ADA 2022

#ADA2022 Non più trascurate, le ciglia stanno emergendo come attori chiave nella secrezione di insulina

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Peter K. Jackson, PhD

Peter K. Jackson, PhD

Quasi tutte le cellule umane hanno ciglia, ma queste strutture sono state ampiamente ignorate da biologi, ricercatori e clinici. Questo sta cambiando.

Quelle che una volta erano considerate reliquie vestigiali non funzionali della storia evolutiva stanno emergendo come componenti critici in molteplici vie di segnalazione che controllano la vista, l’olfatto, la funzione renale, il comportamento alimentare e l’obesità, la formazione scheletrica e, più recentemente, la secrezione di insulina e l’omeostasi del glucosio.

“I recettori della superficie cellulare sulle ciglia possono essere notevolmente sensibili, rispondendo a singoli fotoni nelle cellule retiniche e singole molecole nelle cellule olfattive del naso”, ha affermato Peter K. Jackson, PhD, Stanford University School of Medicine. “La degenerazione della retina, la perdita dell’olfatto, l’obesità dovuta alla perdita del controllo dell’alimentazione e la ridotta secrezione di insulina in risposta al glucosio possono derivare tutti da una segnalazione ciliare disfunzionale. Le ciglia sono come lettori di cassette, e quando non funzionano bene, la canzone è distorta e la funzione ne risente”.

Il Dr. Jackson fornirà una panoramica della funzione ciliare e descriverà la loro attività per regolare la secrezione dell’ormone delle isole pancreatiche durante il simposio How Cilia Direct Pancreatic Islet Function . La sessione di due ore inizia martedì 7 giugno alle 7:30 CT nell’aula 208 del centro congressi.

Le isole pancreatiche sono attive in molteplici percorsi regolatori che coinvolgono diversi recettori accoppiati a proteine ??G, ha spiegato il dott. Jackson. Le ciglia sulle cellule alfa, beta e delta sono attivamente coinvolte nell’omeostasi del glucosio attraverso la risposta al glucosio, al peptide-1 simile al glucagone (GLP-1), agli acidi grassi omega-3, alle prostaglandine e ad altri ormoni e metaboliti.

Jing Hughes, MD, PhD

Jing Hughes, MD, PhD

“È noto attraverso studi dietetici che l’integrazione con acidi grassi omega-3 può migliorare la secrezione di insulina”, ha detto il dottor Jackson. “Ora abbiamo un percorso meccanicistico nelle cellule beta delle isole pancreatiche che utilizza un recettore specifico in contesti specifici che cooperano bene con il GLP-1 e altri farmaci per migliorare le risposte insuliniche dipendenti dal glucosio. Ciò offre una nuova visione della segnalazione, nuovi bersagli e un nuovo corpo di esplorazione che può darci un’idea migliore di come la secrezione di insulina potrebbe essere controllata con nuovi biomarcatori e nuove terapie”.

Le ciglia non sono state solo ignorate per decenni, sono state fraintese e classificate erroneamente. La maggior parte dei testi di biologia attuali classificano le ciglia come primarie, o strettamente sensoriali, rispetto a mobili. I recenti miglioramenti nella tecnologia di imaging hanno rivelato che le ciglia primarie sono in movimento quasi costante.

“Quando abbiamo creato un reporter sulle ciglia, un’etichetta fluorescente per le ciglia per studiarle in tempo reale nelle cellule delle isole vive, la prima cosa che abbiamo notato è che le ciglia si muovono”, ha affermato Jing Hughes, MD, PhD, Washington University School of Medicine. “Questa è una nuova biologia e una nuova funzionalità”.

Il Dr. Hughes paragona le ciglia alle antenne cellulari che possono rilevare le molecole e rispondere ai segnali molecolari. La capacità di ogni ciglio di muoversi di quasi 360 gradi e di toccare fisicamente i suoi vicini aumenta la sensibilità e consente la segnalazione diretta da cellula a cellula.

“Se si pensa alla funzione dell’isolotto, si tratta di quanto bene le cellule sono sincronizzate”, ha detto. “Le cellule beta devono essere sincronizzate per emettere un’enorme quantità di insulina ogni volta che c’è un grande carico di glucosio e per spegnersi altrettanto rapidamente. Le cellule alfa, che secernono glucagone, e le cellule delta, che secernono la somatostatina, devono rispondere altrettanto rapidamente. Le ciglia mobili consentono alle cellule di funzionare in modo più efficiente parlando direttamente con i loro vicini e di rispondere al glucosio circolante e ad altre molecole. La biologia delle ciglia sta per esplodere nel diabete. Questa nanomacchina sulla superficie cellulare, che viene ignorata in tutti i libri di testo, coordina gran parte della funzione e disfunzione delle cellule beta. C’è un enorme potenziale per la traduzione clinica”.

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