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Verso la cura? Un trattamento sperimentale sopprime il diabete di tipo 1 nei topi di laboratorio

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Un trattamento sperimentale può essenzialmente invertire il diabete di tipo 1 in alcuni tipi di topi da laboratorio, secondo una serie di studi condotti da scienziati dell’Università dello Utah Health . Un’iniezione dell’agente terapeutico converte le cellule che normalmente controllano la produzione di glucosio in quelle che generano insulina.

I ricercatori affermano che somministrare agli animali una singola dose di un anticorpo umano che sopprime le azioni del glucagone, un ormone coinvolto nella regolazione del glucosio, ha innescato una notevole trasformazione nel pancreas, portando a un aumento di quasi 7 volte della massa cellulare dell’insulina e alla soppressione dei sintomi diabetici.

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“Questi animali passano dal richiedere iniezioni di insulina a non richiedere mai più un trattamento per il diabete. Mantengono la glicemia normale molto tempo dopo che abbiamo interrotto il trattamento”, afferma William L. Holland, Ph.D. , autore corrispondente dello studio e professore assistente di nutrizione e fisiologia integrativa della U of U Health. “Ciò che questo implica per milioni di persone che hanno il diabete di tipo 1 è che c’è la possibilità che alla fine possiamo rigenerare la propria capacità di produzione di insulina, ripristinare il loro normale equilibrio glicemico e, si spera, aiutarli a fare progressi verso la liberazione dalla malattia. “

Tuttavia, i ricercatori avvertono di essere ancora lontani da questo obiettivo. “Questa ricerca è certamente promettente, ma è probabilmente solo il primo passo di molti prima di poter determinare se questo approccio funzionerà negli esseri umani con diabete di tipo 1”, dice Holland. “Abbiamo una lunga, lunga strada da percorrere.”

Lo studio appare in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Oltre a U of U Health, i ricercatori del Vanderbilt University Medical Center, del Baylor College of Medicine, dei Lilly Research Laboratories, della University of Texas Southwestern Medical Center, della Veteran’s Administration di Dallas e della Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF) hanno contribuito a questo sforzo .

Il glucagone e l’insulina sono prodotti da gruppi di cellule del pancreas conosciute come isole di Langerhans. Questi ormoni lavorano in tandem per mantenere sotto controllo il glucosio nel sangue. Tuttavia, il diabete di tipo 1 interrompe questo processo attivando il sistema immunitario del corpo per attaccare e distruggere le cellule che producono insulina. Di conseguenza, la maggior parte delle persone con diabete di tipo 1 fa affidamento su iniezioni o pompe di insulina per sopravvivere.

“Nel momento in cui alle persone viene diagnosticato il diabete di tipo 1, probabilmente hanno perso il 90% delle cellule che producono insulina nei loro corpi”, afferma E. Danielle Dean, Ph.D., coautore dello studio e assistente professore di medicina presso il Vanderbilt University Medical Center. “Quindi, affinché una persona possa ottenere il controllo del glucosio senza curarsi con l’insulina, devi convincere le cellule del corpo che producono insulina ad aumentare il loro numero”.

Per determinare se ciò può accadere, Holland, Dean e colleghi hanno indotto il diabete nei topi, provocando la morte delle cellule beta produttrici di insulina nel pancreas. Quando a questi stessi topi è stato somministrato un anticorpo monoclonale umano chiamato Ab-4 che blocca il legame del glucagone nel fegato, i loro livelli di glucosio nel sangue si sono normalizzati e i livelli di insulina nel sangue sono stati ripristinati.

Scavando più a fondo, i ricercatori hanno monitorato le cellule alfa che producono glucagone utilizzando un marker proteico fluorescente che si illumina di rosso. L’aumento del numero di globuli rossi luminosi produceva anche insulina, suggerendo che queste cellule produttrici di glucagone avevano invece iniziato a produrre insulina. Questi studi iniziali sono stati effettuati su topi in grado di rigenerare le cellule produttrici di insulina senza interferenze da parte del sistema immunitario.

Successivamente, gli scienziati hanno rivolto la loro attenzione ai topi diabetici non obesi (NOD). Questi animali sviluppano spontaneamente il diabete perché il loro sistema immunitario eccessivamente aggressivo provoca prontamente la morte delle cellule beta (insulina). Questa condizione è molto simile al diabete di tipo 1 negli esseri umani. Tuttavia, il trattamento con Ab-4 ha ripristinato la produzione di insulina e la rigenerazione di un numero abbondante di cellule produttrici di insulina nel pancreas.

“È una scoperta molto intrigante che il nostro trattamento protegga e ripristini le cellule beta produttrici di insulina anche in presenza di una risposta immunitaria persistente”, dice Holland. “Sembra che le cellule immunitarie non possano più uccidere le nuove cellule beta”.

Tuttavia, molte potenziali terapie che aumentano la massa delle cellule beta nei topi non riescono ad avere lo stesso effetto nelle isole umane o nei pazienti. Per vedere se riuscivano a superare questo problema, i ricercatori hanno innestato isolotti umani in topi diabetici immunodeficienti. Hanno quindi ucciso selettivamente le cellule beta (insulina) del topo, lasciando solo le isole umane sul posto. Il trattamento di questi topi con Ab-4 ha migliorato il controllo del glucosio e aumentato la quantità di insulina umana circolante nei loro flussi sanguigni, confermando un beneficio per le isole umane

Questi effetti erano ancora rilevabili 40 giorni dopo il trattamento.

Andando avanti, i ricercatori stanno iniziando a studiare come le cellule alfa (glucagone) si convertono in cellule produttrici di insulina ed evitano di essere danneggiate dal sistema immunitario.

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Oltre al Dr. Holland, hanno contribuito a questo studio anche gli scienziati della U of U Health E. Quittner-Strom e KH Chowdury. Altre istituzioni coinvolte in questa ricerca includono il Touchstone Diabetes Center presso l’Università del Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas; Sistema sanitario del Texas settentrionale dell’amministrazione dei veterani; Vanderbilt University Medical Center, Nashville, Tennessee; Lilly Research Laboratories, Indianapolis, Indiana; e il Children’s Nutrition Research Center, Baylor College of Medicine, Houston, Texas.

Lo studio, “Il blocco del glucagone ripristina la massa delle cellule beta funzionali nei topi diabetici di tipo 1 e migliora la funzione delle isole umane”, appare negli Atti della National Academy of Sciences (PNAS). È stato sostenuto dalla Juvenile Diabetes Research Foundation e dal National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney disease.

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