Le prime crepe nel funzionamento delle cellule che producono insulina comparirebbero molto prima della diagnosi, già nella fase di tolleranza glucidica alterata, secondo uno studio del Policlinico Gemelli che ha mappato le proteine delle isole pancreatiche umane.
Il lavoro, pubblicato su JCI Insight, è stato condotto dal CEMAD e dal Centro Malattie Endocrine e Metaboliche del Gemelli insieme al Kulkarni Lab del Joslin Diabetes Center di Harvard. Come co-prime autrici figurano la dottoressa Chiara Maria Assunta Cefalo e la dottoressa Teresa Mezza, con il professor Andrea Giaccari tra gli autori.
Guardare dentro le isole prima della malattia
Il gruppo ha analizzato il proteoma delle isole pancreatiche, ovvero l’insieme delle proteine espresse dalle cellule che regolano la glicemia. I campioni provengono da pazienti non diabetici sottoposti a pancreasectomia parziale, una condizione che ha permesso di osservare tessuto umano vero e non modelli animali o colture di laboratorio.
La finestra scelta è quella del prediabete. Studiare persone con tolleranza glucidica alterata, la fase in cui la glicemia è più alta del normale ma non ancora nei valori del diabete, consente di cogliere i primi segnali di sofferenza prima che il danno si consolidi.
La tecnica che ha reso possibile la mappa
Per isolare le sole isole dal resto del tessuto i ricercatori hanno usato la microdissezione laser, che permette di ritagliare con precisione le porzioni di interesse. Le proteine estratte sono poi state identificate e quantificate con la spettrometria di massa accoppiata alla cromatografia liquida ad alta prestazione.
Perché contano le proteine e non solo i geni
La scelta di misurare le proteine, e non soltanto l’attività dei geni, non è secondaria. Sono le proteine a svolgere concretamente il lavoro nella cellula, dalla produzione di energia alla secrezione dell’insulina, e la loro quantità racconta lo stato reale di funzionamento delle isole in quel momento.
Cosa cambia nelle cellule beta sotto stress
Nei pazienti con tolleranza glucidica alterata la mappa mostra un profilo già alterato. Risultano ridotte alcune proteine coinvolte nella glicolisi, la via con cui la cellula ricava energia dal glucosio, tra cui PGK1 e G3P, insieme a proteine del metabolismo dei lipidi e del trasporto dello zucchero.
Compaiono inoltre alterazioni nelle proteine che regolano la risposta all’insulina, come CREB1 e IQGAP1. Nei soggetti con la sensibilità delle cellule beta più bassa si osserva anche una riduzione delle proteine che governano la maturazione dell’insulina e la protezione dalla morte cellulare programmata.
- Meno proteine della glicolisi, la centrale energetica della cellula.
- Metabolismo dei grassi e trasporto del glucosio compromessi.
- Segnali di risposta insulinica indeboliti.
- Minore difesa contro l’apoptosi nelle isole più fragili.
Un possibile bersaglio per intervenire prima
La lettura degli autori è netta. Come osservano nel lavoro, questi “difetti nel metabolismo del glucosio e nella secrezione insulinica caratterizzano già la fase di IGT, ben prima della diagnosi di diabete”. Un’affermazione che sposta l’attenzione dalla comparsa dei sintomi alla biologia che la precede.
La mappa proteica apre due strade. La prima è quella dei biomarcatori, molecole misurabili che potrebbero segnalare in anticipo la sofferenza delle cellule beta. La seconda riguarda i bersagli terapeutici, perché conoscere le proteine che vengono meno per prime aiuterebbe a immaginare strategie mirate a preservare la funzione delle isole quando è ancora recuperabile.
