L’ormone appena scoperto può svolgere un ruolo chiave nello sviluppo del diabete di tipo 1 e di tipo 2
Un ormone recentemente scoperto chiamato fabkin aiuta a regolare il metabolismo e può svolgere un ruolo importante nello sviluppo sia del tipo 1 che del diabete di tipo 2, secondo una ricerca condotta dal Sabri Ülker Center for Metabolic Research della Harvard TH Chan School of Public Health.
Lo studio ha mostrato che i livelli ematici di fabkin erano anormalmente alti nei topi e nei pazienti umani con diabete di tipo 1 o di tipo 2. I ricercatori hanno scoperto che il blocco dell’attività del fabkin ha impedito lo sviluppo di entrambe le forme di diabete negli animali. Fabkin probabilmente svolge un ruolo simile negli esseri umani e il complesso ormonale potrebbe essere un promettente obiettivo terapeutico, secondo i ricercatori.
Per molti decenni, abbiamo cercato il segnale che comunica lo stato delle riserve energetiche negli adipociti per generare risposte endocrine appropriate, come la produzione di insulina dalle cellule beta pancreatiche. Ora abbiamo identificato fabkin come un nuovo ormone che controlla questa funzione critica attraverso un meccanismo molecolare molto insolito”.
Gökhan S. Hotamisligil, autore senior, direttore del Sabri Ülker Center
I risultati sono stati pubblicati online su Nature l’8 dicembre 2021.
Molti ormoni sono coinvolti nella regolazione del metabolismo, come l’insulina e la leptina. Fabkin è diverso dagli ormoni tradizionali in quanto non è una singola molecola con un singolo recettore definito. Invece, fabkin è composto da un complesso proteico funzionale costituito da più proteine, tra cui la proteina legante gli acidi grassi 4 (FABP4), l’adenosina chinasi (ADK) e la nucleoside difosfato chinasi (NDPK). Attraverso una serie di esperimenti, i ricercatori hanno determinato che fabkin regola i segnali energetici al di fuori delle cellule. Questi segnali agiscono quindi attraverso una famiglia di recettori per controllare la funzione delle cellule bersaglio. Nel caso del diabete, fabkin controlla la funzione delle cellule beta del pancreas responsabili della produzione di insulina.
Più di dieci anni fa, Hotamisligil e colleghi hanno scoperto che una proteina nota come FABP4 viene secreta dalle cellule adipose durante la lipolisi, il processo in cui i lipidi immagazzinati all’interno delle cellule adipose vengono scomposti, in genere in risposta alla fame. Numerosi studi da allora hanno mostrato correlazioni tra FABP4 circolante e malattie metaboliche inclusi obesità, diabete, malattie cardiovascolari e cancro. Tuttavia, il meccanismo d’azione era sconosciuto.
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Nel nuovo studio, i ricercatori hanno dimostrato che quando FABP4 viene secreto dalle cellule adipose ed entra nel flusso sanguigno, si lega agli enzimi NDPK e ADK per formare il complesso proteico ora identificato come fabkin. In questo complesso proteico, FABP4 modifica l’attività di NDPK e ADK per regolare i livelli di molecole note come ATP e ADP, che sono le unità energetiche essenziali in biologia. I ricercatori hanno scoperto che i recettori di superficie sulle cellule vicine percepiscono il rapporto variabile tra ATP e ADP, attivando le cellule per rispondere al cambiamento dello stato energetico. In quanto tale, fabkin è in grado di regolare la funzione di queste cellule bersaglio.
Gli autori hanno dimostrato che le cellule beta del pancreas che producono insulina sono un bersaglio di fabkin e che l’ormone è una forza trainante nello sviluppo del diabete . Quando i ricercatori hanno usato un anticorpo per neutralizzare il fabkin nei topi, gli animali non hanno sviluppato il diabete. Quando l’anticorpo è stato somministrato a topi diabetici obesi, sono tornati a uno stato sano.
“La scoperta di fabkin ci ha richiesto di fare un passo indietro e riconsiderare la nostra comprensione fondamentale di come funzionano gli ormoni”. ha affermato l’autore principale Kacey Prentice, ricercatore associato presso il Sabri Ülker Center e il Dipartimento di metabolismo molecolare. “Sono estremamente entusiasta di trovare un nuovo ormone, ma ancora di più di vedere le implicazioni a lungo termine di questa scoperta”.
Altri ricercatori della Harvard Chan School che hanno contribuito a questo studio includono Jani Saksi, Lauren Robertson, Grace Lee, Karen Inouye, Kosei Eguchi, Alexandra Lee, Ozgur Cakici, Emily Otterbeck, Paulina Cedillo, Ediz Calay e Feyza Engin.
Il finanziamento per questo studio è venuto dalla sovvenzione DK123458 del National Institutes of Health e dalle sovvenzioni della Juvenile Diabetes Research Foundation 2-SRA-2019-660-SB e 3-PDF-2017-400-AN. Lo sviluppo di un anticorpo terapeutico per colpire fabkin nella malattia metabolica è supportato anche da Lab1636, un’affiliata di Deerfield Management.
Fonte – riferimento alla rivista:
Prentice, KJ, et al. (2021) Un complesso ormonale di FABP4 e chinasi nucleosidici regola la funzione delle isole. Natura. doi.org/10.1038/s41586-021-04137-3 .