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I risultati forniscono nuove informazioni su obesità, diabete e malattia del fegato grasso
Secondo una nuova ricerca co-condotta dalla Harvard TH Chan School of Public Health, una proteina chiave nei canali di comunicazione tra le cellule può consentire a una risposta allo stress in una cellula epatica di diffondersi alle cellule epatiche vicine nei topi, causando la disfunzione di cellule altrimenti sane. e Sheba Medical Center in Israele. I risultati potrebbero avere implicazioni per una serie di malattie metaboliche, tra cui obesità, diabete e steatosi epatica non alcolica (NAFLD).
Lo studio è il primo a dimostrare che la proteina, Cx43, svolge un ruolo nella diffusione dei segnali di stress del reticolo endoplasmatico (ER) tra le cellule del fegato. Sorprendentemente, i ricercatori hanno notato che i topi privi di Cx43 nel fegato erano protetti dall’insulino-resistenza, dall’intolleranza al glucosio e dalla NAFLD.
I risultati sono stati pubblicati su Cell Metabolism il 18 dicembre 2020.
“Abbiamo scoperto che quando una cellula epatica stressata inizia a comunicare con i suoi vicini, può inviare segnali di stress alle cellule vicine, causando problemi significativi che possono portare a malattie del fegato grasso e malattie metaboliche”, ha detto l’autore corrispondente Gökhan Hotam ?? l? Gil, James Stevens Simmons Professore di genetica e metabolismo presso la Harvard Chan School e direttore del Sabri Ülker Center for Metabolic Research. “Qui, abbiamo sviluppato metodi complessi per seguire i segnali di stress molecolare mentre passano da una cellula all’altra e, cosa importante, abbiamo dimostrato che quando questi segnali vengono interrotti nella cellula originaria, la salute metabolica può essere preservata anche in condizioni avverse come l’obesità. “
Precedenti ricerche nel Sabri Ülker Center hanno dimostrato che negli animali e negli esseri umani obesi, il tessuto epatico subisce stress e disfunzioni del pronto soccorso. Tuttavia, è stato difficile capire perché questo potente tessuto non è riuscito a lanciare contromisure per mitigare questo problema. I ricercatori hanno scoperto in questo studio che una volta che un piccolo gruppo di cellule nel fegato subisce uno stress, si diffonde rapidamente al resto del tessuto, di cellula in cellula, travolgendo le difese naturali del tessuto.
Per questo nuovo studio, i ricercatori hanno prima esaminato miliardi di cellule per trovarne alcune che presentano naturalmente stress ER e altre che non hanno alcun segno di stress. Quando sono cresciute l’una accanto all’altra, le cellule stressate hanno trasmesso segnali di stress alle cellule sane. Il team si è poi concentrato sulle cellule del fegato isolate dai topi. Hanno indotto sperimentalmente lo stress ER in queste cellule e hanno osservato che i livelli e l’attività di Cx43 aumentavano. Con l’aumento dell’attività di Cx43, queste cellule sono diventate più capaci di trasmettere segnali di stress alle cellule vicine rispetto alle cellule che non erano sotto stress ER.
Per basarsi su questi risultati iniziali, il team di ricerca ha condotto una serie di esperimenti sui topi e ha determinato che l’obesità indotta dalla dieta ha provocato stress ER che a sua volta ha aumentato i livelli e l’attività di Cx43. Il team ha quindi creato una linea di topi in cui Cx43 era stato eliminato dalle cellule epatiche degli animali. In questi topi, una dieta ricca di grassi non ha innescato lo stress ER nelle cellule del fegato e gli animali sono stati protetti dall’insulino-resistenza, dall’intolleranza al glucosio e dalla NAFLD.
“I tassi di obesità stanno aumentando a livello globale e non comprendiamo appieno le complicazioni ad esso associate, comprese le malattie metaboliche e la steatosi epatica non alcolica”, ha affermato Amir Tirosh, autore corrispondente e direttore della Divisione di endocrinologia, diabete e metabolismo a Sheba Medical Center. “Questo studio mostra che la comunicazione da cellula a cellula gioca un ruolo importante nella diffusione dei segnali di stress e indica che interrompere le trasmissioni di questi segnali di stress potrebbe essere un approccio interessante per prevenire e trattare la resistenza all’insulina e la NAFLD”.