Alla scoperta di cosa uccide il pancreas nel diabete genetico: ancora la colpa sui grassi

Le malattie autoimmuni derivano da un’infiammazione prolungata, in cui le cellule immunitarie attaccano il proprio corpo. Nel diabete di tipo 1, i macrofagi e le cellule T si infiltrano nel pancreas e attaccano le cellule beta. Mentre muoiono, la produzione di insulina diminuisce o svanisce. È possibile che le cellule beta nel pancreas producano inconsapevolmente un segnale che aiuta la loro stessa scomparsa nel diabete di tipo 1? Questo sembra essere il caso, secondo Sasanka Ramanadham, Ph.D., professore di Biologia dello sviluppo e integrativa cellulare all’Università dell’Alabama a Birmingham, e Charles Chalfant, PhD, professore di Microbiologia, Biologia cellulare e molecolare all’Università della Florida del sud. La ricerca ha studiato i segnali che guidano le cellule dei macrofagi nel corpo verso due diversi fenotipi di cellule immunitarie attivate. Il tipo M1 attacca le infezioni da fagocitosi e dalla secrezione di segnali che aumentano l’infiammazione e le molecole che uccidono i microbi. Il tipo M2 agisce per risolvere l’infiammazione e riparare i tessuti danneggiati.

Il professor Ramanadham ha trascorso decenni a studiare la segnalazione lipidica nel diabete di tipo 1, mentre il professor Chalfant studia la segnalazione lipidica nel cancro e il suo laboratorio fornisce competenze di spettrometria di massa per entrambi gli studi. La spettrometria di massa è un approccio molto sensibile per identificare diverse classi di lipidi e quantificare l’abbondanza di tali lipidi. I ricercatori si sono concentrati su un particolare enzima, chiamato fosfolipasi A2beta indipendente dal Ca2+ (iPLA2beta). Questo enzima idrolizza i glicero-fosfolipidi di membrana nella membrana cellulare per rilasciare un acido grasso e un lisofosfolipide, che da soli possono modulare le risposte cellulari. Altri enzimi possono quindi convertire quegli acidi grassi in lipidi bioattivi, che il laboratorio di Ramanadham ha designato come lipidi derivati ​​da iPLA2beta o iDL. Gli iDL possono essere lipidi pro-infiammatori che promuovono il fenotipo di macrofagi M1 o lipidi pro-risoluzione che promuovono il fenotipo di macrofagi M2, a seconda delle vie più attive.

Inoltre, gli iDL vengono rilasciati dalla cellula, quindi potrebbero partecipare alla segnalazione cellula-cellula. Le cellule beta e i macrofagi esprimono l’attività iPLA2-beta e per esaminare come l’abbondanza di iDL possa influenzare l’infiammazione, i ricercatori hanno studiato topi knockout iPLA2beta e topi con cellule beta nel pancreas progettati per sovraesprimere iPLA2beta. I macrofagi dei topi knockout iPLA2beta sono stati isolati e quindi attivati ​​classicamente per indurre il fenotipo M1. I ricercatori hanno quindi misurato gli eicosanoidi iDL prodotti dai macrofagi che non avevano iPLA2beta. Rispetto ai macrofagi attivati ​​di tipo selvaggio, i macrofagi knockout hanno prodotto meno prostaglandine pro-infiammatorie e più di un mediatore lipidico specializzato chiamato resolvin D2. Entrambi i cambiamenti erano coerenti con la polarizzazione del fenotipo M2, uno stato infiammatorio ridotto. Al contrario, i macrofagi dei topi con cellule beta che hanno sovraespresso iPLA2beta hanno mostrato un aumento della produzione di eicosanoidi infiammatori e una riduzione del resolvin D2.

Ciò rifletterebbe un miglioramento dello stato infiammatorio e la polarizzazione del fenotipo M1. Questi risultati, per la prima volta, rivelano un’associazione tra cambiamenti selettivi negli eicosanoidi e mediatori lipidici pro-risoluzione specializzati con polarizzazione dei macrofagi e, inoltre, che le specie lipidiche rilevanti sono modulate dall’attività di iPLA2beta. Ancora più importante, i nostri risultati svelano la possibilità che eventi innescati nelle cellule beta possano modulare le risposte dei macrofagi – e probabilmente altre cellule immunitarie che si infiltrano nelle isole. Il professor Ramanadham ha concluso: “Per quanto ne sappiamo, questa è la prima dimostrazione della segnalazione lipidica generata da cellule beta che hanno un impatto su una cellula immunitaria che provoca conseguenze infiammatorie. Pensiamo che i lipidi generati dalle cellule beta possano causare la morte delle cellule stesse. Inoltre, mentre l’obiettivo principale degli studi sul diabete di tipo 1 è la decifrazione delle componenti immunologiche del processo patologico, i nostri studi mettono in primo piano altri fattori altrettanto importanti, come la segnalazione lipidica generata localmente, che dovrebbero essere considerati nella ricerca di strategie efficaci prevenire o ritardare l’insorgenza e la progressione del diabete autoimmune”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Nelson AJ et al. J Lipid Res. 2020 Feb;61(2):143-158. 

Nelson AJ et al. Am J Cardiovasc Drugs 2020; 20(1):11-18.

Nelson AJ et al. Circulation. 2019 Nov;140(22):1802-1804.

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2450 Articoli
- 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). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - 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
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