Nei pazienti con malattie metaboliche, livelli elevati di grassi nel sangue creano stress nelle cellule muscolari, una reazione ai cambiamenti della cellula che ne danneggiano la struttura e la funzione.
I ricercatori dell’Università di Leeds hanno scoperto che queste cellule stressate emettono un segnale che può essere trasmesso ad altre cellule. Gli effettori dei segnali, noti come ceramidi, possono avere un beneficio protettivo a breve termine, perché fanno parte di un meccanismo progettato per ridurre lo stress nella cellula. Ma nelle malattie metaboliche, che sono condizioni a lungo termine, i segnali possono uccidere le cellule, rendere i sintomi più gravi e peggiorare la malattia.
È noto da tempo che l’aumento del grasso nel sangue danneggia tessuti e organi, contribuendo allo sviluppo di malattie cardiovascolari e metaboliche, incluso il diabete di tipo 2. La condizione può essere causata dall’obesità, i cui tassi sono quasi triplicati in tutto il mondo dal 1975. Nel 2016 c’erano più di 650 milioni di adulti di età pari o superiore a 18 anni affetti da obesità.
Immagine al microscopio che mostra le cellule muscolari umane con nuclei in blu e lo stress causato dai segnali di stress della ceramide mostrati in rosso. Credito: Lee Roberts
Il supervisore della ricerca Lee Roberts, professore di fisiologia molecolare e metabolismo presso la School of Medicine dell’Università di Leeds , ha dichiarato: “Sebbene questa ricerca sia in una fase iniziale, la nostra scoperta potrebbe costituire la base di nuove terapie o approcci terapeutici per prevenire lo sviluppo di malattie cardiovascolari e metaboliche come il diabete nelle persone con grassi nel sangue elevati nell’obesità“.
In laboratorio, il team ha replicato i livelli di grasso nel sangue osservati negli esseri umani con malattie metaboliche esponendo le cellule muscolari scheletriche a un acido grasso chiamato palmitato. Le cellule hanno iniziato a trasmettere ceramidi.
Quando queste cellule sono state mescolate con altre che non erano state precedentemente esposte ai grassi, i ricercatori hanno scoperto che comunicavano tra loro, trasportando il segnale in pacchetti chiamati vescicole extracellulari.
L’esperimento è stato riprodotto in volontari umani con malattie metaboliche e ha dato risultati comparabili. I risultati forniscono un punto di vista completamente nuovo su come le cellule rispondono allo stress, con importanti conseguenze per la nostra comprensione di alcune malattie metaboliche, inclusa l’obesità.
Il professor Roberts ha affermato: “Questa ricerca ci offre una nuova prospettiva su come lo stress si sviluppa nelle cellule degli individui con obesità e fornisce nuovi percorsi da considerare quando si cerca di sviluppare nuovi trattamenti per le malattie metaboliche.
“Con l’obesità sempre più diffusa, il carico di malattie croniche associate come il diabete di tipo 2 richiede nuovi trattamenti. Ci auguriamo che i risultati della nostra ricerca qui aprano una nuova strada per la ricerca per aiutare ad affrontare questa crescente preoccupazione“.
Riferimento: “Long-chain ceramides are cell non-autonomous signals linking lipotoxicity to endoplasmic reticulum stress in skeletal muscle” di Ben D. McNally, Dean F. Ashley, Lea Hänschke, Hélène N. Daou, Nicole T. Watt, Steven A. Murfitt, Amanda DV MacCannell, Anna Whitehead, T. Scott Bowen, Francis WB Sanders, Michele Vacca, Klaus K. Witte, Graeme R. Davies, Reinhard Bauer, Julian L. Griffin e Lee D. Roberts, 1 aprile 2022, Nature Communications .
DOI: 10.1038/s41467-022-29363-9