati danneggiati da un virus che potrebbe innescare un attacco immunitario.

Ma di recente, i ricercatori hanno esplorato un nuovo campo chiamato neuroimmunologia, che è l’idea che i segnali nervosi possano influenzare le cellule immunitarie. I segnali nervosi potrebbero indurre le cellule immunitarie ad attaccare determinate aree del pancreas?

“Pensavamo che questo potesse spiegare molto”, dice il primo autore dello studio Gustaf Christoffersson, Ph.D., un ex ricercatore post-dottorato LJI ora presso l’Università di Uppsala, in Svezia.

Questo video catturato dal microscopio multifotone in vivo mostra un’isoletta nel pancreas del topo (grigio) che è pesantemente infiltrata dai macrofagi (verde) e dalle cellule T CD8 + (rosso / rosa). I vasi sanguigni sono blu. Credito: Dr. Gustaf Christofferson, Università di Uppsala, Svezia

Per testare questa teoria, i ricercatori hanno utilizzato un modello murino che può essere indotto sperimentalmente ad avere la morte delle cellule beta. Hanno “denervato” i topi, chirurgicamente o mediante l’uso di una neurotossina o di un agente farmacologico, per bloccare la maggior parte dei segnali del nervo simpatico al pancreas. I ricercatori hanno quindi utilizzato la struttura di imaging di livello mondiale di LJI per monitorare il modello di morte delle cellule beta nei topi viventi.

Il team ha scoperto che il blocco dei segnali nervosi proteggeva i topi dalla morte delle cellule beta, rispetto a nessun effetto nei topi non trattati e nei topi trattati solo con beta bloccanti. Senza innervazione, era come se il pancreas si fosse oscurato e le cellule immunitarie non fossero in grado di trovare i loro bersagli

“Siamo rimasti piuttosto sorpresi di vedere che questi bloccanti dei nervi hanno portato a differenze piuttosto significative nell’insorgenza del diabete”, afferma Christoffersson.

È necessario fare più lavoro prima che questo metodo possa essere testato sulle persone. Von Herrath spiega che i medici avrebbero prima bisogno di un modo affidabile per identificare i pazienti a rischio di insorgenza del diabete di tipo 1. Una volta identificati questi pazienti, von Herrath ritiene che potrebbero essere trattati tramite elettrostimolazione o farmaci per bloccare i segnali nervosi . Esistono anche metodi intravascolari non chirurgici per bloccare i segnali nervosi .

La nuova scoperta potrebbe spiegare molto di più della irregolarità osservata nel diabete di tipo 1. Diverse malattie autoimmuni condividono questa stessa irregolarità, ma in uno schema simmetrico. Ad esempio, la vitiligine della condizione della pelle fa perdere alla pelle il suo pigmento, spesso in aree simmetriche tra i volti e le mani. L’artrite tende anche a colpire simmetricamente, con infiammazione alle articolazioni del ginocchio, del gomito o del polso.

Il nuovo studio suggerisce che queste aree possono essere innervate da nervi che si diramano simmetricamente attraverso il corpo.

“Questa simmetria è molto sorprendente ed è stato quasi impossibile da spiegare”, afferma von Herrath.

Von Herrath pensa che le scoperte in neuroimmunologia potrebbero avere ampie implicazioni per spiegare perché il corpo si rivolge contro i propri organi in molte malattie autoimmuni. Andando avanti, lui e Christoffersson sperano di indagare sui meccanismi cellulari che collegano il sistema nervoso e il diabete di tipo 1 .

Categorie:Ricerca

Con tag:,,