Proyecto I+D+i 2020 «Generación de Conocimiento»: Perturbaciones en las células de los islotes pancreáticos y diabetes tipo 1

27 maig 2024

La diabetes tipo 1 (DT1) es una enfermedad crónica autoinmune que se desarrolla como consecuencia de la combinación entre predisposición genética y factores ambientales. Esta combinación desencadena un potente ataque autoinmune hacia las células ß del páncreas, encargadas de producir Insulina, provocando una inflamación local de los islotes pancreáticos, dónde se encuentran este tipo de células, y una destrucción progresiva de células ß. No obstante, el conocimiento sobre los mecanismos que desencadenan la DT1 sigue siendo limitado.

Históricamente, el componente genético del riesgo a padecer DT1 se ha relacionado con el sistema inmune. Sin embargo, trabajos más recientes, sugieren que las células ß tienen un papel activo en el desarrollo de la enfermedad, mediante una activación incorrecta de sus propias vías de respuesta a estrés. De hecho, parte de este componente genético está implicado en una respuesta a estrés que resulta perjudicial para las células ß. Datos preliminares demuestran que la exposición de células ß a un estímulo inflamatorio, similar al estímulo que reciben las células ß en pacientes de DT1, causa cambios drásticos en la regulación de la expresión de los genes.

Se ha observado que aquellos elementos que se activan en respuesta a este estímulo inflamatorio están relacionados con la respuesta de las células ß a una situación de estrés provocada por el ataque inmunitario.

Los resultados anteriores llevan a hipotetizar que el de riesgo de padecer DT1 también está asociado a la respuesta de las células ß al estrés generado por el sistema inmune, alterando su capacidad de reacción al estímulo. Esto conlleva que las células ß de un paciente con DT1 no se comporten de manera habitual, incrementando el riesgo a que las células ß mueran en este proceso.

Figura 1
Figura 1: Secuenciación de células individuales de islotes pancreáticos expuestos a un estímulo inflamatorio y caracterización de la regulación genómica en cada tipo celular.

Sin embargo, trabajar en DT1 es complejo porque la muestra que se estudia son los islotes pancreáticos. Los islotes son unas estructuras que, además de contener las células ß, contienen muchos otros tipos de células. Con el objetivo de demostrar la hipótesis del grupo investigador, el proyecto propone la aplicación de técnicas de secuenciación de células individuales (Figura 1). Estas técnicas permiten estudiar el comportamiento de cada célula del islote pancreático individualmente, permitiendo descifrar la heterogeneidad de esta muestra. Además, también permitirá observar los diferentes comportamientos de cada célula del islote al mismo estímulo.

Una vez entendido el comportamiento de las células del islote al estímulo, se analizarán los elementos más relevantes que puedan tener un papel importante en la respuesta de las células ß al ataque inmunitario e identificar los genes relacionados con el desarrollo de la enfermedad.

Este proyecto de investigación, financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI), permitirá abrir caminos todavía inexplorados en el conocimiento del desarrollo de la DT1 y permitirá identificar nuevos posibles marcadores que ayuden a diagnosticar la enfermedad antes de la destrucción de las células ß y/o dianas para futuros tratamientos de la DT1.

Investigadores/as Principales del proyecto
Lorenzo Pasquali

Lorenzo Pasquali es investigador y profesor en genética del Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida (MELIS) de la Universitat Pompeu Fabra (UPF). Es médico especialista en pediatría y doctor en genética humana por la Universidad de Génova, Italia. Anteriormente ha trabajado en el University of Pittsburgh Medical Center (EEUU; 2005-2007), en el hospital universitario Giannina Gaslini (Italia, 2007-2009) en el Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (Barcelona, 2009-2014) y el Campus can Ruti (IGTP y IJC, Badalona, 2014-2020).