Diabete

Diabete: la coppia di droghe aiuta il corpo a reintegrare le sue cellule produttrici di insulina

Gli scienziati hanno compiuto un passo fondamentale nella ricerca di una cura per il diabete che ripristini la capacità del corpo di produrre insulina.

Hanno creato un nuovo cocktail di farmaci che può indurre le cellule produttrici di insulina a rigenerarsi a un ritmo abbastanza veloce da poter essere utilizzato nei trattamenti umani.

Il recente studio condotto da ricercatori della Icahn School of Medicine del Mount Sinai di New York City, a New York, rivela come una nuova combinazione di due classi di farmaci possa far replicare le cellule beta umane adulte con una percentuale del 5-8% al giorno.

Il team riporta i risultati in un documento che compare nel giornale Metabolismo cellulare.

"Siamo molto entusiasti di questa nuova osservazione", afferma l'autore principale Dr. Andrew F. Stewart, che è direttore del Mount Sinai Diabetes, Obesity, and Metabotism Institute, "perché, per la prima volta, siamo in grado di vedere i tassi della replicazione delle cellule beta delle cellule umane che sono sufficienti per ricostituire la massa delle cellule beta negli esseri umani. "

In un lavoro precedente, il team aveva studiato una piccola molecola che blocca un enzima chiamato chinasi 1A (DYRK1A) regolata dalla fosforilazione a due specifiche di tirosina. Questa molecola ha portato a un tasso di proliferazione delle cellule beta dell'1,5-3%.

Nel nuovo studio, il team ha dimostrato come l'aggiunta di una piccola molecola da una classe diversa di farmaco ha portato il tasso di proliferazione a una media del 5-8%. Il secondo farmaco blocca i membri della superfamiglia beta del fattore di crescita trasformante (TGFβSF).

Tuttavia, mentre lo studio ha compiuto un passo importante dimostrando che la combinazione di farmaci può rigenerare le cellule beta abbastanza velocemente per il trattamento, c'è ancora del lavoro da fare.

Come spiega la dott.ssa Stewart, "il prossimo grande ostacolo è capire come consegnarli direttamente al pancreas".

Diabete, insulina e cellule beta

Il diabete è una malattia in cui il livello di glucosio nel sangue sale a livelli dannosi. La glicemia persistente danneggia i vasi sanguigni, i nervi e altri sistemi corporei. Può portare a perdita della vista, malattie renali e problemi cardiaci.

I livelli di glucosio nel sangue aumentano a causa delle difficoltà con la produzione e l'uso dell'insulina, un ormone che aiuta le cellule del corpo ad assorbire e utilizzare il glucosio per produrre energia.

Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, le stime suggeriscono che entro il 2025 potrebbero esserci fino a 300 milioni di persone in tutto il mondo con diabete.

Negli Stati Uniti, il diabete colpisce circa il 9,4 per cento della popolazione, il che equivale a circa 30,3 milioni di persone. L'Istituto Nazionale di Diabete e Malattie Digestive e Rene suggeriscono che ci sono altri 84,1 milioni di adulti con prediabete.

Esistono due tipi principali di diabete: tipo 1 e tipo 2. Circa il 90-95% degli adulti con diabete ha tipo 2.

Nel diabete di tipo 1, la mancanza di controllo della glicemia si verifica perché il sistema immunitario distrugge le cellule beta produttrici di insulina nel pancreas.

Il diabete di tipo 2 di solito inizia con l'insulino-resistenza, una condizione in cui le cellule diventano meno efficaci nell'uso di insulina. Il pancreas inizialmente compensa facendo più insulina, ma questa non è una soluzione a lungo termine e i livelli di glucosio nel sangue finiscono per salire.

Anche se i due tipi hanno differenze, studi recenti rivelano che il diabete di tipo 1 e di tipo 2 condividono una delle principali caratteristiche: un diminuito apporto di cellule beta che producono insulina funzionanti.

'Raggiunti i tassi precedentemente irraggiungibili'

Il Dr. Stewart afferma che nessuno dei farmaci attualmente disponibili per il trattamento del diabete è sufficientemente efficace per rigenerare le cellule beta umane.

I ricercatori stanno studiando altri approcci, come il trapianto di cellule beta o il pancreas e trattamenti che utilizzano le cellule staminali per generare nuove cellule beta. Tuttavia, nessuno di questi è molto diffuso, osserva il dott. Stewart.

Nel lavoro precedente, lui ei suoi colleghi avevano dimostrato che un inibitore DYRK1A chiamato harmine era in grado di stimolare una prolungata proliferazione di cellule beta umane adulte in colture di laboratorio.

Inoltre, i topi con cellule beta umane al loro posto erano in grado di mantenere i livelli di zucchero nel sangue nell'intervallo normale dopo il trattamento con l'harmina.

Questo è stato un importante passo avanti. Tuttavia, il tasso di nuova produzione di cellule beta era troppo basso perché il trattamento fosse efficace negli esseri umani con diabete.

I ricercatori hanno avuto l'idea di aggiungere un inibitore del TGFβSF all'armina mentre stavano studiando un tipo di tumore benigno che si forma nelle cellule beta. Questo ha scoperto una nuova serie di obiettivi per i farmaci che potrebbero migliorare la proliferazione delle cellule beta.

Quindi, lo scopo del recente studio era di indagare se la combinazione delle due classi di farmaci potesse funzionare – e così è stato.

I ricercatori hanno scritto che lo studio rivela come il blocco "DYRK1A e TGFβSF inducano tassi notevoli e precedentemente irraggiungibili di proliferazione delle cellule beta umane (…) e in realtà aumentano il numero di cellule beta umane e di topo".

Lo studio esplora anche i meccanismi alla base del "notevole tasso di proliferazione". I risultati mostrano che la combinazione di farmaci funziona non solo nelle cellule beta che gli scienziati hanno recuperato da "normali isole umane cadaveriche", ma anche in cellule beta che sono cresciute da cellule staminali umane e "quelle da persone con diabete di tipo 2".

"Poiché questi farmaci hanno effetti su altri organi del corpo, ora abbiamo bisogno di sviluppare metodi per somministrare questi farmaci specificamente alla cellula beta negli esseri umani."

Dr. Andrew F. Stewart

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