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cellule

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Addio vecchiaia!

Gli scienziati scoprono molecole che potrebbero annullare l’invecchiamento cellulare.

I ricercatori dell’Instituto de Medicina Molecular do Brasil (iMM) João Lobo Antunes hanno scoperto che manipolare una singola molecola di RNA è sufficiente a ripristinare l’invecchiamento cellulare.

Nel tempo, le cellule invecchiano, contribuendo allo sviluppo di diverse malattie. Indurre la rigenerazione cellulare è una strategia per combattere le malattie associate all’invecchiamento cellulare. Tuttavia, le cellule invecchiate tendono ad essere altamente resistenti a qualsiasi tipo di manipolazione intesa a indurre la rigenerazione.




L’acido ribonucleico, o RNA, è responsabile della sintesi proteica all’interno delle cellule. Tuttavia, un tipo specifico di molecola, RNA non codificante, non viene mai tradotto in proteine. Infatti, dal momento della mappatura del genoma umano nel 2001, era noto che solo il 2% circa veniva effettivamente tradotto in proteine.

Ora, un team guidato da Bruno de Jesus e Maria do Carmo-Fonseca ha utilizzato un modello di topo geneticamente modificato per studiare l’invecchiamento e la rigenerazione cellulare . Hanno scoperto che le cellule derivate dalla pelle di vecchi topi producevano quantità elevate di una lunga molecola di RNA non codificante chiamata Zeb2-NAT rispetto alle cellule dei giovani topi. Riducendo la quantità di questa specifica molecola di RNA, è stato possibile rigenerare in modo efficiente le vecchie cellule .

“Questi risultati sono un passo importante nel metterci in grado di rigenerare i tessuti malati nelle persone anziane”, ha detto Bruno de Jesus.

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I ricercatori progettano le cellule beta sintetiche per secernere l’insulina in risposta all’elevato livello di zucchero nel sangue

Il trattamento del diabete di tipo 1 e di alcuni casi di diabete di tipo 2 ha richiesto per lungo tempo iniezioni d’insulina dolorose e frequenti o tramite infusione meccanica con microinfusore d’insulina. Ma i ricercatori dell’Università del North Carolina hanno ora sviluppato ciò che potrebbe essere un’opzione molto più avanzata: cellule artificiali che rilasciano automaticamente l’insulina nel flusso sanguigno quando i livelli di glucosio aumentano.

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Queste “cellule beta artificiali” (ABC) imitano le funzioni dei controllori naturali del glucosio del corpo, le cellule beta beta- che rilasciano insulina del pancreas. La perdita o la disfunzione di queste cellule provoca il diabete di tipo 1 e molti casi di diabete di tipo 2. L’idea è che gli A?C possano essere inseriti per via sottocutanea in pazienti, e che verranno sostituite ogni pochi giorni, o da una patch cutanea indolore e usa e getta.
Come riportano i ricercatori in Nature Chemical Biology , una singola iniezione degli ABC in topi diabetici privi di beta cellule ha rapidamente normalizzato i livelli di glucosio nel sangue degli animali e ha mantenuto tali valori normali per un massimo di cinque giorni.
“Il nostro piano ora è quello di ottimizzare ulteriormente e testare queste cellule sintetiche in animali più grandi, sviluppare un sistema di somministrazione per via cutanea e, in ultima analisi, testarle nelle persone con diabete”, ha dichiarato il ricercatore principale Zhen Gu, PhD, professore della UNC di Ingegneria Biomedica.
Le beta cellule artificiali intelligenti potrebbero portare ad un nuovo trattamento del diabete
Gli ABC hanno mostrato una rapida risposta ai livelli di glucosio in eccesso nei test di laboratorio e nei topi diabetici senza beta cellule . “I topi sono andati da iperglicemicia a normoglicemia entro un’ora e sono rimasti normoglicemiciper per cinque giorni”, ha detto Gu.
I topi di controllo iniettati con ABC non insulina sono rimasti iperglicemici.
Gu e i colleghi pianificano ulteriori test preclinici e si aspettano di sviluppare un metodo per la consegna libera delle cellule senza dolore attraverso una patch per via cutanea che potrebbe essere semplicemente sostituita.
Il dottor John Buse, MD, PhD a capo della divisione endocrinologia e direttore del Centro di cura del diabete UNC, ha dichiarato: “C’è ancora molto lavoro per ottimizzare questo sistema artificiale – prima che si passi agli studi umani, ma questi risultati finora sono un primo passo straordinario e creativo per un nuovo modo volto a risolvere il problema del diabete utilizzando l’ingegneria chimica in contrapposizione a pompe meccaniche o trapianti vivi. “Gu e la sua squadra stanno lavorando anche separatamente su una patch cutanea senza cellule , una “patch intelligente di insulina” che rileva i livelli di glucosio nel sangue e secerne l’ insulina nel flusso sanguigno secondo necessità.



Il ruolo vitale dell’insulina nel mantenere le cellule staminali

Embrione

Una nuova ricerca condotta presso il centro cellule staminali, DanStem, presso l’Università di Copenhagen mostra che l’insulina è un determinante chiave della potenzialità delle cellule staminali embrionali nei mammiferi.

Nuova ricerca condotta dal centro cellule staminali, DanStem, presso l’Università di Copenhagen mostra che l’insulina è un fattore determinante e chiave per sviluppare le potenzialità di diversificazione delle cellule staminali embrionali nei mammiferi. Quando grandi quantità di insulina sono in circolo, le cellule staminali mantengono la loro capacità di trasformarsi in tutti i tipi di cellule nel corpo. Tuttavia, troppa poca insulina porta le cellule staminali embrionali a essere trasformate in un nuovo tipo di cellule staminali, che possono produrre tessuti i quali supportano lo sviluppo fetale e contribuiscono a rendere diversi organi interni. Poiché le cellule staminali embrionali provengono da embrioni che permangono incubati nella fase gestazionale della madre, questo studio suggerisce che l’insulina materna e la dieta siano forse importanti per le prime fasi della gravidanza. Questo studio indica anche nuovi modi in cui le cellule staminali possono essere fatte e differenziate per aiutare a trattare le malattie degenerative.

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L’insulina si è rivelata come un nuovo fattore importante per l’identità delle cellule staminali pluripotenti, le cellule in grado trasformarsi in tutte le cellule del corpo diversificate per funzioni. Un nuovo studio condotto presso il Centro della Fondazione Novo Nordisk  Stem Cell Biology, DanStem, presso l’Università di Copenhagen rivela che l’insulina agisce in modi inaspettati per stabalizzare le cellule staminali in laboratorio e su embrioni coltivati ??su piastra.

“Stiamo esplorando come le cellule staminali rispondano ai segnali prodotti da altre cellule, istruzioni che dicono loro di svilupparsi in cellule specializzate per la formazione di organi e intestini, l’endoderma. Ma poi, quando abbiamo aggiunto questi fattori al cibo, normalmente usati per coltivare le cellule staminali, siamo rimasti sorpresi che questi segnali potessero istruire le cellule staminali a rimanere come cellule staminali. Confrontando diversi mezzi abbiamo scoperto una differenza fondamentale, l’insulina. Con l’insulina, rimangono come cellule staminali, ma con essa fanno un tipo speciale di endoderma. Poiché questo tipo di cellule staminali sono come le cellule dell’embrione, suggerisce che l’insulina potrebbe anche essere importante per lo sviluppo umano implicate con la dieta materna ed i livelli di insulina potrebbero svolgere un ruolo chiave nelle prime fasi di una gravidanza sana, dice il capo dello studio il professor Joshua Brickman da DanStem.



La produzione di cellule beta nel diabete tipo 1 può essere migliorata

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Un breve ritorno in soccorso di Roberto privo di collegamento a internet, per pubblicare questo elaborato.

Le cellule Beta rilasciano l’insulina nel sangue, ma quando soffrite di un diabete di tipo 1, difficilmente ne avrete in corpo. Questo perché il sistema immunitario attacca le cellule beta.

Il ruolo dell’insulina è ridurre e regolare il livello di zucchero nel sangue quando è troppo elevato. Le persone con diabete non hanno questa funzione e pertanto hanno bisogno di iniezioni di insulina per regolare i loro livelli di zucchero nel sangue.
I ricercatori stanno cercando di produrre artificialmente le cellule beta allo scopo di trapianto nei pazienti diabetici tipo 1 per regolare zucchero nel sangue. Un nuovo risultato di ricerca dell’Università di Copenaghen e di Novo Nordisk recentemente pubblicato nella rivista scientifica Stem Cell Reports fornisce una migliore comprensione di come migliorare la produzione di cellule beta dalle cellule staminali embrionali umane.
“Al momento possiamo rendere le cellule staminali sviluppate in qualcosa che assomiglia a cellule beta adattate. La nostra ricerca mostra che il metodo attuale produce cellule assomiglianti un po’ troppo alle cellule alfa, ma la ricerca ci ha dato una migliore comprensione delle mutazioni delle cellule staminali in beta. Infatti, dimostriamo anche che le cellule possono svilupparsi lungo percorsi diversi e finiscono convertirsi in cellule beta “, afferma Anne Grapin-Botton, professore presso il Novo Nordisk del Centro per la biologia cellulare, DanStem.
I ricercatori hanno basato il loro lavoro su cellule staminali pluripotenti umane , che sono in grado di evolvere in qualsiasi tipo di cellula nel corpo. Utilizzando metodi noti, gli scienziati hanno analizzato circa 600 diverse cellule sul loro cammino verso la differenziazione in cellule beta e esaminato individualmente le cellule per scoprire quanto assomigliano molecolarmente alle beta.
Così facendo, i ricercatori hanno importanti nuove conoscenze sul modo in cui le cellule si sviluppano e quali geni svolgono un ruolo in questo sviluppo. In particolare, sono importanti i geni NXK6.1 e MNX1 affinché vengano attivati ??per le cellule così da diventare beta cellule alla fine.
“Questo studio esamina approfonditamente i meccanismi molecolari a livello cellulare: non stiamo guardando a che cosa fanno le celle medie, come altri scienziati hanno già fatto – stiamo guardando tutte le singole cellule . la speranza sta nel cercare di impedire che le cellule si sviluppino nella “direzione sbagliata”, affrontando i percorsi che le cellule prendono nel loro sviluppo e come si sviluppano  negli esseri umani in grembo “, afferma Anne Grapin-Botton.
“Le cellule iniziano sicuramente il processo per diventare cellule alfa o beta, ma non lo completano: qui dobbiamo continuare a ricercare per imparare ancora di più su come ottimizzare l’ultimo passo nello sviluppo delle cellule beta , “spiega Anne Grapin-Botton.
Lo studio è stato condotto in collaborazione con il capo progetto Christian Honoré di Novo Nordisk ed è supportato da Innovation Fund Denmark, dalla Fondazione nazionale per la ricerca danese e dalla Fondazione Novo Nordisk.



Nuova misurazione delle cellule beta in grado di valutare la progressione e il trattamento del diabete

I ricercatori dell’Università del Wisconsin-Madison hanno sviluppato una nuova misurazione per volume e attività delle cellule beta, la fonte d’insulina ormonale che regola lo zucchero.
In uno studio pubblicato nell’edizione di agosto del giornale Diabetes, Weibo Cai e colleghi hanno utilizzato uno scanner PET per rilevare i minimi livelli di una sostanza radioattiva nel pancreas del topo. Cai, l’autore maggiore dello studio e professore associato di radiologia, afferma che a differenza dei metodi precedenti per misurare la quantità di cellule beta, il nuovo test misura anche quanto attivamente queste cellule stanno producendo insulina.
La scansione PET, o la tomografia a emissione di positroni , viene usata per rilevare piccole quantità di traccianti, comunemente impiegati per individuare cancro e metastasi. Questa zona è una specialità di Cai. Cai dice che il test può essere usato per valutare i trattamenti o trapianti di cellule destinati a rallentare o invertire il diabete.
Con un brevetto provvisorio depositato attraverso la Wisconsin Alumni Research Foundation, Cai ha iniziato a pianificare una serie di sperimentazioni umane che potrebbero condurre all’accettazione da parte della Food and Drug Administration per un nuovo metodo in grado di determinare la quantità e la condizione delle cellule beta. Il primo passo in questi studi ha riguardato la distribuzione e potenziale tossicità del cloruro di manganese radioattivo utilizzato come tracciante.
Una carenza di insulina, dovuta alla morte o all’inattività delle cellule beta, è la causa del diabete tipo I (precedentemente “giovanile”). Lo stesso problema può anche causare il diabete di tipo II. Ma questa condizione, una volta definita “diabete adulto”, può anche derivare da una risposta insufficiente all’insulina. “In alcune condizioni è possibile avere un numero adeguato di cellule beta, ma non tutte funzionano”, dice Cai. “Misuriamo il volume e riceviamo un prodotto di volume dei tempi di funzione, che è quello che tutti vogliono sapere”.
Il tracciante scelto ha una breve emivita, quindi l’esposizione alla radiazione non è superiore a quella che viene ora utilizzata nelle numerose scansioni PET utilizzate per rilevare il cancro.
Poiché i test dello zucchero nel sangue sono economici e affidabili, Cai non propone di sostituirli per individuare il diabete. Invece, il nuovo test potrebbe essere utilizzato per monitorare l’efficacia dei farmaci e altre misure destinate a smorzare l’assalto immunitario che uccide le cellule beta.

Il test potrebbe offrire vantaggi rispetto ai metodi precedenti per rilevare e analizzare le cellule beta, spiega Cai. Alcune tecniche di risonanza magnetica possono fornire informazioni sulla quantità e sulla funzione delle cellule beta, spiega, ma usano una dose di cloruro di manganese che è almeno un milione di volte superiore alla nuova tecnica PET, suggerendo il vantaggio con una minore tossicità.
Altri test rilevano le cellule beta identificando i recettori che sono unici a quelle cellule “ma anche se queste non funzionano, i recettori sono ancora lì”, dice Cai, ” e così si può capire se secernono insulina. 



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