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Piastrine: anche loro vogliono glucosio e il diabete non è contento

Le piastrine, le cellule del sangue che consentono la coagulazione, sono altamente dipendenti dalla loro capacità di metabolizzare il glucosio, secondo un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Università dello Iowa. I risultati, pubblicati su Cell Reports e in un documento correlato pubblicato su Arteriosclerosi, Trombosi e Biologia vascolare, possono avere implicazioni per la comprensione del maggiore rischio di trombosi – coaguli di sangue all’interno dei vasi sanguigni – nelle persone con diabete. Le piastrine sono frammenti cellulari a forma di disco nel sangue che, una volta attivati, si aggregano per formare coaguli. Un’aumentata attivazione piastrinica può anche contribuire a condizioni infiammatorie come l’artrite reumatoide e l’aumento della mortalità dovuta alla sepsi. Il team di ricerca ha scoperto che topi privi delle proteine ​​che le piastrine utilizzano per importare il glucosio dalla circolazione hanno una conta piastrinica inferiore e le loro piastrine vivono vite più corte. Il team ha scoperto che il metabolismo del glucosio è molto critico durante l’intero ciclo di vita delle piastrine – dalla produzione, a quello che fanno nel corpo, a come vengono liberati dal corpo.

Sono necessari due trasportatori di glucosio GLUT1 e GLUT3 perché il glucosio entri nelle piastrine. I ricercatori hanno studiato modelli murini geneticamente modificati che mancavano solo GLUT1 e GLUT3 o GLUT3 e hanno osservato come la formazione, la funzione e la clearance delle piastrine fossero influenzate. In assenza della capacità di metabolizzare il glucosio, i topi hanno prodotto piastrine e i mitocondri delle piastrine hanno metabolizzato altre sostanze al posto del glucosio per svolgere il loro compito di generare l’energia delle cellule. Ma i topi avevano un numero di piastrine inferiore al normale. I ricercatori sono stati in grado di individuare due cause per il basso numero di piastrine nei topi privi di GLUT1 e GLUT3: meno piastrine prodotte e maggiore clearance delle piastrine. Le piastrine sono create da cellule del midollo osseo chiamate megacariociti. I ricercatori hanno testato la capacità dei megacariociti di generare nuove piastrine depletando il sangue delle piastrine e osservando il successivo recupero. 

Hanno anche testato i megacariociti in coltura, stimolandoli a creare nuove piastrine e hanno scoperto che la generazione di nuove piastrine era difettosa. Chiaramente c’è un’obbligata necessità di glucosio per estrarre le piastrine dal midollo osseo. Inoltre, il team ha osservato che le piastrine giovani funzionavano normalmente, anche in assenza di glucosio. Ma con l’avanzare dell’età, le piastrine venivano eliminate dalla circolazione prima del normale perché venivano distrutte. Le piastrine subiscono un nuovo meccanismo di necrosi grazie al quale l’assenza di glucosio porta alla scissione di una proteina chiamata calpaina, che li contrassegna per questa via necrotica. Quando i ricercatori hanno trattato gli animali con un inibitore della calpaina, hanno visto ridurre l’aumento della clearance piastrinica. Il team ha anche cercato di determinare se le piastrine potrebbero esistere e funzionare quando il metabolismo dei mitocondri viene fermato. I topi sono stati iniettati con un veleno mitocondriale a una dose che un topo sano può tollerare.

Nei topi con deficienza di GLUT1 e GLUT3, tuttavia, la conta piastrinica è scesa a zero in circa 30 minuti. Nello studio correlato in ATVB, il gruppo di ricerca ha dimostrato che GLUT3 ha svolto il ruolo predominante nell’attivazione piastrinica e che i topi con GLUT3 ridotto nelle piastrine sopravvissero all’embolia polmonare e svilupparono un’artrite meno grave in un modello di artrite reumatoide. Abel afferma che questo studio pone le basi per esplorare strategie in cui modificare l’utilizzo del glucosio piastrinico potrebbe essere sfruttato a scopi terapeutici in condizioni in cui l’inibizione dell’attivazione piastrinica potrebbe essere utile. Il lavoro fa parte di una più ampia collaborazione finanziata dai National Institutes of Health con i ricercatori dell’Università dello Utah, che cerca di capire i meccanismi per aumentare il rischio di trombosi nel diabete. Gli scienziati sanno che nel diabete, le piastrine utilizzano troppa glucosio. Questo aumento del metabolismo del glucosio è correlato all’iperattività piastrinica che caratterizza molte complicanze vascolari diabetiche.

Ridurre la capacità delle piastrine di utilizzare il glucosio potrebbe essere di beneficio terapeutico nel contesto del diabete. E adesso, chi ne è affetto ha un motivo in più per tenere sotto disciplina la sua glicemia.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Rusak T et al. Blood Coagul Fibrinolysis. 2017 Sep; 28(6):443-451. 

Fidler TP et al. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2017 Sep; 37(9):1628. 

Fidler TP et al., Abel ED. Cell Report 2017 Jul 25; 20(4):881-894.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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