Reni

Ricerca: identificato un potenziale nuovo approccio per il trattamento delle complicanze del diabete tipo 1

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I risultati gettano nuova luce su come il diabete causi danni ai tessuti quando i livelli di ossigeno diminuiscono e indicano la repressione di un complesso proteico come possibile obiettivo del trattamento

Un potenziale nuovo approccio terapeutico per le complicanze legate al diabete è stato descritto oggi nella rivista eLife ad accesso aperto .

Il diabete è una condizione grave che fa sì che il livello di zucchero nel sangue diventi troppo alto. Nei pazienti con diabete, la sovrapproduzione di specie cellulari reattive dell’ossigeno (ROS) – sostanze chimiche altamente reattive formate dall’ossigeno – può portare a gravi danni ai tessuti. Il nuovo studio suggerisce che la repressione di un complesso proteico chiamato fattore 1 inducibile dall’ipossia (HIF-1) contribuisce a questa sovrapproduzione di ROS ed è quindi un bersaglio terapeutico attraente.

“L’ipossia, una condizione in cui i livelli di ossigeno nei nostri tessuti scendono, è stata recentemente identificata come un attore dannoso nel diabete”, spiega Xiao-Wei Zheng, Senior Lab Manager presso il Karolinska Institutet, Stoccolma, Svezia, e co-primo autore di lo studio insieme a Sampath Narayanan e Cheng Xu, anche loro del Karolinska Institutet. “Nel nostro studio, volevamo scoprire se la sovrapproduzione di ROS cellulari nel diabete è causata da risposte alterate all’ipossia a causa dell’inibizione di HIF-1 da alti livelli di zucchero nel sangue”.

Per rispondere a questa domanda, Zheng, Narayanan, Xu e colleghi hanno reclutato 13 volontari non fumatori con diabete di tipo 1 e 11 volontari sani. Hanno esposto i partecipanti a un’ipossia lieve e intermittente cinque volte in totale per un’ora. Hanno prelevato campioni di sangue dai partecipanti prima e immediatamente dopo l’esposizione all’ipossia e hanno analizzato i cambiamenti nei loro livelli di ROS. I risultati hanno mostrato che l’ipossia ha portato ad un aumento dei livelli di ROS nei volontari con diabete, mentre quelli senza la condizione non sono stati interessati.

Poiché l’ipossia aumenta i livelli di ROS cellulari nel diabete e l’HIF-1 aiuta le cellule a rispondere all’ipossia, il team ha ipotizzato che la repressione dell’HIF-1 contribuirebbe alla sovrapproduzione di ROS. Per testare questo, hanno analizzato la relazione tra HIF-1, livelli di glucosio e produzione di ROS e le sue conseguenze funzionali, in cellule prelevate da reni di topo e direttamente nei reni di modelli murini di diabete. Hanno scoperto che alti livelli di glucosio reprimevano l’HIF-1 sia nelle cellule ipossiche che nei reni del topo attraverso un meccanismo che si basava su enzimi chiamati HIF prolil-idrossilasi (PHD). Questa repressione di HIF-1 ha contribuito a sua volta alla produzione in eccesso di ROS.

Infine, il team ha dimostrato che il ripristino della funzione di HIF-1 nei topi ha ridotto la sovrapproduzione di ROS nelle loro cellule tissutali e ha protetto i reni degli animali dalla morte e dal danno cellulare.

“Abbiamo dimostrato che la repressione dell’HIF-1 svolge un ruolo centrale nella sovrapproduzione di ROS e nel danno tissutale nel diabete, ed è quindi un potenziale obiettivo terapeutico per queste complicanze”, conclude Sergiu Catrina, docente/medico senior presso il Karolinska Institutet, e un co-autore senior dello studio insieme a Fredrik Palm, dell’Università di Uppsala, in Svezia. “Questi risultati sono tempestivi, dal momento che il primo inibitore della PHD in grado di attivare HIF-1 è stato recentemente approvato per l’uso clinico in pazienti con malattie renali croniche. Se i nostri risultati saranno verificati da studi futuri, inibitori simili potrebbero essere testati come potenziali nuove terapie per il diabete”.

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