(Diabete-Immagine: quando attivata, la proteina autofagica Beclin 1/Becn1 (rosso) viene localizzata nelle vescicole di adiponectina (verde) nelle cellule adipose per facilitarne la secrezione. Credito: Northwestern University).
Il miglioramento dell’autofagia, il processo cellulare che scompone e rimuove i componenti non necessari, nel tessuto adiposo potrebbe aiutare a curare il diabete, secondo uno studio della Northwestern Medicine pubblicato su Cell Reports.
Beclin 1 / becn1, una proteina di promozione dell’autofagia, sensibilizza le cellule di insulina attraverso un percorso che coinvolge l’ormone adiponectin, un ormone che è coinvolto nella regolazione dei livelli di glucosio e nella degradazione degli acidi grassi. Congcong He, Ph.D., assistente Professore di biologia cellulare e dello sviluppo e autore senior dello studio, ha affermato che mentre alcuni aspetti del processo richiedono ulteriori studi, questo meccanismo potrebbe essere sfruttato per trattare la resistenza all’insulina nel diabete. “Se c’è qualcosa che imita o migliora la funzione dell’adiponectina, potrebbe essere terapeuticamente efficace contro il diabete”, ha detto He, che è anche membro del Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center della Northwestern University. L’autofagia svolge un ruolo chiave in una serie di processi: rimozione di proteine di lunga durata e mal ripiegate, rimozione di organelli danneggiati e regolazione della crescita e del metabolismo. Un importante regolatore dell’autofagia è una proteina specifica, Beclin 1. Negli organismi normali, Beclin 1 viene attivato solo in determinate condizioni di stress, come la mancanza di nutrienti o ossigeno. L’attivazione di Beclin 1 innesca l’autofagia, riciclando le strutture cellulari disfunzionali e, si spera, migliorando i fattori di stress che hanno innescato il processo in primo luogo.
In uno studio precedente, gli scienziati del team di He hanno ingegnerizzato topi con una mutazione Beclin 1 che ne migliorava la funzione. Hanno scoperto che questi topi avevano una durata di vita prolungata oltre a un invecchiamento ritardato nel cuore e nei reni. I ricercatori hanno anche scoperto che questi topi erano intolleranti al glucosio, ma più sensibili all’insulina. “Non possono eliminare il glucosio, un fenotipo simile a quello del diabete di tipo 1, ma rispondono meglio se gli si inietta loro l’insulina”, ha detto He. “Questi topi hanno difetti di conservazione dell’insulina, ma non abbiamo capito perché fossero più sensibili all’insulina”.
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In questo studio, i ricercatori hanno misurato il sangue di topi potenziati con Beclin 1, trovando alti livelli di adiponectina. Questo ormone, secreto dal tessuto adiposo (grasso), aiuta ad attivare la via metabolica dell’AMPK , un regolatore generale che aiuta il metabolismo, secondo He. L’eliminazione del recettore dell’adiponectina ha impedito l’attivazione dell’AMPK e la successiva sensibilizzazione della risposta insulinica, quindi He e i suoi colleghi hanno cercato di esaminare il meccanismo preciso in gioco. Hanno scoperto che Beclin 1 era il responsabile: nei topi normali, Beclin 1 è in gran parte legato ad altre molecole inibitorie, rilasciato solo quando attivato. Nei topi mutanti con autofagia potenziata, c’è molto più Beclin 1 “libero”, creando un pool più ampio della proteina da traslocare in vescicole di Adiponectina, facilitare la loro secrezione nel sangue e migliorare la sensibilità all’insulina.
L’eccessiva attivazione di Beclin 1 nelle cellule B secernenti insulina potrebbe essere dannosa in quanto riduce l’accumulo di insulina, ma l’attivazione di Beclin 1 e la secrezione di adiponectina nelle cellule adipose potrebbe aiutare a sensibilizzare i pazienti con diabete all’insulina, secondo He. Ciò potrebbe essere ottenuto con un agonista di piccole molecole che attiva specificamente la via dell’adiponectina o attraverso la promozione intermittente dell’autofagia con Beclin 1 o attraverso un altro induttore autofagico come il digiuno e l’esercizio fisico.
“È probabile che i tessuti metabolici come il grasso siano più sensibili all’autofagia rispetto alle cellule B che immagazzinano insulina, quindi l’idea è che se si digiuna o si esercita il digiuno a intermittenza, è possibile attivare l’ autofagia nel grasso prima di altre parti del corpo, in modo metabolicamente benefico”, ha detto Kenta Kuramoto, Ph.D., un borsista post-dottorato nel laboratorio He che è stato l’autore principale dello studio.
Fonte:Cell Reports
