Estudi del paper de la sobreexpressió pancreàtica d’IGF-1 en ratolins NOD per contrarestar la diabetis tipus 1
La diabetis tipus 1 (T1D) és una malaltia autoimmune causada per la destrucció de les cèl·lules β productores d’insulina. La incidència de la T1D està augmentant arreu del món i cada vegada es diagnostica a edats més joves. Aquesta malaltia esdevé clínicament aparent després d’un període preclínic d...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2014 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/285361 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/285361 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Diabetis Diabetes NOD Teràpia gènica Terapia génica Gene therapy Ciències Experimentals 616.3 |
| Sumario: | La diabetis tipus 1 (T1D) és una malaltia autoimmune causada per la destrucció de les cèl·lules β productores d’insulina. La incidència de la T1D està augmentant arreu del món i cada vegada es diagnostica a edats més joves. Aquesta malaltia esdevé clínicament aparent després d’un període preclínic de longitud variable, durant el qual la destrucció autoimmune redueix la massa de cèl·lula β en l’illot pancreàtic de tal manera que els nivells de glucosa en sang no es poden continuar mantenint en un rang fisiològic. Donat que els pacients de T1D requereixen teràpia amb insulina al llarg de tota la seva vida i presenten un elevat risc de complicacions secundàries, noves teràpies preventives o curatives són necessàries. Entre elles, la teràpia gènica ofereix una nova eina de tractament amb grans possibilitats. Entre els possibles gens candidats al tractament de la diabetis, el factor de creixement a la insulina tipus 1 (IGF-1) destaca per les seves propietats immunomoduladores i el seu control sobre la proliferació i supervivència de la massa de cèl·lula β. El nostre laboratori havia descrit prèviament que la sobreexpressió d’IGF-1 a les cèl·lules β d’animals transgènics contrarresta la citotoxicitat i la insulitis induïda pel tractament amb estreptozotocina (STZ) i potencia la regeneració de l’illot. A més, també ha demostrat que l’expressió pancreàtica d’IGF-1 prevé la destrucció de l’illot i la mort de la cèl·lula β en un ratolí transgènic que sobreexpressa interferó-β (IFN-β) a la cèl·lula β, un model d’infiltració limfocítica del pàncrees endocrí. La primera part d’aquest treball es va centrar en l’estudi del paper d’IGF-1 en la preservació de la massa de cèl·lula β en un model espontani de diabetis autoimmune: el ratolí NOD (Non Obese Diabetic). Amb l’objectiu d’estudiar el mecanisme mitjançant el qual la sobreexpressió d’IGF-1 en les cèl·lules β pot prevenir la destrucció autoimmune del pàncrees endocrí, es van generar ratolins NOD transgènics que sobreexpresaven IGF-1 sota el control del promotor RIP-1 (Rat Insulin Promoter) (NOD-IGF1). Els resultats obtinguts van mostrar que els ratolins transgènics NOD-IGF1 eren resistents al desenvolupament de diabetis. Davant una prevalença del 70% en els ratolins NOD, només un 3% dels ratolins NOD-IGF1 desenvolupaven diabetis a les 30 setmanes d’edat. Aquesta prevenció era mediada per un efecte local d’IGF-1 al pàncrees donat que els nivells circulants del factor no estaven augmentats. La reducció en la incidència de diabetis observada en els animals NOD-IGF1 tenia lloc en paral·lel amb una menor infiltració limfocítica dels illots, menor expressió de citoquines inflamatòries i reducció del nombre de cèl·lules β apoptòtiques, suggerint un bloqueig de l’atac autoimmune contra el pàncrees. Aquest bloqueig podria estar mediat per una reducció de les molècules presentadores d’antígens en els illots i un augment de les cèl·lules T reguladores en el pàncrees. Els ratolins NOD-IGF1 preservaven la massa de cèl·lula β amb el temps, presentaven una insulinèmia normal i mostraven un perfil de tolerància a la glucosa normal després de ser administrats amb una càrrega de glucosa intraperitoneal. Tots aquests resultats indicaven que la producció local d’IGF-1 podia protegir les cèl·lules β de la destrucció induïda pel sistema immune i contrarestava la diabetis en una varietat de models de la malaltia que inclou el ratolí amb desenvolupament espontani de diabetis NOD. Per tant, la transferència del gen IGF-1 a pàncrees podria ser una aproximació segura per al tractament de la diabetis tipus 1. A més, estudis realitzats en el nostre laboratori han demostrat que l’administració intraductal de vectors virals adenoassociats de serotip 8 (AAV8) és capaç de transduir de manera eficient i a llarg termini tant el pàncrees exocrí com les cèl·lules β dels illots. Per tant, l’objectiu de la segona part d’aquest treball va ser combinar l’ús dels vectors AAV8 amb els efectes protectors de l’IGF-1 per a desenvolupar una estratègia de teràpia gènica dirigida al pàncrees per a contrarestar la diabetis autoimmune en el ratolí NOD. Amb aquesta finalitat es va generar un vector AAV8 que expressava IGF-1 sota el control del promotor ubic CAG. Per tal de restringir l’expressió d’IGF-1 al pàncrees es van incorporar al constructe les seqüències diana del microRNA 122a (expressat al fetge) i del miroRNA 1 (expressat al cor)a l’extrem 3’-UTR del constructe. Es va observar que l’administració intraductal d’aquest vector era capaç de prevenir la hiperglucèmia en el ratolí NOD. Així, la majoria dels animals administrats amb el vector AAV8 que codificava per IGF-1 van mostrar valors normals de glucèmia al llarg de les 28 setmanes de seguiment i la incidència de diabetis es va veure significativament reduïda. En conjunt, aquest estudi posa de manifest el paper clau d’IGF-1 en la protecció de la massa de cèl·lula β enfront la destrucció autoimmune, i indica que la transferència gènica d’IGF-1 a pàncrees mitjançant vectors AAV podria representar una nova aproximació de teràpia gènica per la diabetis tipus 1. |
|---|