Diabete: l'importanza del poter misurare l'attività dell'insulina

Per controllare i livelli di glucosio nel sangue e la conservazione dell'energia, il nostro corpo fa grande affidamento sull'insulina fornita dal nostro pancreas. Questa infatti agisce regolando il consumo di energia dei diversi tipi di cellule nell'organismo. Se qualcosa in questo processo va storto, ci si può ammalare di diabete.

Scopriamo in questo articolo quanto la misurazione dell'insulina sia cruciale nello studio dei disturbi diabetici e come i saggi cellulari possano aiutare la ricerca.

I tipi di diabete e la ricerca insulinica

Come sappiamo, il diabete è una malattia cronica caratterizzata da un eccesso di zuccheri (glucosio) nel sangue, nota come iperglicemia. Esistono due tipi di diabete, definiti dal modo in cui l'insulina viene rilasciata. Il diabete di tipo 1 (T1D) è caratterizzato da una totale assenza di secrezione insulinica. Chi ne è affetto deve assumere insulina per compensare gli eccessi di glucosio nella dieta. Nel diabete di tipo 2 (T2D), il paziente non risponde bene all'insulina prodotta dal proprio organismo, e ha quindi bisogno di aumentare le dosi per evitare l'iperglicemia.    

I ricercatori sono sempre alla ricerca di nuovi metodi per somministrare l'insulina ai pazienti diabetici, nel tentativo di rendere la loro terapia meno invasiva. Qualche esempio? Una pillola orale, che renderebbe la pratica totalmente indolore e le iniezioni di insulina un ricordo del passato. Ci sono ricercatori al lavoro anche sull'uso della medicina rigenerativa per aiutare i pazienti con T1D, trapiantando nuove cellule del pancreas in grado di secernere insulina o rigenerando direttamente quelle esistenti.

Come avrete capito, la ricerca attorno al tema dell'insulina continua a crescere, anche per via dell'aumento dei casi di diabete e obesità. L'obiettivo dei ricercatori è quello di meglio comprendere in che modo l'insulina riesca a regolare il consumo di energia. Un importante strumento a disposizione dei ricercatori in questa ricerca sono i saggi cellulari, in cui specifiche cellule vengono coltivate in laboratorio per misurare le diverse risposte all'insulina. Le cellule che vengono più spesso utilizzate per questo tipo di ricerche sono tre: le cellule epatiche (epatociti), le cellule muscolari (miociti) e le cellule adipose (adipociti).

L'infografica qui sotto mostra i principali patway coinvolti in risposta all'aumento dei livelli di insulina. Vista la crescente attenzione verso questo campo di ricerca, Promega mette a disposizione molteplici saggi metabolici in grado di aiutare i ricercatori a ottenere un quadro completo dell'attività insulinica. Vediamoli di seguito.

I saggi cellulari per la misurazione dell'attività insulinica

Lipogenesi: la generazione di trigliceridi e altre molecole lipidiche è iperattivata (sovra regolata) negli adipociti e negli epatociti in risposta all'insulina. In questo modo, l'insulina favorisce la conservazione/stoccaggio dell'insulina agendo come un ormone di stoccaggio (storage-promoting). Livelli elevati di insulina indicano alle cellule che l'energia (glucosio) è abbondante e deve essere immagazzinata. L'aumento dei livelli di trigliceridi può essere misurato utilizzando il kit Triglyceride-Glo™.

Lipolisi: la lipolisi è la scomposizione dei trigliceridi in una molecola di glicerolo e tre acidi grassi. L'insulina inibisce la lipolisi, quindi le cellule preferiscono usare il glucosio presente quando i livelli di insulina sono alti. Il risultato della lipolisi è un aumento delle molecole di glicerolo, che può essere misurato con il sistema Glycerol-Glo™.

Gluconeogenesi: un elevato livello di insulina inibisce la generazione di nuove molecole di glucosio nelle cellule, e ne favorisce il loro utilizzo ( la generazione di nuove molecole di glucosio è inibita nelle cellule dai livelli di insulina elevati). I livelli di glucosio possono essere misurati con il saggio Glucose-Glo™. 

Velocità di internalizzazione del glucosio (Glucose Uptake Rate): l'insulina aumenta la velocità con cui le cellule assorbono il glucosio attraverso trasportatori specifici. Ciò consente alle cellule di assorbire glucosio sia per l'utilizzo immediato che per la sua conservazione. Il sistema Glucose Uptake-Glo™ può essere utilizzato per misurare l'aumento del tasso di assorbimento del glucosio.

Traslocazione di GLUT4: in presenza di insulina, i trasportatori di GLUT4 vengono traslocati sulla membrana plasmatica per facilitare l'assorbimento del glucosio da parte delle cellule. GLUT4 si trova principalmente su adipociti e cellule muscolari. GLUT4-HiBiT Reporter può essere utilizzato per monitorare la traslocazione del trasportatore GLUT4 nelle cellule in tempo reale.

Glicogenesi: il glicogeno, un polimero del glucosio, è una forma primaria di conservazione dei carboidrati. L'insulina regola la conservazione del glucosio sotto forma di glicogeno nei miociti e negli epatociti. Il dosaggio Glycogen-Glo™ può essere utilizzato per misurare l'aumento del glicogeno.

Le nuove frontiere della ricerche in diabetologia mirano a trovare nuovi e più accurati sistemi di indagine. Se stai cercando un saggio cellulare che ti aiuti a lavorare nell'ambito dei processi correlati all'insulina, visita il nostro sito web o chiedi la nostra consulenza per scoprire la soluzione migliore per te.

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