• modelli animali
• pancreas
• contaminanti ambientali
• diabete
• diossina

La diossina è un noto contaminante ambientale appartenente alla classe dei cosidetti: ''persistent organic pollutants '' che si forma come prodotto secondario in processi industriali quali l'incenerimento dei rifiuti e la produzione di pesticidi. Essa, pertanto, può raggiungere tutti gli individui di una popolazione inducendo effetti tossici diffusi e persistenti. Numerosi studi epidemiologici hanno evidenziato una correlazione positiva fra esposizione alla diossina e insorgenza del diabete, malattia la cui incidenza è in continua crescita. Sulla base dei risultati ottenuti in precedenza su una linea cellulare β-pancreatica insulino-secernente, in questo lavoro di tesi, lo scopo è stato quello di studiare gli effetti tossici della diossina ed il relativo meccanismo di azione in un sistema sperimentale più vicino all'ambito fisiologico: le isole di Langerhans isolate dal pancreas del ratto. Le isole pancreatiche rappresentano, infatti, un vero e proprio organo endocrino in miniatura, al cui interno la funzione delle cellule β è regolata in modo più appropriato dagli stimoli fisiologici rispetto alla linea cellulare ed è anche influenzata dal continuo scambio di segnali chimici con gli altri tipi cellulari presenti all'interno dell'isola stessa. Inoltre, è stata studiata la possibilità di proteggere le isole dagli effetti della diossina (TCDD) utilizzando l' epigallocatechina-3-gallato che è capace di legarsi allo stesso recettore citoplasmatico (AhR) cui si lega la diossina. Le isole pancreatiche di ratto sono state isolate con il metodo della collagenasi, purificate su gradiente ed esposte per tempi diversi a diverse concentrazioni di 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-diossina. Al termine del periodo di esposizione sono state valutate: la necrosi e l'apoptosi (mediante tecniche ELISA), le alterazioni ultrastrutturali (mediante microscopia elettronica) e le alterazioni della funzione secretoria stimolata da glucosio (mediante esperimenti di incubazione statica) e le alterazioni dell'espressione di geni funzionali e di geni pro- e anti-apoptotici (mediante tecniche di biologia molecolare). I risultati mostrano che quando le isole vengono incubate per 24h in presenza di varie concentrazioni di TCDD (1-50 nM), si ha un incremento dose-dipendente sia dell'apoptosi che della necrosi. Queste ultime vengono completamente prevenute in presenza dell' epigallocatechina-3-gallato. L'incubazione per 1 o 6 h con varie concentrazioni di TCDD determina una diminuzione significativa del rilascio di insulina stimolato da glucosio, mentre non risultano modificati il rilascio basale di insulina e il contenuto dell'ormone delle isole isolate. L'esposizione alla TCDD non influenza l'espressione del gene funzionale che codifica per l’insulina, mentre determina un aumento di geni pro-apoptotici quali PUMA, DP5, Bim.
Concludendo, i risultati ottenuti mostrano che la diossina altera sia la funzione che la sopravvivenza delle isole di Langerhans isolate, fornendo un sostegno decisivo all'ipotesi, finora fondata solo su dati epidemiologici, che l'esposizione a contaminanti ambientali di tipo diossinico, anche a dosi molto basse, possa costituire un rilevante fattore di rischio nell'insorgenza del diabete di tipo 2.