L’eccesso di zucchero nel sangue, la caratteristica centrale del diabete, può reagire con le proteine immunitarie per causare una miriade di cambiamenti nel sistema immunitario, compresi i cambiamenti infiammatori che promuovono l’aterosclerosi, secondo un nuovo studio degli scienziati della Weill Cornell Medicine e della University of Massachusetts Medical School.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Immunity, fa avanzare il campo della ricerca sul diabete rivelando i percorsi molecolari attraverso i quali il disturbo può causare altri gravi problemi di salute ai pazienti. In linea di principio, questi percorsi appena rivelati potrebbero essere presi di mira con futuri farmaci per il diabete.
“I nostri risultati che mostrano come l’iperglicemia può contribuire all’aterosclerosi alterando la risposta immunitaria adattativa dovrebbero avere ampie implicazioni cliniche“, ha affermato la co-autrice senior dello studio, la Dott.ssa Laura Santambrogio, Prof.ssa di oncologia alla Weill Cornell Medicine.
L’American Diabetes Association ha stimato che nel 2018 più di 34 milioni di persone negli Stati Uniti avevano il diabete di tipo 1 o il diabete di tipo 2 più comune, ad esordio nell’età adulta e correlato all’obesità. In entrambe le condizioni, il corpo perde la sua normale capacità di mantenere i livelli di glucosio nel sangue entro limiti di sicurezza, provocando livelli di glucosio cronicamente elevati, noti come iperglicemia.
I medici sanno da decenni che l’iperglicemia cronica aumenta il rischio di aterosclerosi, che porta a infarti e ictus e indebolisce l’immunità contro le malattie infettive. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno scoperto alcuni dei dettagli molecolari che potrebbero spiegare come ciò avvenga, con esperimenti sulle cellule immunitarie e sulle proteine del sistema immunitario di topi geneticamente modificati che modellano l’obesità e il diabete di tipo 2.
Gli scienziati hanno scoperto che in questi animali diabetici, modifiche chimiche con molecole di zucchero, chiamate glicationi e glicossidazioni, si verificano sulle proteine nelle cellule immunitarie e diventano permanenti a velocità maggiori, rispetto a quanto si osserva nei topi normali. Questi cambiamenti fisici e chimici grossolani nelle proteine immunitarie chiave alterano le funzioni delle proteine e quindi alterano il modo in cui il sistema immunitario risponde a determinate situazioni.
“Quando sono presenti queste molecole extra dalla glicazione e dalla glicoossidazione, la struttura primaria di una proteina può essere cambiata drasticamente e la sua funzione può cambiare perché il suo sito attivo è interrotto, ad esempio, o si piega in modo anomalo”, ha detto la Prof.ssa Santambrogio, che è anche un Prof.ssa di fisiologia e biofisica e Direttore associato per l’immunologia di precisione presso l’Inghilterraer Institute for Precision Medicine presso Weill Cornell Medicine.
Lei e i suoi colleghi hanno scoperto che queste modifiche zuccherine compromettono specificamente la capacità delle cellule immunitarie chiamate cellule dendritiche di aiutare a coordinare una risposta immunitaria agli antigeni modello, comunemente usati negli esperimenti di immunologia a causa della loro capacità di indurre una risposta. Questa compromissione della funzione delle cellule dendritiche può aiutare a spiegare l’indebolimento generale dell’immunità alle infezioni osservate nel diabete.
I ricercatori hanno anche scoperto che il sistema immunitario interrotto dei topi diabetici può anche reagire in modo eccessivo alle auto-proteine. L’apolipoproteina B (APOB) non è una proteina estranea che il sistema immunitario dovrebbe attaccare; è una proteina “auto” che fa parte di una molecola più grande chiamata lipoproteina a bassa densità (LDL), che aiuta a trasportare il colesterolo, i trigliceridi e altre molecole legate ai grassi alle cellule che li utilizzano – e si accumula anche in modo anomalo nelle pareti delle arterie in aterosclerosi.
I ricercatori hanno scoperto che nei topi diabetici, le cellule dendritiche elaborano l’APOB e lo mostrano ad altre cellule immunitarie in un modo che stimola una risposta immunitaria anormalmente forte contro di esso.
Questa reazione eccessiva all’APOB porta a un’eccessiva proliferazione di cellule T helper che riconoscono la proteina. I ricercatori hanno osservato nei loro esperimenti con i topi che questa proliferazione era associata a un attacco immunitario infiammatorio all’APOB nelle pareti dell’aorta, l’arteria principale che riceve sangue dal cuore, simile all’infiammazione della parete arteriosa osservata nell’aterosclerosi negli esseri umani.
Fonte: Cornell University
