È noto che la melatonina inibisce la secrezione di insulina dalle beta-cellule dei roditori attraverso interazioni con i recettori MT1 e/o MT2 della superficie cellulare, ma la funzione di questo ormone nelle isole di Langerhans umane non è nota.
Nel presente studio, l’espressione del recettore della melatonina da parte delle isole umane è stata esaminata mediante la reazione a catena della polimerasi a trascrizione inversa (RT-PCR) e gli effetti della melatonina esogena sui livelli di calcio intracellulare ([Ca2+]i) e sulla secrezione ormonale delle isole sono stati determinati, rispettivamente, mediante microfluorimetria a singola cellula e radioimmunoassay. Le amplificazioni RT-PCR hanno indicato che le isole umane esprimono mRNA che codificano per i recettori della melatonina MT1 e MT2, sebbene l’espressione dell’mRNA MT2 fosse molto bassa.
L’analisi dell’espressione dell’mRNA del recettore MT1 a livello di singola cellula ha indicato che era espresso dalle cellule alfa delle isole umane, ma non dalle cellule beta. La melatonina esogena ha stimolato l’aumento del calcio intracellulare ([Ca2+]i) nelle isole umane dissociate e ha stimolato la secrezione di glucagone dalle isole umane perifuse. Ha inoltre stimolato la secrezione di insulina, probabilmente come conseguenza del fatto che il glucagone agisce in modo paracrino per stimolare le cellule beta, poiché il recettore MT1 è assente nelle cellule beta.
La melatonina non ha diminuito i livelli di 3′, 5′-adenosina monofosfato ciclico (AMP ciclico) nelle isole umane, ma ha inibito l’AMP ciclico nella linea di cellule beta dell’insulinoma di topo (MIN6) e ha anche inibito la secrezione di insulina stimolata dal glucosio dalle cellule MIN6. Questi dati suggeriscono che la melatonina ha effetti stimolatori diretti sulle cellule alfa delle isole umane e che stimola la secrezione di insulina come conseguenza di un elevato rilascio di glucagone.
Questo studio indica anche che gli effetti della melatonina sono specie-specifici, con un ruolo principalmente inibitorio nelle beta-cellule dei roditori e un effetto stimolante nelle isole umane.
