Molecular Metabolism

Introduzione: Le isole pancreatiche contengono popolazioni eterogenee di cellule producenti insulina. Questo concetto è ad oggi molto attuale e oggetto di studi, grazie anche allo sviluppo di tecnologie di sequenziamento del trascrittoma a livello di singola cellula. È di grande importanza in questo campo l’identificazione di marcatori che possano discriminare tra diversi stadi maturativi e funzionali della β cellula, in condizioni fisiologiche e patologiche.
Obiettivo dello studio: Questo studio identifica un marcatore caratteristico di una sottopopolazione di β cellule, TAPA1 (o CD81 o TSPAN29) e ne analizza l’espressione nella cellula β durante la maturazione, dedifferenziazione e nel diabete.
Metodi: Gli autori hanno eseguito il profilo dell'mRNA a cellula singola di isole murine (postnatali) e umane (adulte), analizzato cellule β derivate dal differenziamento di iPSC, linee cellulari di insulinoma murino e umano. I dati di trascrittoma sono stati validati in citometria a flusso, western blotting e imaging in vitro.
Risultati: Tutti i tipi di cellule endocrine esprimono TAPA1 (CD81) durante lo sviluppo del pancreas, ma i livelli di espressione diminuiscono gradualmente nelle cellule β durante la maturazione postnatale. Il profilo di espressione genica a singola cellula e l'imaging ad alta risoluzione hanno rivelato che le cellule β che esprimono alti livelli di CD81 hanno un pattern di espressione da cellula immatura, rispetto a una popolazione più matura che esprime livelli bassi o nulli di questa proteina. Inoltre, CDD81 è risultato più espresso nelle cellule β di modelli murini diabetici e in cellule β umane stressate e dedifferenziate.
Commento editoriale: Sempre più studi dimostrano che esiste un’eterogeneità funzionale delle β cellule. Qui gli autori identificano un marcatore condiviso dalle β cellule immature, stressate e dedifferenziate. Sicuramente ulteriori studi funzionali (GSIS, flussi di calcio, attività mitocondriale) sono necessari a conferma dei dati di trascrittomica ma questo  studio è molto importante perché:
- le cellule CD81 positive immature, che hanno un aumentato potenziale mitotico,  possono diventare un bersaglio ideale per strategie di espansione delle β cellule,
- il CD81, essendo un marcatore di membrana (l’unico o uno dei pochissimi identificati finora) può essere usato per isolare o seguire la sottopopolazione immatura,
- l’aumento di cd81 durante l’endocrinogenesi suggerisce che questa proteina abbia un ruolo nella formazione del lineage endocrino durante lo sviluppo e anche nell’interazione tra cellule β, altre cellule endocrine e cellule non endocrine pancreatiche, ipotesi che aprono studi futuri.

A cura di Valeria Sordi e Margherita Occhipinti

Salinno C, Büttner M, Cota P, Tritschler S, Tarquis-Medina M, Bastidas-Ponce A, Scheibner K, Burtscher I, Böttcher A, Theis FJ, Bakhti M, Lickert H. CD81 marks immature and dedifferentiated pancreatic β-cells. Mol Metab. 2021 Feb 11;49:101188. doi: 10.1016/j.molmet.2021.101188