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Un altro passo verso una cura: lo studio Penn scopre come le cellule pancreatiche si riprogrammano per limitare la risposta immunitaria nei pazienti a rischio di diabete di tipo 1

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La scoperta dei ricercatori di Penn Medicine migliora la comprensione delle basi della malattia creando una “mappa” per tracciare nel tempo le cellule delle isole pancreatiche

Per la prima volta, i ricercatori hanno rivelato che durante lo sviluppo del diabete di tipo 1 (T1D), quando le cellule produttrici di insulina nel pancreas sono attaccate dai linfociti T, le cellule che rivestono il dotto pancreatico si riprogrammano nel tentativo di sopprimere Risposte autoimmuni dei linfociti T. Questo studio è pubblicato oggi su Nature Metabolism .

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“I primi eventi che si verificano in un paziente che si dirige verso il diabete di tipo 1, gli eventi che innescano l’autoimmunità, sono stati difficili da definire per i ricercatori a causa della nostra incapacità di biopsiare il pancreas e del fatto che la diagnosi clinica viene effettuata solo una volta beta massivo si è verificata la distruzione cellulare”, ha affermato l’autore senior Golnaz Vahedi, PhD , professore associato di genetica e membro dell’Institute for Diabetes, Obesity and Metabolism presso la Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania. “Ecco perché è così importante sviluppare una migliore comprensione dei primi eventi molecolari nella patogenesi del T1D, in modo da poter scoprire di più sull’identificazione dei biomarcatori e sulla prevenzione delle malattie”.

Le malattie autoimmuni, che colpiscono ben 23,5 milioni di americani, si verificano quando il sistema immunitario del corpo attacca e distrugge organi, tessuti e cellule sani. Esistono più di 80 tipi di malattie autoimmuni, tra cui l’artrite reumatoide, la malattia infiammatoria intestinale e il T1D. Nel T1D, le cellule immunitarie chiamate linfociti T attaccano e distruggono le cellule beta pancreatiche che secernono insulina e il pancreas smette di produrre insulina, l’ormone che controlla i livelli di zucchero nel sangue.

“Sebbene possa essere un tentativo in definitiva fallito del pancreas di limitare la risposta adattativa dei linfociti T responsabile della distruzione delle cellule beta, questa scoperta che le cellule duttali sono in grado di svolgere questo ruolo soppressivo nei confronti delle risposte autoimmuni dei linfociti T non ha precedenti”, ha affermato il co- autore senior Klaus Kaestner, PhD, Thomas ed Evelyn Suor Butterworth Professor in Genetics. “Il nostro studio mostra che queste cellule, che in precedenza non erano mai state collegate all’immunità, possono cambiare se stesse per proteggere il pancreas”.

Istituito nel 2016, lo Human Pancreas Analysis Program (HPAP) è supportato da una sovvenzione di 28 milioni di dollari del National Institutes of Health con importanti contributi di Penn, University of Florida e Vanderbilt University. L’HPAP, che è co-diretto da Kaestner e Ali Naji MD, PhD , il J. William White Professor of Surgical Research, ha iniziato a raccogliere tessuti pancreatici da centinaia di donatori di organi deceduti con diagnosi di T1D. Poiché molti pazienti con T1D ospitano autoanticorpi beta-cellulari chiamati decarbossilasi dell’acido glutammico (GAD) nel sangue anni prima della diagnosi clinica, HPAP raccoglie anche campioni da donatori autoanticorpi positivi, che sono a rischio di sviluppare T1D ma non hanno ricevuto quella diagnosi.

“Il nostro studio ha preso quei campioni di tessuto di qualità e ha creato misurazioni ad alta risoluzione di milioni di cellule da pazienti in vari stadi della progressione del T1D, risultando in un atlante unicellulare di isole pancreatiche”, ha affermato il co-autore senior R. Babak Faryabi , PhD , assistente professore di patologia e medicina di laboratorio e membro principale dell’Epigenetics Institute della Penn.

Gli esami del sangue per verificare i livelli di GAD sono comuni per i pazienti con oa rischio di T1D e i medici lo usano come strumento diagnostico. Un’altra scoperta di questo studio è la nuova comprensione di ciò che sta accadendo a livello molecolare nel pancreas e di come è correlato ai risultati del test GAD.

“Il nostro studio è il primo a dimostrare che anche quando una persona non è clinicamente considerata affetta da T1D, livelli elevati rilevati nel test GAD indicano un rimodellamento trascrizionale su larga scala delle loro cellule beta”, ha affermato Naji, co-autore senior dello studio. “Si rafforza per i medici monitorare da vicino i pazienti con livelli crescenti di GAD, poiché ora sappiamo quali cambiamenti cellulari e molecolari sono in movimento in relazione a quei livelli”.

Sebbene i ricercatori non sappiano ancora se questi cambiamenti trascrizionali stiano contribuendo o siano conseguenze della patogenesi della malattia, la scoperta di cambiamenti fenotipici molecolari nelle cellule pancreatiche di individui positivi agli autoanticorpi fa avanzare la comprensione dei primi cambiamenti pancreatici che si verificano nel T1D e pone le basi per continua ricerca in questo campo.

Questa ricerca è stata finanziata da sovvenzioni attraverso il National Institutes of Health (UC4 DK112217, U01DK112217, R01CA230800, R01HL145754 e U01DK127768).

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