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Piccole proteine proteggono le cellule pancreatiche in un modello murrino di diabete di tipo 1

n topi che erano stati geneticamente modificati per sviluppare il diabete autoimmune, le cellule T “killer” (macchie più scure) si infiltrano e distruggono le cellule che producono insulina nel pancreas (a sinistra). Il trattamento con iniezioni di MOTS-c ha ridotto l’infiltrazione delle cellule T e ha prevenuto l’insorgenza della malattia (a destra). Credito: University of Southern California

Un nuovo studio ha dimostrato che il trattamento di topi predisposti al diabete di tipo 1 con la piccola proteina MOTS-c ha impedito al sistema immunitario di distruggere le cellule pancreatiche produttrici di insulina, prevenendo efficacemente l’insorgenza della malattia autoimmune.

La piccola proteina che per prima ha fatto notizia come “esercizio mimetico” sembra avere sempre più un ruolo importante anche nella regolazione del sistema immunitario , ha affermato l’assistente professore di gerontologia Changhan David Lee, co-autore dello studio.

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Regolare il sistema immunitario

Il diabete di tipo 1 , precedentemente noto come diabete giovanile , è una malattia autoimmune che rappresenta dal 5 al 10% dei casi di diabete. Nei pazienti con diabete di tipo 1, il sistema immunitario attacca le regioni delle isole del pancreas, che sono costituite da cellule che producono ormoni . Quando le cellule immunitarie distruggono erroneamente le cellule beta sane, le cellule pancreatiche che producono l’ormone che regola lo zucchero, l’insulina, il corpo perde la capacità di produrre insulina, controllare i livelli di zucchero nel sangue e utilizzare correttamente lo zucchero per produrre energia.

Nei topi che erano stati geneticamente modificati per sviluppare il diabete autoimmune, il trattamento con iniezioni di MOTS-c ha impedito l’insorgenza della malattia. Il nuovo studio illustra come trattare i topi con MOTS-c supporta le cellule T regolatorie, le cellule immunitarie che riconoscono quali cellule sono proprie del corpo, e quindi riduce l’attivazione delle cellule T “killer” che attaccano in modo improprio le cellule sane nelle isole pancreatiche .

“Siamo in grado di prevenire l’insorgenza del diabete di tipo 1 nei modelli murini”, ha detto Lee. “Le iniezioni di MOTS-c sembrano domare il sistema immunitario e dire loro di non affrontare le proprie cellule”.

Al contrario, in una successiva analisi nell’uomo, i pazienti con diabete di tipo 1 avevano livelli significativamente più bassi di MOTS-c circolante nel sangue rispetto ai pazienti non diabetici e uno studio sulle cellule umane di pazienti diabetici e non diabetici ha rivelato che MOTS- c trattamento ha ridotto l’attivazione delle cellule T “killer”.

Nuovi target per i trattamenti

Questo potenziale ruolo immunoregolatore di MOTS-c evidenzia possibili nuovi bersagli per il trattamento delle malattie autoimmuni oltre il diabete di tipo 1, ha spiegato Lee.

“Si è pensato per molto tempo che il sistema immunitario fosse codificato esclusivamente nel genoma nucleare”, ha detto Lee. “Ora stiamo mettendo in gioco un regolatore immunitario che è codificato nel genoma mitocondriale “.

MOTS-c è uno dei numerosi ormoni identificati più recentemente che sono codificati nel DNA dei mitocondri, le “centrali elettriche” delle cellule che convertono il cibo in energia; la maggior parte degli altri ormoni sono codificati nel DNA nel nucleo.

Lee e il professor Pinchas Cohen, preside della USC Leonard Davis School, hanno descritto per la prima volta MOTS-c nel 2015, insieme al suo ruolo nel ripristinare la sensibilità all’insulina e nel contrastare gli effetti di insulino-resistenza indotta dalla dieta e dipendenti dall’età, comunemente associati all’esercizio. Il team ha anche studiato il ruolo di MOTS-c nella comunicazione intracellulare e il modo in cui l’ormone viene espresso nel cervello per aiutare a regolare il metabolismo.

“Il genoma mitocondriale codifica per geni precedentemente sconosciuti che producono piccole proteine ??con molteplici ruoli fisiologici, tra cui l’invecchiamento, l’esercizio, il metabolismo e l’immunità”, ha detto Lee. “Ulteriori studi sul meccanismo molecolare di questi peptidi codificati dai mitocondri sono in corso e potrebbero fornire nuovi bersagli terapeutici per le condizioni autoimmuni, che aumentano con l’avanzare dell’età”.

“Il MOTS-c codificato dai mitocondri previene la distruzione delle isole pancreatiche nel diabete autoimmune” è apparso per la prima volta online su Cell Reports il 27 luglio 2021.


Ulteriori informazioni: Byung Soo Kong et al, MOTS-c codificato dai mitocondri previene la distruzione delle isole pancreatiche nel diabete autoimmune, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109447

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