Una delle complicanze più preoccupanti nel diabete è il suo effetto sulla guarigione delle ferite. Circa il 15 per cento dei diabetici soffre di un non guarigione delle ferite nella loro vita. In alcuni casi, queste ulcere aperte sulla pelle portano ad amputazioni.
Per anni, i ricercatori hanno studiato le ragioni dei problemi con la guarigione delle ferite nei diabetici. E mentre molti fattori contribuiscono, gli eventi molecolari specifici responsabili sono rimasti poco chiari, e le terapie per il trattamento di queste ferite ostinate sono poche e non sempre risolutive.
Ora, gli scienziati dell’Università della Pennsylvania School of Dental Medicine hanno identificato una molecola fondamentale che aiuta a spiegare perché i diabetici soffrono di questo problema e individua un bersaglio per le terapie che potrebbero contribuire a rafforzare la guarigione.
La ricerca è stata guidata da Dana T. Graves, professore presso il Dipartimento di Parodontologia della Penn Dental Medicine. Il risultato della ricerca ed è stato pubblicato sulla rivista Diabetes “la Bibbia del diabetologo”.
In uno studio pubblicato nel 2013, Graves e colleghi hanno scoperto che una molecola chiamata Foxo1 svolge un ruolo inaspettato nella guarigione delle ferite (Foxo1 si riferisce alla proteina e FOXO1 si riferisce al gene.) mentre i risultati precedenti avevano suggerito che la sua presenza poteva essere dannosa per la guarigione, i ricercatori hanno dimostrato che di fatto ha promosso la guarigione attraverso il “fare due cose che sono favorevoli: le cellule che proteggono contro lo stress ossidativo inducono, stimolano TGF-?1, una molecola fondamentale per il processo di guarigione”, ha detto Graves.
Ma i membri del team si chiedevano se lo stesso fattore responsabile per la guarigione fosse carente o assente visto nelle persone con diabete.
Per scoprirlo, hanno confrontato i topi con diabete ai topi normali, creando piccole ferite sulla lingua sotto anestesia. Come previsto, i topi diabetici sono guariti più lentamente rispetto ai topi normali.
Ma, quando i ricercatori hanno eseguito lo stesso esperimento in topi diabetici che erano stati allevati mancanti del Foxo1 nei loro cheratinociti, le cellule primarie comprendenti lo strato esterno, la guarigione delle ferite è significativamente migliorata. Sorprendentemente, l’effetto di eliminazione del gene FOXO1 nei cheratinociti è opposto nei diabetici rispetto ai topi normali.
Per visualizzare in dettaglio più precisamente su come ridurre Foxo1 migliori la guarigione, i ricercatori hanno esaminato vari aspetti della guarigione, concentrandosi sul movimento dei cheratinociti per riempire il foro lasciato dalla lesione e la proliferazione delle cellule per chiudere il gap, in questo caso, lo strato di cellule sulla superficie della lingua noto come l’epitelio mucoso.
“Un aspetto critico di guarigione della ferita è quello di coprire la ferita limitando l’esposizione all’ambiente e impedendo che venga colonizzata da un biofilm microbico,”, ha detto Graves.
Guardando i topi con diabete, la squadra ha osservato che sia il movimento cellulare e, in misura minore, la proliferazione cellulare sono stati soppressi in topi diabetici , a meno che i cheratinociti dei topi mancassero del Foxo1, nel qual caso l’impatto negativo del diabete è stato ampiamente invertito.
La stessa risposta è stata vista in cellule in coltura: le cellule coltivate in un supporto ad alta concentrazione di zucchero hanno avuto una ridotta capacità di muoversi e proliferare rispetto alle cellule coltivate in soluzione standard. Questa perdita di valore è stata ridotta quando Foxo1 si ammutolisce.
Ulteriori esperimenti hanno indicato che la segnalazione delle molecole CCL20 e IL-36?, entrambe le quali sono regolate dalla Foxo1, giocano un ruolo nel modo in cui il diabete danneggia il movimento delle cellule, e così la guarigione delle ferite.
“Circa la guarigione delle ferite, il Foxo1 potrebbe essere uno dei regolatori centrali per quanti sono affetti dalla condizione diabetica”, ha detto Graves. “Questo può renderlo un bersaglio buono per i farmaci, che potrebbe essere somministrati a livello locale così da ridurre al minimo gli effetti sistemici nelle ferite.”
Per dare seguito a questi risultati, i ricercatori stanno esplorando come Foxo1 si comporta in altri modelli animali, vedendo se un farmaco umano agisce in positivo.