Diabete: un modello matematico fa luce sulle cause della malattia

Investigati i meccanismi responsabili del difetto di secrezione insulinica nei pazienti diabetici. 

Lo studio, coordinato dall'Istituto di neuroscienze del Cnr di Padova, migliora la comprensione di questa malattia integrando studi in vitro e in vivo e superando i limiti degli approcci puramente sperimentali. 

I risultati sono stati pubblicati su 'Diabetes'. 

Il diabete è una malattia metabolica caratterizzata da aumentati livelli di glucosio nel sangue, che costituiscono un importante fattore di rischio per complicanze cardiovascolari, renali e retiniche. 

Due principali fattori concorrono a produrre gli elevati livelli di glucosio: la diminuita capacità di azione dell'insulina e un difetto delle cellule del pancreas (le beta-cellule) che secernono insufficienti quantità di insulina (o 'di questo ormone'). 

Sebbene nella letteratura scientifica siano presenti studi in vivo, nonché ricerche in vitro sul difetto di secrezione insulinica, è ancora in buona parte sconosciuta la dinamica dei processi responsabili del difetto beta-cellulare che caratterizza questa malattia. Una fondamentale difficoltà di queste ricerche è infatti l'impossibilità di adottare in vivo, nell'uomo, le tecniche d'indagine usate in laboratorio.

Grazie a uno studio, coordinato dall'Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (In-Cnr) di Padova in collaborazione con l'Istituto di fisiologia clinica del Cnr di Pisa e le università di Pisa e di Pittsburgh (Usa), è stato possibile confrontare i risultati ottenuti in vitro con quelli su pazienti diabetici ed avere conferma dei meccanismi responsabili del difetto di secrezione insulinica, fondamentale nello sviluppo del diabete di tipo 2, la forma più comune che interessa il 90% dei casi e che si sviluppa prevalentemente a partire dai 40 anni di età. I risultati sono stati pubblicati su 'Diabetes'.

"Nella letteratura scientifica sono presenti studi in vivo sul ruolo della disfunzione delle beta-cellule, mentre la ricerca in vitro ha chiarito i meccanismi chiave (detti di 'attivazione' e 'amplificazione') che controllano la secrezione di insulina", spiega Andrea Mari, ricercatore dell'In-Cnr e co-autore dello studio, ora pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale 'Diabetes'. 

"Attraverso l'analisi dei dati ottenuti dagli studi in vitro, abbiamo sviluppato un modello matematico che rappresenta i meccanismi secretori della beta-cellula normale. Lo stesso modello è poi stato utilizzato con successo per simulare le risposte secretorie ottenute in una serie di esperimenti classici sull'uomo, dimostrando la congruità tra gli studi in vitro e quelli in vivo".

"Basandoci su questa coerenza interpretativa, siamo stati in grado di verificare che la risposta diabetica dipende dai meccanismi di amplificazione della secrezione, mentre quelli di attivazione non appaiono coinvolti", conclude Eleonora Grespan, dell'In-Cnr. 

"La ricerca, inoltre, conferma il potenziale applicativo dei modelli matematici nella comprensione della fisiopatologia, in particolar modo quando gli studi in vivo sono limitati da ragioni pratiche o etiche e nei casi in cui l'analisi di molteplici condizioni sperimentali rappresenti la chiave per comprendere i difetti funzionali a livello cellulare".

Roma, 19 febbraio 2018

La scheda

Chi: Istituto di neuroscienze di Padova (In-Cnr)

Che cosa: Un modello matematico spiega il difetto di secrezione insulinica tipico del diabete: Defective Amplifying Pathway of β-cell Secretory Response to Glucose in Type 2 Diabetes: Integrated Modeling of in vitro and in vivo Evidence. Grespan Eleonora, Giorgino Toni, Arslanian Silva, Natali Andrea, Ferrannini Ele, Mari Andrea.

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Siglata da Lorenzin e Decaro la Urban Health Rome Declaration

Urban Health Rome Declaration

L’URBAN HEALTH ROME DECLARATION definisce gli aspetti strategici di azione per migliorare la salute nelle città attraverso un approccio di tipo olistico, per quanto riguarda la persona, e di tipo multisettoriale, per quanto attiene alle politiche di promozione della salute nell’ambito del contesto urbano.

L’URBAN HEALTH ROME DECLARATION riconosce che il concetto di salute è un elemento imprescindibile per il benessere di una società e non si riferisce meramente alla sopravvivenza fisica o all'assenza di malattia, ma comprende gli aspetti psicologici, le condizioni naturali, ambientali, climatiche e abitative, la vita lavorativa, economica, sociale e culturale – così come definito dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS).

L’URBAN HEALTH ROME DECLARATION considera la salute non come “bene individuale” ma quale “bene comune” che chiama tutti i cittadini all’etica e all’osservanza delle regole di convivenza civile, a comportamenti virtuosi basati sul rispetto reciproco.

Il bene comune è dunque un obiettivo da perseguire sia da parte dei cittadini, sia dei sindaci e degli amministratori locali, che devono proporsi come garanti di una sanità equa, facendo sì che la salute della collettività sia considerata un investimento e non solo   un costo.

Il ruolo delle città nella promozione della salute nei prossimi decenni sarà potenziato dal fenomeno dell'urbanizzazione, con una concentrazione del 70% della popolazione globale sul proprio territorio.

L’URBAN HEALTH ROME DECLARATION, in linea con le raccomandazioni dell’OMS:

1.          Riconosce a ogni cittadino il diritto ad una vita sana ed integrata nel proprio contesto urbano e la salute dei cittadini come fulcro di tutte le politiche urbane.

2.         Evidenzia che le amministrazioni devono impegnarsi nella promozione della salute dei cittadini, studiando e monitorando i determinanti della salute specifici del proprio contesto urbano, facendo leva sui punti di forza delle città e riducendo drasticamente i rischi per la salute.

3.         Invita le Istituzioni sanitarie e i Sindaci ad assicurare un alto livello di alfabetizzazione (Health Literacy) e di accessibilità all’informazione sanitaria per tutti i cittadini, aumentando il grado di autoconsapevolezza.

4.        Rileva la necessità di inserire l’educazione sanitaria in tutti i programmi scolastici, con particolare riferimento ai rischi per la salute nel contesto urbano.

5.         Incoraggia ad attuare strategie per assicurare la promozione di stili di vita sani nelle scuole, nelle università, nei luoghi di lavoro, nelle grandi comunità e nelle famiglie.

6.        Propone l’attuazione di politiche d'incentivazione rivolte alle imprese socialmente responsabili che investano in sicurezza e prevenzione e che promuovano la salute negli ambienti di lavoro.

7.         Esorta a promuovere una cultura alimentare appropriata, attraverso programmi dietetici mirati, prevenendo l’obesità, le malattie cardiovascolari, il diabete di tipo 2.

8.        Incoraggia la creazione di iniziative locali per promuovere l’adesione dei cittadini ai programmi di prevenzione primaria, con particolare riferimento alle malattie croniche, trasmissibili e non trasmissibili.

9.        Richiama l’attenzione sulla necessità di ampliare e migliorare l’accesso alle pratiche sportive e motorie per tutti i cittadini, favorendo lo sviluppo psicofisico dei giovani e l’invecchiamento attivo.

10.     Accoglie con estremo favore e incoraggia la condivisione di buone pratiche a livello locale, come la creazione di percorsi ciclo-pedonali per attività di running e walking, e l'utilizzazione degli spazi verdi pubblici attrezzati come "palestre a cielo aperto".

11.       Sollecita le amministrazioni locali a sviluppare politiche locali di trasporto urbano orientate alla sostenibilità ambientale e alla creazione di una vita salutare.

12.      Sottolinea l’urgenza di agire direttamente sui fattori ambientali e climatici per ridurre i rischi legati allo sviluppo di malattie correlate all’inquinamento atmosferico e ambientale.

13.      Ribadisce l’esigenza di considerare la salute delle fasce più deboli e a rischio, quale priorità per l’inclusione sociale nel contesto urbano.

14.     Auspica una forte alleanza tra Comuni, Università, Aziende sanitarie, Centri di ricerca, industria e professionisti per studiare e monitorare a livello urbano i determinanti della salute dei cittadini.

15.      Suggerisce la creazione della figura dell'Health City Manager, in grado di guidare il processo di miglioramento della salute in ambito urbano, in sinergia con le amministrazioni locali e sanitarie.

Roma, 11 dicembre 2017

Antonio Decaro,  Presidente ANCI         Beatrice Lorenzin, Ministro della Salute