Nature Communications
Introduzione: Una delle difficoltà nel mantenere una costante euglicemia dopo trapianto di isole pancreatiche è rappresentato dalla perdita delle isole per ischemia, ipossia e ridotta angiogenesi. A tal proposito sono numerose le strategie proposte per proteggere le isole da stimoli infiammatori e assicurare una rivascolarizzazione efficace ed efficiente.
Obiettivo dello studio: valutare la funzionalità di organoidi ibridi generati dall’associazione di cellule di isole dissociate e cellule epiteliali provenienti dal liquido amniotico trapiantati nel modello murino.
Materiali e metodi: cellule epiteliali provenienti dal liquido amniotico umano (hAECs) e cellule da isole disgregate sono state incubate diversi giorni in micropiastre 3D di agarosio per generare gli organoidi. Topi immunodeficienti e resi diabetici sono stati trapiantati con sferoidi di sole isole disaggregate o organoidi con riaggregazioni di hAECs e cellule dell’isola. La valutazione della secrezione è stata eseguita in vivo basalmente e dopo stimolo.
Risultati: la procedura utilizzata ha permesso di generare organoidi ibridi con caratteristiche delle due linee cellulari caratterizzate con citometria di flusso (che ha mostrato positività per cellule epiteliali, mesenchimali, staminali embrionali e pluripotenti). Gli aggregati ottenuti sono stati di dimensioni simili anche quando presenti hAEC. La valutazione della funzionalità, ha mostrato una maggior risposta in termini di secrezione insulinica degli organoidi ibridi (SI 4,2 ±0,4 vs 2,8±0,3) rispetto a quelli di sole cellule insulari. Sia gli organoidi che gli aggregati di sole isole sono stati posti in condizioni di ipossia riscontrando una protezione degli organoidi che hanno mantenuto una maggior capacità di secrezione. Una volta trapiantati nel topo diabetico SCID, il controllo glicemico ottenuto è stato superiore, con il raggiungimento della normoglicemia nel 96% dei casi rispetto al gruppo di sole cellule insulari (16%) ad 1 mese. Le analisi immunoistochimiche dopo l’espianto hanno mostrato una massa beta cellulare maggiore negli organoidi così come un maggior numero di cellule producenti glucagone e somatostatina. Studi analoghi sono stati eseguiti utilizzando isole provenienti da due pancreas di donatori umani. Gli organoidi ibridi hanno confermato la capacità di mantenere una maggior secrezione insulinica e una migliore efficacia metabolica,
Conclusioni: l’integrazione delle hAECs nelle isole riaggregate migliora la loro funzionalità, disponibilità e trapiantabilità attraverso una serie di meccanismi che vanno dalla miglior resistenza all’ipossia alla accelerata rivascolarizzazione alla produzione di matrice.
Commento: i risultati ottenuti si inseriscono in un interessante filone di ricerca che valuta possibili “partner” delle cellule insulari al fine di superare la difficoltà legata alla sofferenza soprattutto nell’immediato post-impianto quando l’ossigenazione dipende dalla diffusione dai tessuti circostanti. Tentativi di combinare più linee cellulari si scontrano con la difficoltà nella reale aggregazione e adesione delle isole pancreatiche alle altre cellule fino ad oggi usate (principalmente cellule staminali mesenchimali). L’utilizzo di cellule epiteliali provenienti dal liquido amniotico sembra promettente per il supporto alla rivascolarizzazione delle isole. L’esperienza con isole umane risulta limitata a due casi, sebbene molto promettenti. La necessità o meno di terapia immunosoppressiva andrà analogamente vagliata e qualora necessaria i risultati andranno riconsiderati alla luce dell’effetto dei farmaci.
A cura di Margherita Occhipinti e Valeria Sordi
Lebreton F,Lavallard V, Bellofatto K, Bonnet R, Wassmer CH, Perez L, Kalandadze V, Follenzi A, Boulvain M, Kerr-Conte J, Goodman DJ, Bosco D, Berney T, Berishvili E. Insulin producing organoids engineered from islet and amniotic epithelial cells to treat diabetes. Nat Commun. 2019 Oct 3;10(1):4491. doi: 10.1038/s41467-019-12472-3
