Le fosfatasi PHLPP svolgono un ruolo centrale nel controllo della sopravvivenza beta-cellulare

La famiglia di fosfatasi PHLPP (pleckstrin homology domain leucine-rich repeat protein) è composta da due membri, PHLPP1 e PHLPP2, che agiscono su numerosi targets intracellulari che hanno una funzione centrale nella sopravvivenza delle beta-cellule pancreatiche. Lo scopo del nostro studio è stato quindi quello di caratterizzare il ruolo delle fosfatasi PHLPP nel controllo della sopravvivenza beta-cellulare. A tal fine abbiamo utilizzato un modello di danno beta-cellulare,  rappresentato da una linea di beta-cellule di ratto, le INS-1, mantenute per 12-15 passaggi ad elevate concentrazioni di glucosio (30 mM, INS-1 HG). Nelle INS-1 HG, abbiamo riscontrato un significativo aumento dei livelli delle PHLPP (mRNA:PHLPP1 +250±22%, PHLPP2 +320±24%; proteina PHLPP1 +132±24%; PHLPP2 +176±34%); associato ad una ridotta attivazione di Erk1/2 (-65±15% p<0.05), PKCbetaII (-35±7% p<0.05) e Akt (-50±12%, p<0.05) (n=6 per tutti) La ridotta attivazione di Akt  si rifletteva inoltre in una ridotta fosforilazione dei suoi substrati: FoxO1 (-58.67±11.2% p<0.001, n=3), uno dei principali regolatori della proliferazione beta-cellulare, e mTor (-48±19%; p<0.01, n=3), coinvolto nella regolazione dei processi di autofagia. Nelle INS-1 HG si osservava infatti un alterato equilibrio tra proteine pro- ed anti-apoptotiche, indice di ridotta sopravvivenza cellulare (p<0.01, n=3), ed un’aumentata attivazione dei pathway autofagici, testimoniato dall’aumentato clivaggio di LC3B (+32±12%; p<0.05, n=3). Per dimostrare il ruolo causale delle fosfatasi PHLPP nelle alterazioni della proliferazione cellulare causata dall’esposizione ad elevate concentrazioni di glucosio, abbiamo infettato le INS-1 HG con un adenovirus codificante per un shRNA contro tali proteine; ottenendo una riduzione del 85±5% per PHLPP2 e del 63±12% per PHLPP1 (n=4). La riduzione dell’espressione delle PHLPP si rifletteva in un quasi completo ripristino dei livelli di attivazione dei targets intracellulari di tali fosfatasi, dell’equilibrio tra fattori pro ed anti apoptotici ed in una riduzione dell’espressione dei marcatori autofagici. I nostri dati, contribuendo a chiarire i meccanismi molecolari che regolano la proliferazione e la sopravvivenza delle beta-cellule, potrebbero dare indicazioni per nuovi approcci terapeutici nel trattamento del diabete.