Monitoraggio della progressione del diabete di tipo 2 mediante microscopia di localizzazione ad ultrasuoni

Monitoraggio della progressione del diabete di tipo 2 mediante microscopia di localizzazione ad ultrasuoni

Un documento di ricerca condotto da scienziati del Secondo Ospedale della Scuola di Medicina dell’Università di Zhejiang ha presentato l’applicazione della microscopia di localizzazione a ultrasuoni (ULM) per monitorare la progressione del diabete di tipo 2 e valutare l’efficacia dell’immunoterapia anti-citochine.

Il documento di ricerca, pubblicato il 10 marzo 2025 sulla rivistaCyborg e sistemi bionicihanno utilizzato l’imaging ULM per studiare la microvascolarizzazione pancreatica in vivo e fornire informazioni sui cambiamenti nella massa delle cellule β e sulla funzione delle isole nel corso del diabete di tipo 2.

Il diabete di tipo 2 è considerato una malattia infiammatoria autoimmune in cui l’infiammazione prolungata porta alla riorganizzazione della microvascolarizzazione delle isole pancreatiche, che è strettamente legata alla disfunzione delle cellule β. Il pancreas è altamente vascolarizzato e i cambiamenti nel flusso sanguigno nelle isole sono fondamentali per comprendere la progressione del diabete e la funzionalità delle cellule β. Le attuali tecnologie di imaging come la risonanza magnetica funzionale e l’ecografia Doppler presentano limitazioni nella risoluzione e nella sensibilità ai dettagli microvascolari, rendendo difficile monitorare i cambiamenti in fase iniziale nella funzione delle isole e nella massa delle cellule β. "Come nuovo metodo di imaging. Ulm offre un'alta risoluzione e consente il monitoraggio in vivo in tempo reale della morfologia microvascolare e dell'emodinamica del pancreas." L'autore Tao Zhang, PhD presso il Secondo Ospedale Affiliato della Scuola di Medicina dell'Università di Zhejiang, "supera i limiti dei metodi di imaging tradizionali e offre una nuova opportunità per la diagnosi precoce e il trattamento del diabete di tipo 2".

Lo studio ha utilizzato un modello di ratto con diabete di tipo 2 indotto da una dieta ricca di grassi e iniezione di streptozotocina per studiare l’applicazione dell’ULM per monitorare i cambiamenti microvascolari pancreatici e la funzione delle cellule β. L'imaging ULM combinato con gli ultrasuoni con contrasto ha consentito la visualizzazione ad alta risoluzione della morfologia microvascolare e dell'emodinamica. I ricercatori hanno monitorato le traiettorie delle microbolle e quantificato i parametri vascolari quali tortuosità, dimensione frattale e densità vascolare per valutare la progressione della malattia. Inoltre, è stato valutato il potenziale dell’immunoterapia anti-citochine (Xoma052) per migliorare la funzione delle cellule β ripristinando l’ambiente microvascolare, dimostrando così miglioramenti significativi nella struttura e nella funzione vascolare. Lo studio ha concluso che l’ULM è uno strumento non invasivo promettente per monitorare la progressione del diabete di tipo 2 e valutare l’efficacia di interventi terapeutici come il trattamento anti-citochine.

Lo studio dimostra che l’ULM è un efficace strumento non invasivo per monitorare la progressione del diabete di tipo 2 e valutare l’efficacia dell’immunoterapia anti-citochine. L’ULM è stato in grado di fornire immagini ad alta risoluzione della morfologia e dell’emodinamica microvascolare del pancreas, che erano strettamente associate alla perdita di cellule β e alla disfunzione delle isole. Il trattamento con Xoma052, un’immunoterapia anti-citochine, ha migliorato significativamente la struttura e la funzione microvascolare, indicando il suo potenziale nel ripristinare la funzione delle cellule β. Tuttavia, ci sono alcune limitazioni. La risoluzione dell'ULM può essere limitata dal frame rate del sistema ecografico, influenzando potenzialmente l'accuratezza delle misurazioni del flusso sanguigno. Inoltre, gli artefatti da movimento e la sovrapposizione del segnale con il tessuto possono influenzare la ricostruzione e la quantificazione dell'immagine. “Inoltre, il modello animale utilizzato potrebbe non rappresentare pienamente il diabete umano, il che potrebbe influire sulla generalizzabilità dei risultati”. Tao Zhang ha detto.

Gli autori dell'articolo includono Tao Zhang, Jipeng Yan, Xinhuan Zhou, Bihan Wu, Chao Zhang, Mengxing Tang e Pintong Huang.

Questo studio è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (32201138, 82371968, 82030048, 82230069), il principale programma di ricerca e sviluppo della provincia di Zhejiang (2019c03077), EPSRC Impact Acceleration Account Funding e MRC Confidence in the Concept Scheme, EPSRC Impact Account Funding and Confidence in the concept of the Imperial College, EPSRC -Impact -Ratrate (EP/t0090), l'EPSRC -RAR (EP/T00 IMPLECT IN IMPERIAL SCHMEMEN, AM IMPERIAL COLLEGE, DES EPSRC -RARS (EP/T00 IMPLEG) ricevuto.

Fonti: