Indagine alla nanoscala dello stress indotto da citochine in cellule β tramite Expansion Microscopy

È noto che le citochine pro-infiammatorie contribuiscono al danno delle cellule β nel diabete di tipo 1 principalmente attraverso l’attivazione dello stress del reticolo endoplasmatico (ER) e l’apoptosi. Precedenti studi condotti utilizzando una combinazione di bioinformatica, espressione genica e strumenti biochimici hanno chiarito la maggior parte dei meccanismi molecolari coinvolti, i quali variano in base al modello cellulare scelto (ad esempio ratto, topo o cellule beta umane) (1). Nonostante la quantità di conoscenze acquisite, la nostra comprensione del danno alle cellule β indotto dalle citochine è ancora parziale. Lo scopo di questo studio è quello di sfruttare strumenti di microscopia ottica per monitorare la progressione del danno cellulare alla scala molecolare nel modello di insulinoma 1E (INS-1E) esposto alle citochine proinfiammatorie IL-1 β e IFN-β. Tuttavia, la microscopia ottica convenzionale è soggetta al limite di diffrazione della luce, e non permette di investigare nel dettaglio processi molecolari in condizioni nomali e patologiche. Per superare questo limite, sfruttiamo la tecnica chiamata Expansion Microscopy (ExM) (2), un nuovo metodo di super risoluzione che consente di espandere uniformemente campioni biologici, aumentando le distanze relative di specifiche biomolecole marcate con sonde fluorescenti (3). Con questo strumento siamo in grado di evidenziare la riduzione nel numero di granuli di insulina indotta dalle citochine, associato ad alterazioni nel complesso network del citoscheletro (sia microtubuli che filamenti di actina) in INS-1E trattate con le citochine. Gli esperimenti effettuati mirano a collegare queste osservazioni strutturali mediante la tecnica ExM in cellule INS-1E trattate con citochine in un modello di diabete di tipo 1.