Le persone in sovrappeso o obese hanno un rischio significativamente maggiore di sviluppare il diabete, ma esattamente come ciò accada non è ben compreso.
Un nuovo studio presso la Washington University School of Medicine di St. Louis può aiutare a spiegare come l’eccesso di peso può contribuire al diabete e può fornire ai ricercatori un obiettivo per aiutare a prevenire o ritardare il diabete in alcuni di quelli a rischio. I risultati suggeriscono che molte persone con livelli elevati di insulina , un marcatore precoce del rischio di diabete, hanno anche difetti in un enzima importante per l’elaborazione di un acido grasso chiave dalla dieta.
In questa immagine microscopica della superficie di una cellula beta che secerne insulina da un topo con diabete, i granuli contenenti insulina sono verdi;
i granuli contenenti una proteina affetta da APT1 sono rossi;
e i granuli gialli sono quelli che rilasciano insulina in eccesso a causa di un difetto in APT1.
Credito: laboratorio Semenkovich
La ricerca è stata pubblicata l’11 gennaio sulla rivista Cell Metabolism .
“Tra 30 e 40 milioni di persone negli Stati Uniti hanno il diabete di tipo 2 e altri 90-100 milioni hanno fattori di rischio che li rendono propensi a sviluppare il diabete di tipo 2 in futuro”, ha affermato il ricercatore senior Clay F. Semenkovich, MD , direttore della Divisione di Endocrinologia, Metabolismo e Ricerca sui Lipidi della Facoltà di Medicina. “Molti a rischio di diabete hanno livelli elevati di insulina, un segno distintivo dell’insulino-resistenza e un segnale che significa che potrebbero esserci problemi. Se potessimo intervenire prima che sviluppino effettivamente il diabete, potremmo essere in grado di prevenire problemi di salute significativi, come il cuore malattia , malattia renale cronica , danni ai nervi , perdita della vistae altri problemi, in un gran numero di persone.”
Quando una persona ha troppo grasso corporeo, segnala alle cellule beta del pancreas di secernere più insulina. Quando i livelli di insulina diventano elevati e rimangono alti, il corpo può diventare resistente all’insulina e alla fine le cellule beta che secernono insulina possono fallire, portando al diabete.
Studiando campioni di tessuto umano , Semenkovich, Irene E. e Michael M. Karl Professor; primo autore Guifang Dong, Ph.D., uno scienziato senior; Xiaochao Wei, Ph.D., professore associato di medicina; e altri ricercatori della Washington University hanno scoperto che la sovrapproduzione di insulina comporta un processo chiamato palmitoilazione. Questo è il processo mediante il quale le cellule attaccano l’acido grasso palmitato alle proteine.
Migliaia di proteine ??umane possono essere attaccate al palmitato, ma i ricercatori hanno scoperto che quando questo acido grasso non viene rimosso dalle proteine ??nelle cellule beta, il risultato finale è il diabete. Esaminando campioni di tessuto di persone magre o in sovrappeso, con e senza diabete, i ricercatori hanno scoperto che le persone con diabete erano carenti di un enzima che rimuove il palmitato dalle cellule beta.
“Hanno iper-secreto insulina perché questo processo va storto e non possono regolare in modo appropriato il rilascio di insulina dalle cellule beta “, ha spiegato Semenkovich. “La regolazione del rilascio di insulina è controllata in parte da questo processo di palmitoilazione”.
Con i colleghi David W. Piston, Ph.D., Edward W. Mallinckrodt Jr. Professor e capo del dipartimento di biologia cellulare e fisiologia, Maria S. Remedi, Ph.D., professore di medicina e di biologia cellulare e fisiologia, e Fumihiko Urano, MD, Ph.D., professore di medicina e di patologia e immunologia, il team di ricerca ha anche ingegnerizzato geneticamente un topo che era carente dell’enzima chiamato APT1, un enzima responsabile della rimozione del palmitato dalle proteine. I topi ingegnerizzati hanno continuato a sviluppare il diabete.
Poiché la compromissione della funzione APT1 ha contribuito al rischio di diabete, i ricercatori hanno collaborato con il Center for Drug Discovery dell’università per vagliare e identificare i composti che possono aumentare l’attività dell’enzima APT1.
“Abbiamo trovato diversi farmaci candidati e li stiamo perseguendo”, ha detto Semenkovich. “Pensiamo che aumentando l’attività dell’APT1, potremmo invertire questo processo e potenzialmente impedire alle persone a rischio di progredire verso il diabete”.
Sebbene abbia affermato che le nuove scoperte che identificano l’APT1 come obiettivo sono un passo importante, Semenkovich ha spiegato che l’APT1 è solo un obiettivo terapeutico tra tanti.
“Ci sono diversi modi in cui il diabete di tipo 2 può svilupparsi”, ha detto. “Questo enzima non è la risposta, ma è una risposta, e sembra che abbiamo alcuni strumenti promettenti che potrebbero impedire ad alcune persone con prediabete di sviluppare il diabete”.
