Il Nobel 2013 per la Fisiologia e Medicina a Rothman, Schekman e Südhof per gli studi sul trasporto cellulare, che nel diabete può risultare alterato.
Le cellule producono e scambiano molecole attraverso le vescicole. Le cellule del nostro corpo sono in grado di produrre una innumerevole quantità di molecole, diverse tra loro, che servono a far funzionare correttamente organi anche distanti da dove vengono prodotte. Per questo, le molecole vengono prodotte e racchiuse in vescicole che viaggiano all’interno delle cellule e rilasciano il contenuto esattamente dove serve e quando serve. Un disturbo del corretto traffico delle molecole può causare alterazioni nel normale funzionamento di cellule e interi organi e alla comparsa di malattie a carico del sistema nervoso, delle difese immunitarie e del metabolismo, come avviene appunto nel diabete. Il Nobel 2013 per la Fisiologia e la Medicina ha riconosciuto l’impegno dei tre studiosi nella scoperta e descrizione di diversi aspetti correlati al trasporto delle molecole nelle cellule. Randy Schekman ha scoperto una serie di geni necessari e che devono essere attivati durante il traffico vescicolare. James Rothman ha chiarito quali proteine permettono alle vescicole di fondersi con le cellule a cui sono destinate per trasferirvi le molecole in esse contenute. Thomas Südhof ha rivelato quali sono i segnali che permettono alle vescicole di rilasciare il loro contenuto con precisione.
I difetti del trasporto delle vescicole e il diabete. L’insulina, è un ormone prodotto dalle cellule del pancreas e regola i livelli di glucosio nel sangue per mantenere il controllo del metabolismo energetico del corpo. L’insulina viene rilasciata nel sangue per raggiungere le cellule dei muscoli, del fegato e di altri tessuti che utilizzano il glucosio per svolgere le loro funzioni. Queste cellule espongono sulla loro superficie una molecola, il trasportatore di glucosio (GLUT), che trasferisce il glucosio dal sangue al loro interno per la produzione di energia. Ci sono diverse forme di GLUT, ciascuna espressa in un tessuto particolare e la cui attività è sensibile o indipendente dall’insulina. Una forma insulino-sensibile è il GLUT4, presente nei muscoli e nel tessuto adiposo, ed è stato dimostrato come la quantità e la forma attiva di questo trasportatore possano risultare alterati nelle persone con diabete. Alcuni studi scientifici dimostrano che nei diabetici GLUT4 è prodotto in basse quantità nel tessuto adiposo, che quindi risponde poco all’azione dell’insulina. Nel tessuto muscolare con diabete, al contrario, il GLUT4 è normalmente espresso e l’insulino-resistenza che causa il disturbo metabolico è probabilmente riconducibile ad altri difetti, come una errata fusione della vescicola con le membrane delle cellule o una alterata attivazione dei trasportatori sulla superficie cellulare.
Gli studi su come funziona trasporto molecolare nelle cellule e i passi avanti nel trattamento delle patologie ad esso correlate, tra cui il diabete, rappresentano l’enorme contributo del lavoro di Rothman, Schekman e Sϋdhof alla ricerca scientifica applicata per il bene di tutti noi.
Breve biografia dei vincitori del Premio Nobel 2013 per la Fisiologia e la Medicina:
James E. Rothman è nato nel 1950 a Haverhill, nel Massachusetts (USA). Ha conseguito il dottorato di ricerca presso la Harvard Medical School a Boston, nel 1976 , è stato borsista post-dottorato presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) della stessa città e successivamente, nel 1978, si è transferito alla Stanford University in California , dove ha iniziato la sua ricerca sulle vescicole cellulari. Rothman ha anche lavorato presso la Princeton University , il Memorial Sloan -Kettering Cancer Institute e la Columbia University . Nel 2008 si iscrive alla facoltà di Yale del New Haven , in Connecticut (USA), dove è attualmente Professore e Presidente del Dipartimento di Biologia Cellulare.
Randy W. Schekman è nato 1948 a St. Paul, NEL Minnesota (USA). Ha studiato presso l’Università della California a Los Angeles e presso la Stanford University , dove ha conseguito il dottorato di ricerca nel 1974 sotto la supervisione di Arthur Kornberg (Premio Nobel 1959) e nello stesso dipartimento a cui Rothman aderì qualche anno più tardi. Nel 1976 Schekman si è trasferito all’Università della California a Berkeley , dove è attualmente professore presso il Dipartimento di Biologia Cellulare e Molecolare. Schekman è anche ricercatore del Howard Hughes Medical Institute.
Thomas C. Südhof è nato nel 1955 a Göttingen, in Germania. Ha studiato presso la Georg-August-Universität di Gottinga, dove nel 1982 ha conseguito contemporaneamente un dottorato in medicina ed uno in neurochimica. Nel 1983 si trasferisce a l’Università del Texas Southwestern Medical Center a Dallas, in Texas (USA), dove lavora come borsista post-dottorato insieme a Michael Brown e Joseph Goldstein (che ha ricevuto è condiviso il Premio Nobel 1985 per la Fisiologia e la Medicina). Südhof è diventato ricercatore del Howard Hughes Medical Institute nel 1991 e successivamente, nel 2008, è stato nominato Professore di Fisiologia Molecolare e Cellulare presso la Stanford University.
Alessandra Gilardini
