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L’aumento delle cellule beta pancreatiche nei topi apre la strada a futuri trattamenti per il diabete tipo 1

Una sezione trasversale delle isole di Langerhans, un gruppo di cellule all’interno del pancreas responsabili della produzione e del rilascio di ormoni che regolano i livelli di glucosio. L’insulina nelle cellule beta è colorata in rosso, Glut 2 nelle cellule endocrine è colorata in verde e i nuclei cellulari sono colorati in blu. CREDITO Miguel Angel Maestro

Un team di ricerca ha scoperto il ruolo di un gene che è fondamentale per aumentare il numero di cellule che producono insulina durante il primo sviluppo del pancreas. I risultati potrebbero rafforzare gli sforzi di ricerca sul diabete e alla fine portare a nuove terapie sostitutive per la malattia. I risultati sono pubblicati sulla rivista Genes and Development .

I ricercatori del Centro per la regolazione genomica (CRG), dell’Istituto di ricerca biomedica Bellvitge (IDIBELL) e dell’Università di Barcellona hanno studiato il gene del fattore di trascrizione del silenziamento RE1, noto anche come REST, in modelli di topo e pesce zebra, nonché in organoidi pancreatici umani. I ricercatori hanno precedentemente sospettato un ruolo di questo gene nello sviluppo del pancreas, sebbene gli studi finora siano stati inconcludenti. 

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Hanno scoperto che REST è espresso nelle cellule pancreatiche embrionali che devono ancora differenziarsi, note anche come cellule progenitrici, nonché nelle cellule adulte che formano il dotto pancreatico. I ricercatori non hanno rilevato l’attività REST nelle cellule beta adulte che producono insulina.

Esperimenti con modelli murini hanno rivelato che l’eliminazione del gene REST nella fase embrionale precoce, prima che si formi il pancreas, ha portato a raddoppiare il numero di cellule che producono insulina. Le cellule sono state mantenute fino all’età adulta, con tutti i topi che mostravano un peso normale. Ulteriori esperimenti che utilizzano modelli di pesce zebra hanno trovato aumenti simili alla formazione delle cellule beta.

L’inattivazione di REST non è stata in grado di aumentare la formazione di cellule beta dopo che il pancreas si è già formato. I topi con riposo inattivato subito dopo la nascita hanno mostrato un aumento di breve durata nella formazione delle cellule endocrine, ma questo non è stato sostenuto durante l’età adulta. L’inattivazione del REST negli organoidi pancreatici umani non ha portato alla formazione di cellule beta, sebbene i ricercatori abbiano rilevato un aumento dell’attività dei geni endocrini.

“Anche se importante per lo sviluppo del pancreas, abbiamo dimostrato che REST non è l’unico guardiano della differenziazione endocrina. Tuttavia, se un giorno dovessimo inventarci un futuro cocktail di farmaci per stimolare le cellule che producono insulina nel pancreas, sospetto che gli inibitori del REST sarebbero parte della ricetta. Ora stiamo testando se gli inibitori REST possono essere utilizzati per aumentare artificialmente la formazione di cellule beta in un piatto”, afferma Jorge Ferrer, autore senior dello studio e Group Leader of the Regulatory Genomics and Diabetes presso il CRG .

Nuove terapie e trattamenti che possono aumentare o sostituire il numero di cellule beta produttrici di insulina nel pancreas trasformerebbero il trattamento del diabete, che colpisce oltre 400 milioni di persone in tutto il mondo. Per le persone con diabete di tipo 1, l’unico trattamento alternativo alle iniezioni giornaliere di insulina sono i trapianti, che richiedono potenziali effetti collaterali attraverso l’assunzione di farmaci immunosoppressori e sono ostacolati dalla carenza di donatori di organi. Essere in grado di aumentare i numeri esistenti direttamente nel pancreas eluderebbe molti di questi ostacoli.

“REST si unisce a un elenco molto breve di soppressori dominanti della differenziazione endocrina durante lo sviluppo del pancreas”, afferma Meritxell Rovira , coautore dello studio e ricercatore con affiliazione congiunta con IDIBELL e l’Università di Barcellona . “I modulatori REST svolgeranno molto probabilmente un ruolo importante per le future manipolazioni per promuovere l’endocrinogenesi nei sistemi modello sperimentali o nelle terapie sostitutive per il diabete”.

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