• autofagia
• beta cellule
• diabete di tipo 2

L’autofagia è un processo fisiologico attraverso cui le cellule degradano e riciclano i loro componenti; negli ultimi anni è stato inoltre proposto che alterazioni a carico del processo autofagico siano in grado di indurre disfunzione beta cellulare che in ultima analisi può portare a diabete di tipo 2 (DT2). Nel nostro studio abbiamo valutato gli effetti di una modulazione dell’autofagia in isole ottenute da donatori non diabetici e donatori diabetici (DT2) sottoposte a varie condizioni sperimentali.
Le isole pancreatiche umane utilizzate in questo studio sono state ottenute da 17 donatori non diabetici (ND; IMC: 23,9±3,7 Kg/m2). Le isole ND e DT2 sono state poi tenute in coltura per un periodo di 1-5 giorni con 10 ng/ml rapamicina (induttore di autofagia), o 5 mmol/l di 3-metiladenina (3MA) e 1,0 nmol/l di concanamicina-A (ConcA) (inibitori dell’autofagia), in presenza o meno di un induttore dello stress del reticolo endoplasmatico (RE) metabolico (0,5 mmol/l di palmitato) o chimico (0,1 μg/ml di brefeldin A).
Come aspettato le isole esposte (5 giorni) a palmitato mostravano un aumento di 4-5 volte del grado di apoptosi (valutata mediante microscopia elettronica) beta cellulare (da 0,4±0,2 a 2,0±0,8%, p<0,01); tale effetto deleterio era completamente prevenuto dalla esposizione a rapamicina (0,3±0,3%) e peggiorato in maniera significativa da 3-MA (7,0±1,1%) e ConcA (3,1±1,1%). Risultati sostanzialmente simili venivano osservati anche nelle isole trattate per 24 ore con brefeldina A. La secrezione insulinica stimolata da glucosio nelle isole non diabetiche risultava ridotta dal palmitato in misura del 40-50% e dalla brefeldina in misura del 60-70% rispetto alle isole non diabetiche non trattate; la concomitante presenza di rapamicina riusciva a prevenire l’effetto citostatico del palmitato, ma influenzava solo marginalmente gli effetti della brefeldina A. I due agenti stressogeni inducevano, poi, l’espressione genica di PERK, CHOP e Bip, che veniva parzialmente ma significativamente prevenuta dalla rapamicina. In maniera simile, rispetto alle isole DT2 non trattate, le isole diabetiche esposte a rapamicina (24 ore) mostravano una riduzione della percentuale di beta cellule con segni di apoptosi (da 6,6±1,7 a 2,0±0,8%, p<0,05), un aumento della secrezione insulinica (indice di stimolazione indotto da glucosio da 1,6±0,8 a 2,1±1,1, p=0,05) e un miglioramento dell’ultrastruttura dei granuli di insulina, dei mitocondri e del reticolo endoplasmatico. Questi dati erano associati ad una riduzione significativa dell’espressione genica di PERK, CHOP e Bip (qRT-PCR). In conclusione, questo studio enfatizza l’importanza dell’autofagia nella funzione e sopravvivenza beta cellulare, in particolare in situazioni di stress del RE. La modulazione dell’autofagia potrebbe, quindi, rappresentare uno strumento per la protezione beta cellulare.