Terra grassa. Crediti: Peter Allen, University of California, Santa Barbara
Le nuove diagnosi di diabete di tipo 2 tendono ad avere una cosa in comune: l’obesità. Ma esattamente come la dieta e l’obesità inneschino il diabete è stato a lungo oggetto di intensa ricerca scientifica. Un nuovo studio condotto da Jamey Marth, direttore del Centro per la Nanomedicina (una collaborazione tra l’Università della California – Santa Barbara e l’istituto Sanford-Burnham) ha rivelato un percorso che legherebbe le diete ricche di grassi ad una sequenza di eventi molecolari responsabili dell’insorgenza e la gravità del diabete. Questi risultati sono stati pubblicati on-line il 14 agosto su Nature Medicine.
Attraverso studi sui topi e sugli esseri umani, il team del Dott. Marth ha scoperto un percorso di malattia che viene attivato nelle cellule beta pancreatiche, e conduce poi a difetti metabolici in altri organi e tessuti, incluso il fegato, i muscoli e il tessuto adiposo (grasso). Infine, questo meccanismo arriva a provocare il diabete.
“Inizialmente siamo stati sorpresi nello scoprire quanto le cellule beta del pancreas contribuiscano alla comparsa e alla gravità del diabete”, ha detto il Dott. Marth. “L’osservazione che la disfunzione delle cellule beta contribuisce in modo significativo ai segni della malattia, inclusa la resistenza all’insulina, è giunta inaspettata. Abbiamo notato tuttavia che gli studi fatti da altri laboratori pubblicati negli ultimi decenni sembravano mostrare questa possibilità.”
Nelle persone sane, le cellule beta del pancreas monitorano il livello del glucosio nel sangue utilizzando i trasportatori del glucosio ancorati alle loro membrane cellulari. Quando il glucosio nel sangue è alto, come ad esempio dopo un pasto, le cellule beta reagiscono al glucosio supplementare secernendo l’insulina per un intervallo di tempo limitato. A sua volta, l’insulina stimola altre cellule del corpo ad assorbire il glucosio, un nutriente di cui hanno bisogno per produrre energia.
In un percorso molecolare appena scoperto, alti livelli di grasso sembrano interferire con due principali fattori di trascrizione, ossia due proteine che accendono o spengono l’attivazione di particolari geni. Questi fattori di trascrizione, FOXA2 e HNF1A, sono normalmente richiesti per la produzione di un enzima chiamato GnT-4a glicosiltransferasi, che modifica le proteine che hanno una particolare struttura (polisaccaridi o zucchero). La conservazione corretta dei trasportatori del glucosio nella membrana cellulare dipende da questa modifica, ma quando FOXA2 e HNF1A non funzionano correttamente, la funzione dell’enzima GnT-4a è notevolmente diminuita. Così, quando i ricercatori hanno nutrito topolini altrimenti normali con una dieta ricca di grassi, hanno scoperto che le cellule beta degli animali non potevano percepire l’aumento del glucosio nel sangue e quindi rispondere. La conservazione della funzione dell’enzima GnT-4a è stata in grado di bloccare l’insorgenza del diabete, anche in animali obesi. Quindi la diminuita capacità di rilevamento del glucosio da parte delle cellule beta ha dimostrato essere un importante determinante per l’esordio della malattia e per la sua gravità.
“Ora che sappiamo più a fondo come gli stati di eccesso di nutrizione possano portare a diabete di tipo 2, possiamo vedere più chiaramente come intervenire”, ha detto il dottor Marth. Lui e i suoi colleghi stanno ora valutando i vari metodi per aumentare l’attività enzimatica delle cellule beta GnT-4a negli esseri umani, come mezzo per prevenire ed eventualmente curare il diabete di tipo 2.
“L’identificazione degli attori molecolari in questo percorso del diabete suggerisce nuovi bersagli terapeutici ed approcci verso lo sviluppo di un efficace trattamento preventivo o curativo, forse,” ha continuato il dott. Marth. “Questo può essere realizzato mediante la terapia genica con cellule beta o con farmaci che interferiscono con questa via in modo da mantenere le normali funzioni delle cellule beta”.
L’Istituto per la Nanomedicina è il frutto della collaborazione tra l’Università of California, Santa Barbara e il Medical Research Institute.