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Uno studio di lunga durata porta a un potenziale bersaglio terapeutico per le persone con diabete di tipo 1

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Credito: Unsplash/CC0 di dominio pubblico

Quasi due milioni di americani hanno il diabete di tipo 1, una condizione in cui il corpo non produce abbastanza insulina per gestire efficacemente la glicemia, portando a livelli elevati di zucchero nel sangue o iperglicemia. L’iperglicemia persistente aumenta il rischio di malattie cardiache, danni ai nervi, perdita della vista, malattie renali e morte prematura. Il controllo della glicemia attraverso l’uso dell’insulina può prevenire e ritardare questi effetti collaterali del diabete.

Ora, gli scienziati guidati da George King, MD, direttore scientifico e capo della sezione di biologia delle cellule vascolari presso il Joslin Diabetes Center, hanno gettato nuova luce sul modo esatto in cui l’iperglicemia contribuisce alle malattie renali e hanno anche scoperto un potenziale bersaglio terapeutico. Il loro lavoro, pubblicato nel Giornale di ricerca clinicasi basa su uno studio osservazionale unico e di lunga durata su oltre 1.000 persone affette da diabete di tipo 1, noto come Medalist Study.

Dal 2003, King e colleghi di Joslin studiano persone che convivono con la malattia da 50 anni o più, un’impresa che sarebbe stata considerata altamente improbabile al momento della loro diagnosi negli anni ’50 o prima. Il progetto Medalist ha rivelato dettagli sorprendenti su questa straordinaria coorte di partecipanti. Ad esempio, mentre ben il 30 percento delle persone con diabete soffre di malattie renali, solo il 13 percento dei medagliati: persone che hanno ricevuto il soprannome perché hanno ricevuto una medaglia dal Joslin Diabetes Center per riconoscere la loro grinta nella gestione del diabete per mezzo secolo o più -fare.

Studi precedenti su Medalists di King hanno rivelato che gli individui che erano protetti dalla malattia renale diabetica hanno mostrato livelli elevati di enzimi che metabolizzano il glucosio rispetto alle persone con diabete che hanno sviluppato la malattia renale diabetica. King e colleghi sospettavano che questi enzimi, come la piruvato chinasi M2 (PKM2), potessero svolgere un ruolo protettivo, neutralizzando alcuni dei danni che l’iperglicemia provoca tipicamente al rene.

“C’è un intenso interesse nell’identificazione dei meccanismi alla base degli effetti tossici dell’iperglicemia”, ha affermato King, che è anche professore di medicina e oftalmologia alla Harvard Medical School (HMS). “Abbiamo dimostrato a livello molecolare che l’attivazione di PKM2 può aumentare un importante fattore protettivo per il rene chiamato fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) per normalizzare e mantenere la funzione renale per prevenire la disfunzione indotta dal diabete cronico”.

Ispirati dalle loro scoperte precedenti, King e colleghi, incluso il primo autore Jialin Fu, MD, Ph.D., ricercatore post-dottorato presso Joslin, hanno utilizzato topi geneticamente modificati per produrre PKM2 in eccesso per scoprire il suo ruolo nella protezione del rene dal diabete. Dopo sette mesi, i ricercatori hanno confrontato i reni dei topi ingegnerizzati con quelli dei topi selvatici (non ingegnerizzati) con e senza diabete indotto. I topi progettati per produrre alti livelli di PKM2 hanno dimostrato reni più sani rispetto alle loro controparti di tipo selvaggio con diabete.

“In questo esperimento, abbiamo fatto la sorprendente scoperta che la sovraespressione di un enzima in un sottoinsieme di cellule renali può normalizzare la funzione e il metabolismo dei reni, anche dopo sette mesi di livelli elevati di zucchero nel sangue”, ha detto Fu, che è anche ricercatore post-dottorato presso HMS . “Questi miglioramenti del metabolismo potrebbero giovare alla malattia renale diabetica, anche in presenza di infiammazione sistemica, una caratteristica comune del diabete”.

In particolare, gli scienziati hanno dimostrato che la sovraespressione di PKM2 ha impedito molteplici alterazioni patologiche alle cellule del sistema di filtrazione del rene frequentemente osservate nel diabete. L’azione dell’enzima ha preservato la funzione cellulare e prevenuto la progressione della malattia. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche, i risultati supportano PKM2 come potenziale bersaglio terapeutico per la prevenzione della malattia renale correlata al diabete. I risultati suggeriscono anche che il monitoraggio dei livelli di PKM2 nel sangue potrebbe anche fungere da biomarcatore, consentendo ai medici di tenere sotto controllo e prevedere la progressione della malattia renale diabetica nei pazienti con diabete.

I coautori includevano Takanori Shinjo, Qian Li, Ronald St-Louis, Kyoungmin Park, Marc Gregory Yu, Hisashi Yokomizo, Fabricio Simao, Qian Huang, I-Hsien Wu del Joslin Diabetes Center, Harvard Medical School.


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