How a Virus Can Trigger Diabetes / Come un virus può innescare il diabete

 How a Virus Can Trigger Diabetes / Come un virus può innescare il diabete

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Islet of Langerhans with beta cell-secreting insulin (in red) and alpha cell-secreting glucagon (in green). / Isola di Langerhans con insulina beta-secernente (in rosso) e glucagone-alfa-cellula (in verde). [CNIO]

According to the World Health Organization,

 around 1.6 million people worldwide died due

 to diabetes in 2016. It is estimated that 425

 million people are living with diabetes all over

 the world. By 2045, projections show this

 number rising to some 629 million diabetics

 globally. Type 1 diabetes is an autoimmune

 condition where the pancreas cannot produce

 insulin, whereas type 2 diabetes is the body’s

 resistance to insulin.

Previous studies have linked viruses to

 diabetes, and recent studies have suggested

 that enteroviruses could potentially trigger

 diabetes, although its direct effect in vivo as

 well as its mechanism of action at the

 molecular level were unknown. A recent

 mouse study by researchers at the Spanish

 National Cancer Research Centre (CNIO)

 reveals how the enterovirus coxsackievirus

 type B4 (CVB4) could induce diabetes.

Their findings, “Coxsackievirus B Type 4

 Infection in β Cells Downregulates the

 Chaperone Prefoldin URI to Induce a MODY4-

like Diabetes via Pdx1 Silencing,” is published

 in Cell Reports Medicine and led by Nabil

 Djouder, PhD, group leader at CNIO.

The researchers suggest their findings could

 be of relevance for the COVID-19 pandemic,

 since clinical information indicates a possible

 relationship between SARS-CoV-2 viral

 infection and diabetes. The researchers

 suggest that since the receptor of SARS-CoV-

2 is expressed in the endocrine pancreas, it

 could operate and lead to diabetes in a similar

 way that CVB4 does, independently of

 immune reactions.

“Enteroviruses are suspected to contribute to

 insulin-producing β cell loss and

 hyperglycemia-induced diabetes. However,

 mechanisms are not fully defined. Here, we

 show that coxsackievirus B type 4 (CVB4)

 infection in human islet-engrafted mice and in

 rat insulinoma cells displays loss of

 unconventional prefoldin RPB5 interactor

 (URI) and PDX1, affecting β cell function and

 identity. Genetic URI ablation in the mouse

 pancreas causes PDX1 depletion in β cells,”

 noted the researchers.

The researchers observed animal models

 engrafted with human pancreatic cells infected

 by CVB4, as well as with human and mouse

 insulin-producing cells, also infected with this

 virus. They discovered that CVB4 infection

 induces deregulation of URI, a protein that

 regulates the normal functions of numerous

 cellular activities.

“In this case, URI downregulation triggers a

 cascade of molecular events leading to

 modification of the genome via

 hypermethylation and silencing of Pdx1. This

 is a gene critical for the identity and the

 function of beta cells present in the endocrine

 pancreas, at the so-called Islets of

 Langerhans, and responsible for the

 production and secretion of insulin, a hormone

 that decreases blood glucose levels,” stated

 Djouder. “PDX1 silencing causes the loss of

 the identity and function of the beta cells,

 which become more like alpha cells, in charge

 of increasing blood glucose levels, and hence

 leading to hyperglycemia and subsequent

 diabetes, independently of any immune

 reactions.”

The researchers also observed that diabetic

 mice that overexpress URI in beta cells are

 more tolerant to glucose. They demonstrated

 that expression of URI, PDX1, and viral

 particles correlates in beta cells, highlighting a

 causal link between enterovirus infection and

 diabetes in humans.

“Similarly to our investigations on

 enteroviruses, some recent clinical

 observations have associated SARS-CoV-2,

 the virus responsible for COVID-19, to

 diabetes in infected patients,” explained

 Djouder. “Since the receptor of SARS-Co-V2

 is present in beta cells, it would be interesting

 to study if this virus also alters URI function

 and silences the expression of PDX1 to affect

 beta-cell function, promoting diabetes.”

These findings could be a critical step to a new

 wave of therapeutic strategies and may aid in

 understanding the relationship between

 SARS-CoV-2 and diabetes.

ITALIANO

Secondo l'Organizzazione mondiale della

 sanità, circa 1,6 milioni di persone nel mondo

 sono morte a causa del diabete nel 2016. Si

 stima che 425 milioni di persone siano affette

 da diabete in tutto il mondo. Entro il 2045, le

 proiezioni mostrano che questo numero salirà

 a circa 629 milioni di diabetici a livello globale.

 Il diabete di tipo 1 è una condizione

 autoimmune in cui il pancreas non può

 produrre insulina, mentre il diabete di tipo 2 è

 la resistenza del corpo all'insulina.

Studi precedenti hanno collegato i virus al

 diabete e studi recenti hanno suggerito che gli

 enterovirus potrebbero potenzialmente

 scatenare il diabete, sebbene il suo effetto

 diretto in vivo ed il suo meccanismo d'azione

 a livello molecolare fossero sconosciuti. Un

 recente studio sui topi condotto da ricercatori

 del Centro nazionale spagnolo di ricerca sul

 cancro (CNIO) rivela come l'enterovirus

 coxsackievirus di tipo B4 (CVB4) potrebbe

 indurre il diabete.

I loro risultati, "L'infezione da Coxsackievirus B

 di tipo 4 nelle cellule β riduce la regolazione

 dell'URI Chaperone Prefoldin per indurre un

 diabete simile a MODY4 tramite il

 silenziamento Pdx1", è stato pubblicato su

 Cell Reports Medicine e guidato da Nabil

 Djouder, PhD, capogruppo presso CNIO.

I ricercatori suggeriscono che i loro risultati

 potrebbero essere rilevanti per la pandemia

 COVID-19, poiché le informazioni cliniche

 indicano una possibile relazione tra l'infezione

 virale SARS-CoV-2 ed il diabete. I ricercatori

 suggeriscono che poiché il recettore della

 SARS-CoV-2 è espresso nel pancreas

 endocrino, potrebbe funzionare e portare al

 diabete in un modo simile a quello del CVB4,

 indipendentemente dalle reazioni immunitarie.

“Si sospetta che gli enterovirus contribuiscano

 alla perdita di cellule beta produttrici di

 insulina ed al diabete indotto dall'iperglicemia.

 Tuttavia, i meccanismi non sono

 completamente definiti. Qui, mostriamo che

 l'infezione da coxsackievirus B tipo 4 (CVB4)

 nei topi innestati di isole umane e nelle cellule

 di insulinoma di ratto mostra la perdita

 dell'interattore RPB5 (URI) e PDX1 non

 convenzionale prefoldin, che colpisce la

 funzione e l'identità delle cellule β. L'ablazione

 genetica dell'URI nel pancreas del topo causa

 l'esaurimento del PDX1 nelle cellule β ”,

 hanno osservato i ricercatori.

I ricercatori hanno osservato modelli animali

 innestati con cellule pancreatiche umane

 infettate da CVB4, nonché con cellule

 produttrici di insulina umane e murine,

 anch'esse infettate da questo virus. Hanno

 scoperto che l'infezione da CVB4 induce la

 deregolamentazione dell'URI, una proteina

 che regola le normali funzioni di numerose

 attività cellulari.

“In questo caso, la sottoregolazione dell'URI

 innesca una cascata di eventi molecolari che

 portano alla modifica del genoma tramite

 ipermetilazione e silenziamento di Pdx1. Si

 tratta di un gene fondamentale per l'identità e

 la funzione delle cellule beta presenti nel

 pancreas endocrino, nelle cosiddette isole di

 Langerhans, e responsabile della produzione

 e della secrezione di insulina, un ormone che

 riduce i livelli di glucosio nel sangue ", ha

 affermato Djouder . "Il silenziamento del PDX1

 causa la perdita dell'identità e della funzione

 delle cellule beta, che diventano più simili alle

 cellule alfa, responsabili dell'aumento dei

 livelli di glucosio nel sangue, e quindi portano

 all'iperglicemia e al conseguente diabete,

 indipendentemente da qualsiasi reazione

 immunitaria".

I ricercatori hanno anche osservato che i topi

 diabetici che sovraesprimono l'URI nelle

 cellule beta sono più tolleranti al glucosio.

 Hanno dimostrato che l'espressione di URI,

 PDX1 e particelle virali è correlata nelle cellule

 beta, evidenziando un legame causale tra

 l'infezione da enterovirus e il diabete negli

 esseri umani.

"Analogamente alle nostre indagini sugli

 enterovirus, alcune recenti osservazioni

 cliniche hanno associato SARS-CoV-2, il virus

 responsabile del COVID-19, al diabete nei

 pazienti infetti", ha spiegato Djouder. "Poiché

 il recettore della SARS-Co-V2 è presente

 nelle cellule beta, sarebbe interessante

 studiare se questo virus altera anche la

 funzione degli URI e silenzia l'espressione di

 PDX1 per influenzare la funzione delle cellule

 beta, promuovendo il diabete".

Questi risultati potrebbero essere un

 passaggio fondamentale per una nuova

 ondata di strategie terapeutiche e possono

 aiutare a comprendere la relazione tra SARS-

CoV-2 e diabete.

Da:

https://www.genengnews.com/news/how-a-virus-can-induce-diabetes/?fbclid=IwAR3UbTGJLLPsjnxMsz7aRATbXqPHc8_ITlVQQ_cPEmIwmwyjSJorf8sXjyY