Insulina: come dà energia a tutte le cellule, l’immunità non fa eccezione

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Una risposta immunitaria rapida ed efficace ci protegge dalle malattie e dalle infezioni potenzialmente letali distruggendo cellule o microbi infetti; mentre uno sbagliato o inefficiente può causare lo sviluppo di disturbi o malattie del sistema immunitario. Il ruolo dell’insulina come spinta al sistema immunitario per migliorare la sua capacità di combattere le infezioni è stato dettagliato per la prima volta dagli scienziati del Toronto General Hospital Research Institute (TGHRI). Gli scienziati del TGHRI hanno identificato una specifica via di segnalazione dell’insulina che, una volta attivata, aumenta la risposta dei linfociti T nel sistema immunitario per dividersi rapidamente e secernere citochine, che attivano il resto del sistema immunitario. I risultati della ricerca sono pubblicati in un paper intitolato “La stimolazione mediata dal recettore dell’insulina migliora l’immunità delle cellule T durante l’infiammazione e l’infezione”, con primo autore il Dr. Sue Tsai, ricercatore postdottorato e autori senior i Dr. Daniel Winer, anatomopatologo, University Health Network e Scientist, Toronto General Hospital Research Institute e Dr. Shawn Winer, anatomopatologo al St. Michael’s Hospital.

“Abbiamo identificato uno degli ormoni più popolari del metabolismo, in particolare la via di segnalazione dell’insulina, come un nuovo driver” co-stimolatorio “della funzione del sistema immunitario”, afferma il Dr. Dan Winer, che è anche ricercatore, dipartimento di medicina di laboratorio e patologia all’Università di Toronto. “Il nostro lavoro caratterizza il ruolo di questa via di segnalazione nelle cellule immunitarie, principalmente le cellule T, aprendo nuove strade per il futuro per una migliore regolazione del sistema immunitario.”Il legame tra insulina e sistema immunitario non è ovvio”, afferma il Dr. Tsai; “È affascinante apprendere che le cellule immunitarie, che richiedono energia e sostanze nutritive per il corretto funzionamento proprio come tutte le altre cellule del corpo, sono anche regolate dai segnali metabolici dell’insulina”. Sebbene negli anni passati sia stato fatto molto lavoro sul ruolo dell’insulina in organi quali fegato, muscoli e grasso per comprendere la regolazione del glucosio o dello zucchero nel sangue e di come il corpo metabolizza o lo trasformi in energia, poco si sa su come l’insulina influisce sul sistema immunitario.

Il suggerimento di testare questo collegamento è venuto al team di ricerca come risultato dell’osservazione che le persone con diabete di tipo 2 o che sono obese e ad alto rischio di sviluppare diabete di tipo 2, non rispondono bene o sono resistenti all’insulina. Nel loro precedente lavoro, i laboratori Winer hanno dimostrato che le cellule immunitarie all’interno del grasso addominale causano il rilascio di sostanze chimiche “pro-infiammatorie”, che rendono il corpo meno sensibile all’insulina. È interessante notare che il dottor Tsai, l’obesità è legata all’insulino-resistenza del corpo, e gli individui obesi e resistenti all’insulina sono noti per avere risposte immunitarie indebolite e una maggiore suscettibilità allo sviluppo di infezioni gravi. Può essere, lei ragiona, che esiste un legame tra l’infiammazione persistente e cronica, la disfunzione immunitaria e la resistenza all’insulina, con il risultato che li linfociti T smettono di rispondere e diventano danneggiate dal punto di vista funzionale. L’obiettivo di questa ricerca è stato quello di studiare come l’insulina regola la funzione dei linfociti T e ciò che causa le cellule T a smettere di rispondere all’insulina, dice il dott. Tsai, aggiungendo che le cellule T sono state scelte perché svolgono un ruolo fondamentale nell’autodifesa contro le infezioni.

Usando topi geneticamente modificati, il team di ricerca ha progettato topi con linfociti T che non avevano un recettore insulinico su di loro, mimando la resistenza all’insulina. Hanno poi osservato quello che è successo alle cellule T nei topi sotto diversi fattori di stress, come il virus dell’influenza H1N1. Le cellule T hanno bisogno di più segnali per aumentare la loro attivazione dopo che incontrano un invasore straniero, spiega il Dr. Winer, aggiungendo che “il recettore o molecola di segnalazione dell’insulina è come una seconda spinta al sistema immunitario per garantire che possa combattere l’infezione con le migliori armi possibili che ha”. Senza la spinta aggiuntiva o il kickstart fornito dal recettore dell’insulina per aiutare a “rienergizzare” le cellule T a montare un’efficace risposta immunitaria, le cellule T non sono riuscite a distruggere virus come l’influenza H1N1. “I linfociti T sono il cuore di tante malattie”, afferma il Dr. Tsai, “Se riusciremo a comprenderle a livello cellulare, questo ci darà la migliore opportunità di trovare nuovi percorsi per individuare nuove terapie”.

In futuro, gli scienziati potrebbero sfruttare questa via di segnalazione dell’insulina per aumentare la risposta immunitaria per creare vaccini, ad esempio, o per smorzarla per curare malattie infiammatorie come l’artrite, la colite ulcerosa e il morbo di Crohn.

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

Pubblicazioni scientifiche

Iglesias M et al. Front Immunol. 2018 Jul 16; 9:1565-73.

Andreone L et al. Front Endocrinol. 2018 May 17; 9:229.

Morran MP et al., McInerney MF. J Biol Methods. 2018;5(1).

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- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it