Uno studio in Journal of Biological Chemistry descrive un nuovo modo per determinare l'età dei pacchi per la conservazione dell'insulina, noto come granuli, e fa luce su come la loro età influisce sul loro rilascio nel flusso sanguigno. I risultati potrebbero aiutare gli esperti a comprendere meglio il diabete e mettere a punto le terapie per esso.

L'insulina è un ormone che gestisce il livello di zucchero, o glucosio, nel flusso sanguigno. Viene secreto dal pancreas nel flusso sanguigno quando i livelli di zucchero nel sangue aumentano. Quando l'insulina circola nel sangue, i muscoli e le altre cellule assorbono il glucosio per usarlo come combustibile, e così i livelli di zucchero nel sangue diminuiscono. Nel diabete di tipo 2, precedentemente noto come diabete dell'adulto, questo processo fallisce. Il glucosio si accumula nel sangue, o perché il pancreas non può produrre abbastanza insulina per stare al passo con l'assunzione di zucchero nella dieta o perché la ghiandola semplicemente non funziona come dovrebbe.

Circa un americano su 10 e più di 415 milioni di persone nel mondo hanno il diabete, secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie. Fino al 95% di loro ha il tipo 2. Il trattamento spesso richiede iniezioni di insulina dolorose e frequenti o l'uso di pompe meccaniche per insulina. Non c'è cura.

I ricercatori hanno notato nel loro articolo che le terapie esistenti per il diabete aumentano la secrezione di insulina indipendentemente dall'età dei granuli di insulina. "Di conseguenza, " scrissero, "questi approcci sono efficaci solo per un breve periodo".

L'insulina è prodotta dalle cellule beta del pancreas e immagazzinata in granuli di insulina, che vengono poi organizzati in pozze e infine secreti nel flusso sanguigno. I pool di giovani granuli di insulina sono preferiti per la secrezione rispetto ai pool di quelli vecchi, per ragioni che non sono chiare.

Gli scienziati il ​​cui lavoro è stato pubblicato su JBC volevano saperne di più su come le cellule pancreatiche possono distinguere tra piscine con granuli di insulina giovani o vecchi.

"Le attuali terapie non prendono in considerazione l'esistenza di piscine, " disse Melkam Kebede, un assistente professore presso l'Università di Sydney che ha supervisionato lo studio. "Per evoluzione, le cellule (pancreatiche) hanno determinato cosa secernere e cosa no. Comprendere il meccanismo e le differenze molecolari tra i pool ci porterà sicuramente a qualcosa di significativo".

Nella loro carta, i ricercatori descrivono una tecnica che hanno sviluppato per distinguere i granuli di insulina più giovani da quelli più vecchi. Gli scienziati hanno posizionato una proteina fluorescente, chiamato Syncollin-dsRedE5TIMER, in granuli di insulina appena creati e ha utilizzato un laser e un rilevatore per visualizzare quel marcatore. Nei granuli più giovani, il marker emette una luce fluorescente verde; man mano che i granuli invecchiano, il marker inizia ad emettere una fluorescenza rossa.

Gli autori hanno monitorato i movimenti e altri cambiamenti nei pool di granuli di insulina e hanno visto che, come previsto, sia le cellule di topo che quelle umane rilasciano preferibilmente pool di granuli di insulina più giovani nel flusso sanguigno in risposta al glucosio.

I ricercatori hanno quindi cercato di saperne di più su come le cellule pancreatiche smistano i granuli di insulina in pool e li rilasciano quando sono sottoposti a stress metabolico. La preoccupazione è che, quando è sotto stress, "Le cellule β potrebbero potenzialmente perdere la loro capacità di distinguere i giovani (granuli) dai vecchi, " hanno scritto sul loro giornale.

Il team ha isolato le cellule β dai topi e ha simulato un basso cronico, livelli elevati e normali di zucchero nel sangue e diversi livelli di glucosio determinano quali pool di granuli di insulina, giovane o vecchio, sono secreti. Hanno visto risultati simili quando hanno usato un modello murino comune per il diabete di tipo 2 noto come topo db/db.

Questi risultati sono importanti, Kebede ha detto, perché "tutti i farmaci che influenzano la secrezione di insulina... spingono semplicemente qualsiasi granulo all'interno della cellula e alla fine falliscono".

I granuli di insulina più vecchi sono naturalmente degradati nelle cellule beta normalmente funzionanti, la nota autrice principale Belinda Yau dell'Università di Sydney, ma, nel diabete, viene secreta una percentuale maggiore di pool di granuli di insulina, e c'è una discrepanza nel modo in cui vengono rilasciati.

Essere in grado di visualizzare i granuli di insulina mentre invecchiano e comprendere meglio come la loro età influisce sulla loro secrezione può portare alla scoperta di nuovi biomarcatori in grado di indicare lo sviluppo del diabete e potrebbe aiutare nella creazione di terapie per il diabete di tipo 2.

"Se riusciamo a capire cosa compone i granuli e li fa fare quello che fanno, possiamo trovare un modo per colpire le cose che rallentano o accelerano la loro secrezione, "Hai detto.