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Diabete tipo 2 – Un’interruzione nella comunicazione: i mitocondri dei pazienti diabetici non riescono a tenere il tempo

Genetic engineering and gene manipulation concept. Hand is replacing part of a DNA molecule.

Quasi tutte le cellule regolano i loro processi biologici in un periodo di 24 ore, altrimenti chiamato ritmo circadiano di una cellula. Per fare ciò, le cellule utilizzano un orologio biologico che attiva e disattiva diversi geni durante il giorno e la notte. Gli scienziati sanno già che la nostra salute metabolica può risentirne quando il nostro orologio biologico si guasta, ad esempio a causa del lavoro a turni o dei disturbi del sonno. Tuttavia, non è chiaro in che modo esattamente l’orologio biologico delle persone con diabete di tipo 2 differisca dalle persone sane.

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Ora un team di scienziati internazionali ha dimostrato che il muscolo scheletrico nelle persone con diabete di tipo 2 ha un ritmo circadiano diverso. Sostengono che ciò potrebbe sorgere a causa di un’interruzione della comunicazione tra le molecole che mantengono il tempo di una cellula e i mitocondri, che producono energia chimica per le cellule.

“La promessa di questa ricerca è che potrebbe aiutarci a mettere a punto i tempi degli interventi e di altri farmaci per il trattamento del diabete di tipo 2, al fine di ottimizzarne l’efficacia”, afferma il professor Juleen R. Zierath del Karolinska Institutet e della Novo Nordisk Foundation Centro per la ricerca metabolica di base (CBMR) presso l’Università di Copenaghen.

Un diverso modello di espressione genica quotidiana

Nello studio, pubblicato su Science Advances, gli scienziati hanno prima ottenuto cellule muscolari scheletriche da persone con diabete di tipo 2 e misurato quali geni hanno mostrato un comportamento ciclistico per due giorni e li hanno confrontati con cellule di persone sane simili. Hanno scoperto che le cellule delle persone con diabete di tipo 2 avevano meno geni e alcuni diversi.

Hanno condotto ulteriori esperimenti utilizzando i dati generati da test clinici su persone con diabete di tipo 2 e topi, nonché esperimenti basati sulle cellule. Questi esperimenti hanno dimostrato che i mitocondri comunicano con le molecole che mantengono il tempo nelle nostre cellule e che questa comunicazione è interrotta nelle persone con diabete di tipo 2.

I trattamenti per il diabete possono essere più efficaci se programmati in base all’orologio biologico

Alcuni dei trattamenti farmacologici più utilizzati per il diabete di tipo 2 colpiscono i mitocondri, il che significa che possono funzionare in modo diverso a seconda dell’ora del giorno in cui vengono assunti. Di conseguenza, questi risultati evidenziano l’importanza di considerare i ritmi cellulari quando si prescrivono trattamenti per il diabete di tipo 2.

“L’esercizio e la dieta sono interventi terapeutici utilizzati regolarmente per le persone con diabete di tipo 2, ed entrambi questi trattamenti possono influenzare le molecole e i mitocondri che mantengono il tempo”, afferma il dott. Brendan Gabriel del Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia del Karolinska Institutet.

Brendan Gabriel è il primo autore del documento insieme all’assistente professore Ali Altintas di CBMR.

“Dato che è noto che i modelli di sonno disturbati sono associati a un aumentato rischio di sviluppare il diabete di tipo 2, i nostri risultati forniscono prove di come queste interruzioni possono collegarsi alla biologia molecolare all’interno delle cellule”, afferma Ali Altintas.

Pubblicato oggi su Science Advances

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