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Diabete tipo 1: arrestata la reazione autoimmune in fase iniziale nelle isole pancreatiche

Le cellule T dopo la stimolazione in presenza di un mimico di miRNA181a. Colorazione immunofluorescente del marcatore di cellule T CD4 (verde), il fattore di trascrizione NFAT5 (rosso) e il nucleo (blu). La stimolazione in presenza di una mimica di miRNA181a determina un aumento dell’espressione di NFAT5 nelle cellule T. Credit: Helmholtz Zentrum München

Gli scienziati dell’Helmholtz Zentrum München hanno scoperto un meccanismo che amplifica la reazione autoimmune in uno stadio precoce di autoimmunità delle isole pancreatiche prima della progressione verso il diabete clinico di tipo 1. I ricercatori hanno bloccato le molecole corrispondenti, il sistema immunitario era significativamente meno attivo. Lo studio è stato condotto sotto gli auspici del Centro tedesco per la ricerca sul diabete (DZD) ed è stato pubblicato sulla rivista Science Translational Medicine.

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Il diabete di tipo 1 è la malattia metabolica più comune nell’infanzia e nell’adolescenza. In questa malattia, il sistema immunitario del corpo attacca e distrugge le cellule produttrici di insulina del pancreas. Le cellule T regolatorie (Tregs) svolgono un ruolo importante in questo processo: nelle persone sane, sopprimono le eccessive reazioni immunitarie e quindi prevengono le malattie autoimmuni.

Il team della Dr. Carolin Daniel sta studiando perché i Treg non riescono a proteggere le cellule delle isole nel diabete di tipo 1. È leader del gruppo presso l’Institute for Diabetes Research (IDF) di Helmholtz Zentrum München e uno scienziato del DZD. Nello studio in corso, lei e il suo team hanno chiarito un meccanismo che causa la produzione di meno Treg durante l’insorgenza di autoimmunità dell’isoletta e che quindi consente al sistema immunitario di sfuggire al controllo e all’attacco.

Secondo i risultati dello studio, le molecole di miRNA181a e NFAT5 svolgono un ruolo chiave. “Abbiamo dimostrato che miRNA181a porta all’attivazione del fattore di trascrizione NFAT5 durante l’insorgenza di autoimmunità delle isole”, ha detto Daniel. “La conseguenza è un’inibizione dell’induzione di Treg e quindi un aumento dell’attivazione immunitaria .”



Asse farmacologicamente interrotto

Al fine di testare l’idoneità di questa nuova scoperta per possibili approcci terapeutici, gli scienziati guidati dal primo autore Isabelle Serr hanno studiato un modello preclinico con autoimmunità delle isole in fase iniziale. I ricercatori hanno interrotto l’asse miRNA181a / NFAT5, e osservato un’attivazione significativamente più bassa del sistema immunitario e una maggiore formazione di Tregs. Ciò è stato ottenuto sia dall’inibizione farmacologica di miRNA181a che di NFAT5.

“L’inibizione mirata di miRNA181a o NFAT5 potrebbe aprire nuovi approcci per ridurre l’attività del sistema immunitario contro le proprie cellule insulari “, ha detto il professor Anette-Gabriele Ziegler, direttore dell’IDF. “La combinazione con altri approcci terapeutici immuno-modulabili sarebbe anche concepibile come un intervento”.

In futuro, gli scienziati desiderano approfondire ulteriormente questi risultati nei test preclinici. A tal fine, saranno utilizzati modelli umanizzati per verificare se la combinazione di vaccinazione insulinica e inibizione dell’asse miRNA181a / NFAT5 porta a un sistema immunitario più tollerante verso le cellule produttrici di insulina .

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La tela del ragno ispira impianto rimovibile che può controllare il diabete di tipo 1

Per oltre un milione di americani che vivono con diabete di tipo 1, le iniezioni giornaliere di insulina sono letteralmente una questione di vita o di morte. E mentre non esiste una cura, un gruppo di ricerca guidato dalla Cornell University ha sviluppato un dispositivo che potrebbe rivoluzionare la gestione della malattia.

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Nel diabete di tipo 1, i gruppi di cellule pancreatiche (isole) che producono insulina sono distrutti dal sistema immunitario del corpo. Il gruppo di ricerca, guidato dal professor Minglin Ma del Dipartimento di Ingegneria Biologica e Ambientale, ha ideato un metodo ingegnoso per impiantare centinaia di migliaia di cellule insulari in un paziente. Sono protetti da un sottile rivestimento in idrogel e, cosa più importante, le celle rivestite sono attaccate a un filo di polimero e possono essere rimosse o sostituite facilmente quando sono sopravvissute alla loro impiego.

Il trapianto di cellule insule che producono insulina è un’alternativa alla terapia insulinica, ma richiede una somministrazione di farmaci immunosoppressivi a lungo termine. Un approccio ben studiato per evitare la risposta del sistema immunitario è quello di rivestire e proteggere le cellule in minuscole capsule di idrogel, centinaia di micron di diametro. Tuttavia, queste capsule non possono essere estratte dal corpo facilmente, dal momento che non sono collegate tra loro e ce ne sono centinaia di migliaia.

“Quando falliscono o muoiono, devono uscire”, afferma Ma. “Non vuoi mettere qualcosa nel corpo che non puoi estrarre, con il nostro metodo, non è un problema.”

Prendendo spunto dal modo in cui le perline d’acqua formano una ragnatela, Ma e la sua squadra ha prima tentato di collegare le capsule contenenti cellule insulari attraverso una stringa, ma si sono resi conto che sarebbe stato meglio posizionare lo strato di idrogel uniformemente attorno a una stringa. Quella corda: un filo polimerico nanoporoso a rilascio di calcio ionizzato.

Questo filo – che il gruppo ha soprannominato TRAFFIC (fibra di alginato rinforzata con filo per l’incapsulamento delle isole) – è stato ispirato dalla tela di un ragno ma, secondo Ma, è ancora meglio perché l’idrogel copre il filo in modo uniforme.

“Non hai spazi vuoti tra le capsule”, ha detto. “Con la seta di un ragno, hai ancora degli spazi vuoti tra le perle d’acqua, nel nostro caso le lacune sarebbero cattive in termini di tessuto cicatriziale e simili”.

Questa terapia comporterebbe un intervento laparoscopico minimamente invasivo per impiantare circa 3 metri di filo ricoperto di idrogel nella cavità peritoneale del paziente.

TRAFFIC ha ricevuto la protezione del brevetto con l’aiuto del gigante farmaceutico danese Novo Nordisk, che ha sviluppato l’insulina iniettabile più di 90 anni. Altri coautori includono il professore Dan Luo nel Dipartimento di Ingegneria Biologica e Ambientale, il ricercatore postdottorato Wei Song, gli studenti di dottorato Jason Lu e Yehudah Pardo, il postdoc di scienza delle fibre Dahua Shou, il professore di scienze nutrizionali Ling Qi e postdoc Yewei Ji.



Il rischio di diabete di tipo 1 non è influenzato dal consumo di latte vaccino nei neonati

Oltre 10 anni di follow-up, e il rischio per il diabete di tipo 1 non è stato aumentato quando i bambini con suscettibilità genetica alla malattia sono stati svezzati in una formula che non contiene proteine ??intatte rispetto a una formula convenzionale, secondo i risultati dello studio pubblicato in JAMA oggi.

“Alcuni studi epidemiologici e immunologici suggeriscono che l’esposizione a complesse proteine ??estranee nella prima infanzia può aumentare il rischio di autoimmunità beta-cellulare e diabete di tipo 1 in individui geneticamente predisposti, anche se altri no”, secondo il background dello studio.

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Mikael Knip , MD, DMSc , professore presso l’Università di Helsinki in Finlandia, e colleghi hanno valutato i dati del trial per ridurre il diabete mellito dipendente dall’insulina nello studio TRIGR (Genetically at Risk) su 2.159 neonati con genotipi di antigene leucocitario umano e un primo -degree relativo al diabete di tipo 1 reclutato da maggio 2002 a gennaio 2007. I ricercatori hanno cercato di determinare se lo svezzamento a una formula ampiamente idrolizzata diminuisca l’ incidenza cumulativa del diabete di tipo 1 nei bambini piccoli. Il follow-up è stato condotto fino al 28 febbraio 2017; il follow-up mediano era di 11,5 anni. I partecipanti sono stati assegnati in modo casuale a una formula a base di caseina ampiamente idrolizzata (n = 1,081) o ad una formula di latte vaccino adattata convenzionaleintegrato con il 20% di idrolizzato di caseina (controllo, n = 1.078). I bambini sono stati alimentati con la formula di studio per almeno 60 giorni di età compresa tra 6 e 8 mesi, e ai genitori è stato chiesto di non dare da mangiare ai neonati eventuali alimenti per bambini che contenevano prodotti bovini durante lo studio.

L’età media al momento della presentazione della formula di studio era simile tra i due gruppi (gruppo di intervento, 2 mesi, gruppo di controllo, 1,8 mesi). La durata media dell’alimentazione in studio-formula era più alta nel gruppo di controllo rispetto al gruppo di intervento (11,7 settimane vs 10,2 settimane; P <0,001).

Il diabete si è sviluppato in più partecipanti nel gruppo di intervento (8,4%) rispetto al gruppo di controllo (7,6%) per una differenza dello 0,8% ( P = 0,47). Nessuna differenza significativa è stata osservata tra i due gruppi per l’età media all’esordio del diabete (gruppo di intervento, 6 anni rispetto al gruppo di controllo, 5,8 anni).

Le frequenze di qualsiasi infezione, infezioni delle vie respiratorie superiori e altri eventi avversi erano simili tra i due gruppi.

“Lo studio TRIGR è stato un successo nel fornire una risposta definitiva a un problema controverso: è possibile ridurre l’incidenza cumulativa del diabete di tipo 1 svezzando i bambini a rischio a una formula ampiamente idrolizzata evitando l’esposizione precoce alle proteine ??del latte vaccino? Questa risposta è importante indipendentemente da un esito positivo o negativo “, ha detto Knip. “Solo una prova di grandi dimensioni con potenza adeguata, come TRIGR, può fornire una risposta definitiva a questa domanda. Non vi è alcun beneficio in termini di rischio di diabete di tipo 1 dall’usare una formula ampiamente idrolizzata nel periodo dell’infanzia nella prole a rischio aumentato di malattia.”



Un farmaco per il diabete tipo 2 “inverte significativamente la perdita di memoria” nei topi con l’Alzheimer

Un farmaco sviluppato per il diabete tipo 2 potrebbe essere usato per curare il morbo di Alzheimer, dopo che gli scienziati hanno riscontrato una “significativa  inversione della perdita di memoria” nei topi attraverso un triplice metodo di azione.

La ricerca, pubblicata su Brain Research, potrebbe apportare sostanziali miglioramenti nel trattamento della malattia di Alzheimer attraverso l’uso di un farmaco originariamente creato per trattare il diabete di tipo 2.

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Il ricercatore capo Christian Holscher della Lancaster University nel Regno Unito ha detto che il nuovo trattamento “è una chiara promessa per essere sviluppato in un nuovo trattamento nei disturbi neurodegenerativi cronici come il morbo di Alzheimer”.

La malattia di Alzheimer è la causa più comune di demenza e ci si aspetta che i numeri salgano a due milioni di persone nel Regno Unito entro il 2051, secondo l’Alzheimer’s Society, che ha cofinanziato la ricerca.

Il dott. Doug Brown, direttore della ricerca e dello sviluppo presso l’Alzheimer’s Society, ha dichiarato: ” In assenza di nuove cure in quasi 15 anni, dobbiamo trovare nuovi modi per affrontare l’Alzheimer. È fondamentale esplorare se i farmaci sviluppati per il trattamento di altre condizioni possono essere utili alle persone con Alzheimer e altre forme di demenza. Questo approccio alla ricerca potrebbe rendere molto più rapido ottenere nuovi farmaci promettenti per le persone che ne hanno bisogno”.

Sebbene i benefici di questi farmaci “a triplo agonista” siano stati finora trovati solo nei topi, altri studi con farmaci antidiabetici esistenti come il liraglutide hanno mostrato una reale promessa per le persone con l’Alzheimer, quindi un ulteriore sviluppo di questo lavoro è cruciale “.

Questa è la prima volta che viene utilizzato un farmaco a triplo recettore il quale agisce in diversi modi per proteggere il cervello dalla degenerazione. Combina GLP-1, GIP e Glucagon che sono tutti fattori di crescita. È stato dimostrato che i problemi con la segnalazione del fattore di crescita sono compromessi nel cervello dei malati di Alzheimer.

Lo studio ha utilizzato topi APP / PS1, che sono transgenici ed esprimono geni umani mutati che causano l’Alzheimer. Quei geni sono stati trovati in persone che hanno una forma di Alzheimer e può essere ereditata. Sono stati trattati topi transgenici invecchiati nelle fasi avanzate della neurodegenerazione.

In un labirinto di prova, l’apprendimento e la formazione della memoria sono stati notevolmente migliorati dal farmaco che ha anche:

livelli potenziati di un fattore di crescita del cervello che protegge il funzionamento delle cellule nervose
ridotta la quantità di placche amiloidi nel cervello legate all’Alzheimer
ridotta sia l’infiammazione cronica che lo stress ossidativo
rallentato il tasso di perdita delle cellule nervose
Il professor Holscher ha dichiarato: “Questi risultati molto promettenti dimostrano l’efficacia di questi nuovi farmaci recettori multipli originariamente sviluppati per il trattamento del diabete di tipo 2. ma hanno mostrato effetti neuro-protettivi coerenti in diversi studi”.

“Gli studi clinici con una versione precedente di questo tipo di farmaco hanno già mostrato risultati molto promettenti nelle persone con malattia di Alzheimer o con disturbi dell’umore”

“Qui mostriamo che un nuovo farmaco con triplo recettore mostra d’essere una promessa come potenziale trattamento per l’Alzheimer, ma devono essere condotti ulteriori test dose-risposta e confronti diretti con altri farmaci al fine di valutare se questi nuovi siano superiori a quelli precedenti”.

Il diabete di tipo 2 è un fattore di rischio per l’Alzheimer ed è implicato nella progressione della malattia. L’insulina compromessa è collegata ai processi degenerativi cerebrali nel diabete di tipo 2 e nella malattia di Alzheimer. La desensibilizzazione dell’insulina è stata osservata anche nel cervello della malattia di Alzheimer. La desensibilizzazione potrebbe avere un ruolo nello sviluppo di disturbi neurodegenerativi poiché l’insulina è un fattore di crescita con proprietà neuroprotettive.



Il cerotto medicato dimagrante e brucia grassi

La nuova patch mira a trasformare i grassi che accumulano energia in grassi che bruciano energia

Un nuovo approccio per ridurre i grassi bianchi sporgenti ha mostrato risultati promettenti in studi di laboratorio sui roditori.

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Combina un nuovo modo di somministrare i farmaci, attraverso un cerotto costituito da micro-aghi, con farmaci noti per trasformare il grasso bianco che immagazzina energia in grasso bruno a combustione energetica. Questo approccio innovativo sviluppato dai scienziati della Nanyang Technological University di Singapore (NTU Singapore) ha ridotto l’aumento di peso nei topi con una dieta ricca di grassi e la loro massa grassa di oltre il 30% in quattro settimane.

Il nuovo tipo di patch epidermica contiene centinaia di micro-aghi, più sottili di un capello umano, che sono caricati con l’agonista del recettore adrenergico Beta-3 o un altro farmaco chiamato triiodotironina, ormone tiroideo T3.

Quando il cerotto viene premuto sulla pelle per circa due minuti, i micro-aghi si incastonano nella pelle e si staccano dal cerotto, che quindi può essere rimosso.

Man mano che gli aghi si degradano, le molecole dei farmaci si diffondono lentamente verso il grasso bianco che immagazzina energia sotto lo strato di pelle, trasformandolo in grassi bruni.

I grassi bruni si trovano nei bambini e aiutano a mantenerli caldi bruciando energia. Man mano che gli uomini invecchiano, la quantità di grassi marroni diminuisce e viene sostituita con grassi bianchi viscerali.

Pubblicato sulla rivista Small Methods dal NTU Professor Chen Peng e Professor Xu Chenjie della NTU, questo approccio potrebbe aiutare ad affrontare il problema dell’obesità in tutto il mondo senza ricorrere a interventi chirurgici o farmaci orali che potrebbero richiedere grandi dosaggi e avere seri effetti collaterali.

“Con i microaghi incorporati nella pelle dei topi, i grassi circostanti hanno iniziato a rosolare in cinque giorni, il che ha contribuito ad aumentare il dispendio energetico dei roditori, portando ad una riduzione del guadagno di grasso corporeo”, ha affermato il Prof Xu, che si concentra su ricerca nei sistemi di somministrazione di farmaci.

“La quantità di farmaci che abbiamo usato nella patch è molto inferiore a quella usata per i farmaci orali o iniettati, il che abbassa i costi degli ingredienti dei farmaci mentre il nostro design a rilascio lento minimizza i suoi effetti collaterali”, ha affermato Asst Prof Xu.

L’obesità che deriva da un eccessivo accumulo di grasso è un importante fattore di rischio per la salute e varie malattie, tra cui le cardiache, ictus e diabete di tipo 2. L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha stimato nel mondo 1,9 miliardi di adulti in sovrappeso nel 2016 con 650 milioni di loro obesi.

“Quello che puntiamo a sviluppare è un cerotto indolore che chiunque potrebbe usare con facilità, è discreto e allo stesso tempo accessibile”, ha detto il professor Chen, un esperto di biotecnologia che studia l’obesità. “Soprattutto, la nostra soluzione punta a utilizzare i grassi corporei di una persona per bruciare più energia, un processo naturale nei bambini”.

Sotto la guida dei due scienziati alla School of Chemical and Biomedical Engineering della NTU, il ricercatore Dr Aung Than ha condotto esperimenti i quali hanno dimostrato che il cerotto potrebbe sopprimere l’aumento di peso nei topi alimentati con una dieta ricca di grassi e ridurre la loro massa grassa di oltre il 30 per cento, per un periodo di quattro settimane.

I topi trattati avevano anche livelli di colesterolo nel sangue e acidi grassi significativamente più bassi rispetto ai non trattati.

Essere in grado di consegnare il farmaco direttamente sul sito d’azione è una delle ragioni principali per cui è meno probabile che abbia effetti collaterali rispetto ai farmaci somministrati per via orale.

Il team stima che il loro cerotto prototipo avesse un costo materiale di produzione di circa S $ 5 (US $ 3,50), il pezzo contiene beta-3 agonista del recettore adrenergico combinato con acido ialuronico, una sostanza naturalmente presente nel corpo umano e comunemente usata in prodotti idratanti per la pelle.

L’agonista del recettore adrenergico beta-3 è un farmaco approvato dalla Federal Drug Administration degli Stati Uniti ed è usato per trattare le vesciche iperattive, mentre la triiodotironina T3 è un ormone tiroideo comunemente usato per i farmaci nella tiroide iperattiva.

Entrambi sono stati mostrati in altri studi di ricerca per essere in grado di trasformare i grassi bianchi in marrone, ma il loro uso nel ridurre l’aumento di peso è ostacolato da effetti collaterali potenzialmente gravi e accumulo di droga in tessuti non mirati se sono state utilizzate vie di somministrazione convenzionali, come attraverso l’assunzione orale.

Il professore associato di scuola di medicina Lee Kong Chian della NTU, Melvin Leow, che non era affiliato a questo studio, ha detto che è eccitante essere in grado di affrontare l’obesità attraverso l’imbrunimento del grasso bianco, e i risultati sono stati promettenti.

“Questi dati dovrebbero incoraggiare gli studi clinici di Fase I negli esseri umani per tradurre questi risultati di scienza di base al capezzale, con la speranza che queste patch a microaghi possano essere sviluppate in una modalità economicamente vantaggiosa per la prevenzione o il trattamento dell’obesità nel prossimo futuro, “ha aggiunto Assoc Prof Leow, un endocrinologo.

Dalla pubblicazione del documento, il team ha ricevuto un vivo interesse da parte delle aziende di biotecnologia e sta cercando di collaborare con scienziati clinici per proseguire le loro ricerche.



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