Nature Communications
Background e obiettivo del lavoro: Le isole di Langerhans hanno un ruolo centrale nella regolazione dei livelli plasmatici di glucosio. Ad oggi, sono poche le informazioni che riguardano la loro massa, nonché la loro distribuzione e composizione a livello del tessuto pancreatico nel suo complesso. Nell’uomo, la stima del numero di isole, del loro volume e della loro composizione cellulare è notevolmente variabile, non solo per la biodiversità interindividuale, ma anche per la scelta dei metodi di analisi e per le relative limitazioni di indagine. Diventa quindi importante conoscere l’organizzazione e l’architettura cellulare dell’isola pancreatica nella condizione fisiologica e in quella diabetica. Per questo motivo, gli autori del seguente studio hanno caratterizzato le isole pancreatiche da tessuto umano e murino, con lo scopo di fornire un profilo pancreatico completo delle isole insulino-positive.
Metodi e risultati principali: Le sezioni di pancreas corrispondenti alle porzioni di testa, corpo e coda di 5 donatori d’organo non diabetici sono state marcate con anticorpi anti-insulina e anti-glucagone per l’imaging in 3D. Dall’analisi di segmentazione del segnale insulino-positivo (INS+) delle varie sezioni, sono stati creati dei dataset contenenti informazioni sui volumi dei singoli oggetti INS+ (costituenti nel loro complesso la beta cell mass-BCM) e sulla loro distribuzione spaziale su tutto il pancreas. La densità di isole INS+ è risultata essere simile tra le diverse porzioni del pancreas e per quanto riguarda i cluster di medio-grandi dimensioni, questa rappresentava circa il 75% della BCM totale, corrispondente però a meno del 30% di tutte le isole INS+. Confrontando poi il tessuto pancreatico umano con quello murino, gli autori hanno osservato una distribuzione simile delle isole INS+ in relazione a tre diverse categorie di dimensione (piccole, medie, grandi), in rapporto alla BCM totale. Al contrario, l’organizzazione all’interno del pancreas differiva per quanto rigurda isole di grandi dimensioni sia umane che murine, con quest’ultime preferenzialmente localizzate in prossimità dell’asse centrale dell’organo, lungo il dotto pancreatico principale. Infine, l’analisi della composizione cellulare ha rivelato un’importante eterogeneità all’interno delle isole umane, caratterizzata da circa il 50% di isole INS+ di medio-piccole dimensioni contenenti meno dell’1% di cellule glucagone-positive, rappresentanti nel loro complesso circa il 15% del volume insulare totale.
Conclusioni e commento editoriale: Nella loro complessità, i risultati di questo lavoro sottolineano l’importanza degli studi morfometrici nel caratterizzare in maniera dettagliata numero, dimensioni e composizione cellulare delle isole di Langerhans, nella condizione fisiologica e di diabete, sia in contesti di ricerca di base che clinica, il cui scopo sia quello di riprodurre nella maniera più fedele la componente endogena del pancreas. I dati generati con questo tipo di analisi possono sicuramente essere utili anche per approcci di bio-printing, rigenerazione β-cellulare e protocolli di trapianto di isole pancreatiche. In generale, la caratterizzazione morfometrica delle isole di Langerhans potrà servire alla creazione di atlanti anatomici del sistema endocrino umano nella condizione sana, e di come questo venga modificato in condizioni patologiche.
A cura di Nicola Marrano, Silvia Pellegrini, Mara Suleiman
Lehrstrand J, Davies WIL et al. Illuminating the complete ß-cell mass of the human pancreas- signifying a new view on the islets of Langerhans. Nat Commun. 2024 Apr 18;15(1):3318. doi: 10.1038/s41467-024-47686-7
