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Nuove intuizioni sulla causa del diabete di tipo 2

Miotubi differenziati da una linea iPSC derivata da un paziente con T2D. Il colore rosso indica la catena pesante della miosina proteica strutturale. I nuclei cellulari sono mostrati in blu.

BOSTON – (3 settembre 2020) – Utilizzando cellule prelevate da pazienti con diabete di tipo 2 e nuove tecniche per convertirle in precursori specializzati di cellule muscolari, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo modello di “malattia su piastra” per studiare il fattori molecolari che portano allo sviluppo del diabete di tipo 2.

Difetti nella segnalazione dell’insulina o resistenza all’insulina nel muscolo scheletrico sono importanti nel diabete di tipo 2, ma con questo nuovo approccio i ricercatori hanno scoperto la potenziale esistenza di importanti difetti di segnalazione sia all’interno che all’esterno della classica cascata di segnalazione dell’insulina.

Hanno scoperto che mentre un certo numero di proteine ??coinvolte nell’azione dell’insulina sono state interrotte nelle cellule originate da individui con diabete di tipo 2, la stragrande maggioranza dei cambiamenti rilevati riguardava proteine ??con ruoli in gran parte sconosciuti nel metabolismo o nel diabete.

I risultati dovrebbero fornire nuove prospettive sui meccanismi alla base della resistenza all’insulina nel diabete di tipo 2 e possibilmente opportunità per lo sviluppo di nuove terapie per la malattia.

Il programma di ricerca è stato guidato da C. Ronald Kahn MD, Chief Academic Officer, Senior Investigator e Section Head, Integrative Physiology and Metabolism presso Joslin Diabetes Center, e Mary K. Iacocca Professor of Medicine presso Harvard Medical School. I risultati delle loro ricerche complete sono pubblicati sulla rivista Cell Metabolism .

Concentrandosi sulle cellule staminali pluripotenti indotte riprogrammate, o iPSC, derivate da individui con diabete di tipo 2 e soggetti sani di controllo, i ricercatori sono riusciti a ricreare un modello di coltura cellulare con molte delle caratteristiche dell’insulino-resistenza muscolare che si verificano negli esseri umani con diabete.

Hanno scoperto che i mioblasti derivati ??da iPSC coltivati ??(un precursore precursore della maggior parte dei tipi di cellule muscolari) da individui con diabete di tipo 2 rispecchiano molte delle risposte molecolari alterate all’insulina e al glucosio che si osservano negli esseri umani con diabete. Ciò includeva difetti nell’assorbimento del glucosio e nel metabolismo cellulare.

Utilizzando una tecnica chiamata fosfoproteomica in grado di misurare i cambiamenti chimici in molte migliaia di proteine ??contemporaneamente, hanno quindi trovato alterazioni in più percorsi sia all’interno che all’esterno della classica via di segnalazione dell’insulina nelle cellule di individui con diabete di tipo 2 rispetto ai controlli.

Ciò ha incluso cambiamenti nel modo in cui il DNA viene convertito in RNA e quindi in proteine, così come cambiamenti che influenzano la funzione e il trasporto di molte di queste proteine ??all’interno della cellula. Su questa base suggeriscono che il lavoro punta a un nuovo livello di potenziali bersagli precedentemente non riconosciuto per lo sviluppo di terapie contro il diabete di tipo 2.

L’autore principale Thiago Batista PhD ha dichiarato:

“I nostri risultati indicano cambiamenti su una molteplicità di percorsi che non sono spiegati da una singola chinasi o fosfatasi la cui funzione è quella di regolare la segnalazione cellulare. Trovare fattori chimici che possono da soli influire sulla funzione di più chinasi e quindi percorsi di segnalazione sarebbe di grande interesse nel campo.”

L’autore senior C. Ronald Kahn ha aggiunto:

“Anche se siamo interessati a come questi percorsi appena identificati possano contribuire alla progressione della malattia, la ricerca futura dovrebbe anche mirare a comprendere meglio come questo potrebbe collegarsi agli effetti sia genetici che ambientali che aumentano i rischi per il diabete. Ciò aprirà una gamma completamente nuova. di possibilità diagnostiche e terapeutiche per questa comune forma di diabete “.

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