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Il diabete mellito di tipo 1 (T1DM) è causato dalla distruzione autoimmune progressiva e specifica di beta-cellule pancreatiche secernenti insulina. Una volta che il T1DM si è manifestato, l’unica forma di trattamento del paziente diventa la somministrazione di insulina esogena, un approccio che richiede più iniezioni quotidiane ed un controllo costante della glicemia, legata a sua volta ad innumerevoli variabili come l’età o lo stile di vita. La malattia ha un impatto socio-sanitario di estrema rilevanza non solo per la sua notevole diffusione, ma anche perchè associata a complicanze acute (coma ipoglicemico e iperglicemico) e croniche (danni a carico di occhi, reni, sistema nervoso, apparato cardio-circolatorio). Gli obbiettivi principali della terapia del T1DM sono l'eliminazione dei sintomi dovuti all'iperglicemia e la prevenzione dell'insorgenza delle complicanze croniche della malattia. In tale contesto si inserisce il trapianto di pancreas endocrino, spesso associato al trapianto di rene, che tuttavia rimane una complessa procedura chirurgica invasiva. Il trapianto di isole pancreatiche, cioè solamente della parte endocrina del pancreas, è diventato un approcio terapeutico di notevole interesse. Negli ultimi anni sono stati fatti enormi progressi in questo settore, anche se rimangono tuttavia alcuni ostacoli che ne precludono una sua ampia applicazione. In particolare il ridotto numero di donatori e la ridotta funzionalità delle isole dopo trapianto rappresentano ancora dei problemi irrisolti. Quest’ultima è la probabile conseguenza di uno stress sulle isole stesse, legato a danni meccanici (isolamento) e biologici (apoptosi, necrosi e/o produzione di molecole pro-infiammatorie) che causano la perdita precoce e rapida di una parte significativa della massa beta-cellulare. Inoltre, è stato anche dimostrato che le isole pancreatiche umane sono in grado di produrre molecole pro-infiammatorie, fra le quali il “monocyte chemoattractant protein-1” (MCP-1), confermando probabilmente l’osservazione che una delle cause principali della ridotta sopravvivenza delle isole pancreatiche dopo trapianto sia il fenomeno noto come "inflammatory blood mediated reaction" (IBMIR). Alcuni studi hanno anche evidenziato come lo stress ossidativo possa agire come causa scatenante del processo infiammatorio cronico, non necessariamente iniziando la risposta infiammatoria ex-novo, ma inasprendo le risposte infiammatorie già in atto. L’uso, durante l’isolamento, di antiossidanti naturali o prodotti sinteticamente sembra possa migliorare la sopravvivenza e la funzionalità dell’isola pancreatica umana. Poiché non ci sono molte informazioni disponibili sull’eventuale ruolo delle molecole antiossidanti nella preparazione delle isole pancreatiche e nella modulazione delle molecole pro-infiammatorie, lo scopo del mio internato di tesi è stato quello di separare le isole pancreatiche da pancreas di donatori multiorgano in presenza o meno di una molecola antiossidante di nuova generazione, la bis(1-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-decandioate (Iacvita, IAC) alla concentrazione 100 µmol/L e di valutare la resa, la morfologia, le caratteristiche molecolari e la funzione in vitro e in vivo delle isole ottenute. Per tali finalità, dopo l’isolamento, la quantità delle isole è stata determinata mediante conta al microscopio ottico, in relazione al diametro delle isole stesse. La morfologia è stata valutata con tecniche di microscopia ottica ed elettronica e la vitalità utilizzando metodi fluorimetrici. Per gli studi molecolari, è stata utilizzata la metodica di RT-PCR quantitativa RT-PCR. La funzione in vitro è stata determinata con studi di secrezione insulinica in risposta al glucosio, quantificata mediante I.R.M.A e infine la funzione in vivo è stata studiata mediante trapianto sotto la capsula renale in roditori con diabete indotto chimicamente.
I risultati ottenuti in questa tesi sembrano supportare l’ipotesi che l’utilizzo di Iacvita possa prevenire lo stress ossidativo indotto sia durante la procedura di isolamento che di coltura pre-trapianto delle isole pancreatiche umane e possa migliorare la funzionalità e la vitalità beta-cellulare. La riduzione dello stress ossidativo osservata in questo studio sembra essere associata ad una ridotta espressione della molecola pro-infiammatoria CCL2/MCP-1 e del suo recettore CCR2. Tuttavia, il ruolo della molecola e delle sue proprietà nel trapianto dovrà essere ulteriormente approfondita.