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Un simulatore utile a testare terapie sperimentali ed innovative per il diabete tipo 2

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Con un sistema multi-organoide per simulare l’asse del fegato-isolotto umano nel diabete di tipo 2

l diabete di tipo 2 (T2DM) è una malattia metabolica sistematica multiorgano, caratterizzata da un’interazione dinamica tra diversi organi.

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L’asse delle isole pancreatiche e del fegato è strettamente associato alla normale regolazione del glucosio e al mantenimento dell’omeostasi. La disfunzione dell’interazione tra questi organi può portare alla progressione del T2DM.

Recentemente, un gruppo guidato dal Prof. Qin Jianhua del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell’Accademia cinese delle scienze (CAS) ha sviluppato un sistema multi-organoide da cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo (hiPSC) per simulare l’isolotto del fegato umano asse in normale e T2DM.

Questo studio è stato pubblicato su Advanced Science il 23 dicembre 2021.

“L’organoide derivato dalle cellule staminali, una nuova classe di tessuti 3D, ha le caratteristiche strutturali e funzionali chiave delle controparti in vivo”, ha affermato il prof. Qin.

Questo sistema multi-organoide di nuova concezione potrebbe simulare l’asse dell’isolotto fegato-pancreatico umano in condizioni fisiologiche e patologiche e consentire la co-coltura 3D di fegato e organoidi dell’isolotto derivati ????da hiPSC per un massimo di 30 giorni.

I ricercatori hanno scoperto che gli organoidi generati dal fegato e dalle isole hanno mostrato una crescita favorevole e funzioni specifiche del tessuto migliorate in questo sistema di coltura microfluidica 3D perfuso.

“La sensibile secrezione di insulina stimolata dal glucosio proveniva dagli organoidi delle isole e ha aumentato l’utilizzo del glucosio negli organoidi del fegato”, ha affermato il prof. Qin. Ciò rifletteva l’interazione cooperativa tra i due organi in questo sistema di co-coltura perfuso.

Le analisi trascrizionali hanno rivelato che le vie di segnalazione attivate erano associate al metabolismo del glucosio/CYP450 e alla glicolisi/gluconeogenesi negli organoidi del fegato e delle isole.

Inoltre, questo sistema organoide microfluidico insulare-fegato ha mostrato disfunzione mitocondriale e ridotta capacità di trasporto del glucosio in condizioni iperglicemiche, che potrebbero essere attribuite all’alleviamento del trattamento con farmaci anti-diabetici.

“Questo nuovo sistema non solo può riflettere il ciclo di feedback all’interno dell’asse fegato-isolotto, ma anche mostrare risposte rilevanti al farmaco ad alto contenuto di glucosio e anti-diabete, che non è facilmente ottenibile dalle colture cellulari convenzionali e dai modelli animali”, ha affermato il prof. Qin . “Fornirà una piattaforma unica per lo studio della complessa patogenesi del T2DM e dello sviluppo di farmaci”.


Ulteriori informazioni: Tingting Tao et al, Microengineered Multi-Organoid System from hiPSCs to Recapitulate Human Liver-Islet Axis in Normal and Type 2 Diabetes, Advanced Science (2021). DOI: 10.1002/avv.202103495

Categorie:Ricerca, Tecno

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