Gli scienziati scoprono che i mitocondri dei pazienti affetti da diabete di tipo 2 sono intasati da proteine difettose

Le malattie legate all'invecchiamento sono associate a difetti nella sintesi e nel ripiegamento delle proteine, tra cui il cancro, le malattie cardiovascolari e il diabete di tipo 2.

Studi precedenti hanno dimostrato che nei pazienti con diabete di tipo 2, le proteine si ripiegano in modo anomalo nelle cellule β che producono insulina, presenti nelle isole pancreatiche. Si pensava che lo stress risultante fosse localizzato principalmente nel reticolo endoplasmatico, un organello responsabile della produzione e della distribuzione delle proteine all'interno della cellula. Infine, questo stress porta alla morte cellulare.

In un nuovo studio pubblicato su Nature Metabolism, gli scienziati dell'Università del Michigan hanno scoperto che anche i mitocondri accumulano proteine mal ripiegate, portando alla morte delle cellule β. Invertire questo processo potrebbe contribuire a curare il diabete di tipo 2.

Era già noto che due proteine, l'insulina e l'amilina, spesso presentano un ripiegamento anomalo nei pazienti con diabete di tipo 2. Entrambe sono prodotte dalle cellule β:

• L'insulina abbassa i livelli di glucosio nel sangue aiutando le cellule ad assorbire lo zucchero.
• L'amilina favorisce una sensazione di sazietà dopo aver mangiato.

L'amilina può formare aggregati amiloidi nelle cellule β dei diabetici, simili alle placche amiloidi osservate nel cervello nel morbo di Alzheimer.

"Queste due proteine sono state a lungo l'unica cosa studiata nelle cellule insulari di persone con diabete", ha affermato il Dott. Scott Suleimanpour, professore di ricerca sul diabete e direttore del Michigan Diabetes Research Center.
"Volevamo affrontare la questione senza pregiudizi e identificare tutte le proteine mal ripiegate in queste cellule".

Sequenziando geni e proteine nelle cellule β sane e diabetiche, gli scienziati hanno scoperto che i sistemi di difesa responsabili della rimozione delle proteine mitocondriali mal ripiegate non vengono attivati nel diabete di tipo 2.

In particolare, è stato riscontrato che i livelli della proteina LONP1, responsabile della rimozione delle proteine danneggiate o mal ripiegate, sono ridotti nelle cellule di donatori affetti da diabete.

"Sebbene il gene LONP1 sia stato precedentemente associato a rare malattie mitocondriali, questo è il primo studio a dimostrare il suo ruolo nel diabete di tipo 2", ha affermato Suleimanpour.

Per confermare i loro risultati, i ricercatori hanno confrontato topi con e senza un sistema LONP1 attivo. I topi senza LONP1 presentavano livelli di glucosio più elevati e un minor numero di cellule β. Questi difetti sono stati invertiti reintroducendo LONP1, suggerendo che colpire questo sistema potrebbe rappresentare una nuova opzione terapeutica.

"È chiaro che le persone con diabete di tipo 2 hanno problemi a rimuovere le proteine mal ripiegate", ha aggiunto Suleimanpour.
"Il prossimo passo è trovare farmaci che possano aiutare a ripiegare o rimuovere correttamente queste proteine".

Il gruppo è anche interessato a studiare l'andamento temporale del diabete di tipo 2. Poiché la malattia si sviluppa spesso negli adulti, gli scienziati ipotizzano che le proteine mal ripiegate possano accumularsi nel tempo e alla fine sopraffare le cellule β, causando la malattia. Un intervento precoce potrebbe quindi essere fondamentale.