Numerosi studi hanno evidenziato il danno indotto da citochine (Cyt) sulle beta cellule. Tuttavia, sono scarse le informazioni circa gli effetti delle Cyt sul proteoma di isole pancreatiche umane (IPU). In questo studio abbiamo utilizzato la tecnica label-free shotgun” per lo studio approfondito delle modificazioni del proteoma in IPU esposte a Cyt, associate al danno funzionale e di sopravvivenza delle beta cellule.
IPU sono state preparate da 12 donatori d’organo non diabetici e successivamente esposte per 48 ore a 50U/ml IL-1b + 1000U/ml IFN-g. Al termine del trattamento sono stati saggiati la secrezione insulinica, l’apoptosi e l’ultrastruttura delle beta cellule. Per l’analisi proteomica, le proteine sono state separate su un gel di poliacrilammide da cui sono state poi ritagliate 13 bande per ogni campione. Le proteine presenti nelle bande sono state tripsinizzate e la miscela di peptidi è stata quindi processata tramite analisi “shotgun”. Gli spettri di massa risultanti sono stati quantificati e analizzati tramite un sistema sviluppato dalla “Bruker Daltonik corporation”.
Il trattamento con Cyt induceva una significativa riduzione (-28±10%) nell’indice di stimolazione insulinica rispetto alle isole non trattate (CTRL), ed era associato ad un maggior numero di cellule beta apoptotiche (10,5±1,7 vs 0,5±0,3%). Inoltre, le beta cellule esposte a Cyt mostravano riduzione della densità di volume (DDV) dei granuli di insulina, e aumento della DDV dei mitocondri e del reticolo endoplasmico. L’analisi “shotgun” identificava circa 3000 proteine, di cui 307 risultavano differenzialmente espresse tra i due gruppi; di queste, 184 risultavano aumentate (tra cui varie chemochine, proteine dello stress ossidativo, molecole dell’immunoproteasoma) e 123 ridotte (tra cui alcune catepsine, proteine antiossidanti, enzimi del ciclo di Krebs). Questi dati mostrano come gli effetti dannosi dell’esposizione alle citochine delle isole umane siano associati a molteplici cambiamenti a livello del proteoma, che potrebbero essere bersaglio di terapie per la prevenzione del danno causato da agenti pro-infiammatori.
Supportato da IMI 2, No 115797 (INNODIA), con fondi della EC (Horizon 2020), EFPIA, JDRF e “The Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust”.