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The prevalence of diabetes has increased over recent decades, reaching near-pandemic proportions. Genetic and nutritional factors alone cannot account for this increase nor for the differences in geographical distribution. It has therefore been hypothesized that environmental contaminants may represent cofactors in the pathogenesis of diabetes. While many toxicological studies have focused on single chemical substances, humans are in fact exposed to complex mixtures. The objective of our research was to evaluate the potential additive toxic effects of a mixture containing various pollutants on the viability and function of pancreatic beta cells. We utilized the INS 832/13 cell line and investigated the effects of mixtures composed of tetrachlorodibenzodioxin, di(2-ethylhexyl) phthalate, bisphenol A, and PCB 153. The results demonstrate that while exposure of cells to low doses of individual pollutants is devoid of significant effects on cell survival, the mixtures cause a significant cytotoxic effect, which was confirmed by ultrastructural investigation. Similar results were obtained by evaluating the production of ROS and nitrites. Finally, exposure of the cells to the mixtures causes an inhibition of glucose-stimulated insulin secretion significantly greater than that induced by exposure to individual pollutants. These results, although preliminary, clearly indicate that the exposure of pancreatic beta cells to a mixture of pollutants induces the onset of additive toxic effects compared to those caused by exposure to the individual components of the mixture.

La prevalenza del diabete è aumentata negli ultimi decenni, raggiungendo proporzioni quasi pandemiche. Fattori genetici e nutrizionali non sono in grado di spiegare né questo aumento né le differenze della distribuzione geografica. E’ stata quindi avanzata l’ipotesi che i contaminanti ambientali possano rappresentare cofattori nella patogenesi del diabete. Molti studi tossicologici sono stati finora condotta studiando singole sostanze chimiche ma in realtà gli esseri umani sono esposti a miscele complesse. Lo scopo della nostra ricerca è stato quello di valutare gli eventuali effetti tossici additivi di una miscela contenente diversi inquinanti sulla vitalità e sulla funzione delle cellule beta del pancreas. Abbiamo utilizzato la linea cellulare INS 832/13 e studiato gli effetti di miscele costituite da tetraclorodibenzodiossina, di(2-etilesil)-ftalato, bisfenolo A e PCB 153. I risultati dimostrano che mentre l’esposizione delle cellule- a basse dosi dei singoli inquinanti è priva di significanti effetti sulla sopravvivenza cellulare, le miscele causano un significativo effetto citotossico che è stato confermato da un’indagine ultrastrutturale Risultati analoghi sono stati ottenuti valutando la produzione di ROS e nitriti. Infine, l’esposizione delle cellule alle miscele causa una inibizione della secrezione di insulina stimolata dal glucosio significativamente maggiore di quella indotta dall’esposizione ai singoli inquinanti. Questi risultati, sebbene preliminari, indicano chiaramente che l'esposizione delle cellule beta pancreatiche a una miscela di inquinanti induce l'insorgenza di effetti tossici additivi rispetto a quelli causati dall'esposizione ai singoli componenti della miscela.