ADIPOCHINE NEL TESSUTO ADIPOSO UMANO

CARMELA SANTANGELO

Centro Nazionale Qualità degli Alimenti e Rischi AlimentariIstituto Superiore di Sanità

IL1β, IL-8, IL-10, TGF-β, NGF etc.

PPARγ

FFA

HSL

Modificato da Endocrinology 2003; 144: 37-65

Background

Pazienti con insulino-resistenza, obesi e diabetici di tipo 2 presentano alterazionidel metabolismo lipidico in fase post-prandiale

Non è chiaro se le anomalie post-prandiali sono presenti anche con normalilivelli di trigliceridi (TG) e colesterolo a digiuno e quali sono i meccanismimolecolari coinvolti in queste alterazioni

Valutare, in pazienti obesi e obesi-diabetici con normali livelli di TG a digiuno, la presenza di alterazioni del metabolimo lipidico post-prandiale ed il ruolo del tessuto adiposo mediante l’analisi di espressione di: adiponectina, leptina, lipoprotein lipasi (LPL), lipasi ormone sensibile (HSL) e PPARγ

Scopo

48 ±943 ±1133 ±4HDL cholesterol (mg/dl)

75 ±27100 ±37104 ±26Plasma triglycerides (mg/dl)

5.2 ±0.25.2 ±0.56.5 ±1.2HbA1c (%)

162 ±25186 ±36170 ±22Plasma cholesterol (mg/dl)90 ±988 ±15130 ±36Blood glucose (mg/dl)

83 ±4113 ±7112 ±8Waist circumference (cm)

24 ±134 ±333 ±2Body mass index (kg/m2)38 ±846 ±948 ±8Age (years)

10119Male, n.

ControlliObesiObesidiabetici

Caratteristiche dei soggetti coinvolti nello studio

**

*

**

M±SD; *P<0.05 ANOVA

Disegno sperimentale

PlasmaPrelievi seriali di plasma: a digiuno e dopo un pasto test per l’analisi del colesterolo, trigliceridi, apo B48, apo B100 in (chilomicroni, VLDL Sf 60-400, VLDL SF 20-60, IDL, LDL, HDL), adiponectina e leptina(Pasto test: gateau di patate 944 kcal, 57% fat, 31% CHO, 12% protein)

Agobiopsia di tessuto adiposo sottocutaneo6h dopo il pasto e, in giorni differenti, in condizioni di digiuno, sono state effettuate biopsie del tessuto adiposo per valutare l’attività della lipoprotein lipasi (LPL) e l’ espressione genica di adiponectina, leptina, LPL, lipasiormone sensibile (HSL) e PPARγ

Clamp euglicemico iperinsulinemico2h di infusione di insulina: 1.5mU/ Kg b.w./ min

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 2 4 6

Colesterolo

0

5

10

15

20

25

30

35

0 2 4 6

Trigliceridi

Chilomocroni

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

0

3

6

9

12

15

0 2 4 6

VLDL

Controlli

Obesi

Obesi-diabetici

--- mg/dl mgldl

∗

∗

∗

∗

pasto

pasto

pasto

pasto

Espressione di adiponectina

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6

mg/l

pastoore

Controlli

Obesi

Obesi-diabetici

---

p=0.009

M±SEM

Adi

p/g

apdh

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

post-prandiaedigiuno

Adi

p/g

apdh

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

Tessuto adiposomRNA

Plasma

Tessuto adiposomRNA

Espressione di leptina

00,20,40,60,8

11,21,41,6

post-pandiale

00,20,40,60,8

11,21,41,6

digiuno

Lept

ina/

GA

PD

H

Lept

ina/

GA

PD

H

Controlli

Obesi

Obesi-diabetici

---

Plasma

µg/l

ore0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6

pasto

p=0.002p=0.000

M±SEM

P<0.05 P=0.051

digiuno post-prandiale

Espressione della lipoprotein lipasi (LPL) nel tessuto adiposo

0

50

100

150

200

250

300

0

50

100

150

200

250

300

mRNA

Attività

Controlli

Obesi

Obesi-diabetici

---

nmol

FA/ g

a.t.

/h

LPL

/ GA

PD

H

L PL

/GA

PD

Hnm

olFA

/ g a

.t./h M±SEM; *p<0.05 (ANOVA)

digiuno * postprandiale *M±SEM

P<0.05

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0

0,10,2

0,3

0,40,5

0,6

0,70,8

0,9

Espressione della lipasi ormone sensibile (HSL) nel tessuto adiposo

Controlli

Obesi

Obesi-diabetici

---

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

post-prandiale

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

digiuno

HS

L /g

apdh

HS

L / g

apdh

M±SEM

P= 0.06

mRNA

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Espressione genica di PPARγ

Controlli

Obesi

Obesi-diabetici

---

PP

ARγ

/gap

dh

PP

ARγ

/gap

dhM±SEM

P<0,05

digiuno post-prandiale

mRNA

Background

Le diete ricche in acidi grassi monoinsaturi (MUFA) comparate a diete ricche in acidigrassi saturi (SAFA) migliorano la sensibilità insulinica in soggetti sani

Quale è l’effetto di queste due diete in pazienti obesi e obesi con diabete di tipo 2, caratterizzati da insulino-resistenza ed anomalie del quadro lipidico post-prandiale?

La diversa qualità degli acidi grassi può modificare l’espressione di geni coinvolti nelmetabolismo lipidico?

Scopo

Valutare gli effetti di una diversa composizione dei grassi della dieta sulla sensiblitàinsulinica e l’ espressione genica di adiponectina, leptina, lipoprotein lipasi (LPL), lipasi ormone sensibile (HSL) e PPARγ nel tessuto adiposo di pazienti obesi con diabete di tipo 2 ed insulino-resistenti, in condizione di digiuno e dopo un pasto test.

97 ± 8Waist circumference (cm)

140 ± 20Blood glucose (mg/dl)

6.9 ± 0.7HbA1c (%)

30.6 ± 2.7Body mass index (kg/m2)

53 ± 9Age (years)

10Males (n)

Caratteristiche dei pazienti diabetici di tipo 2 (M ± SD)

Intervento dieteticoPazienti con diabete di tipo 2 sono stati sottoposti, con disegno cross-over randomizzato, per 3 settimane a una dieta ricca in MUFA e per 3 settimane ad un dieta ricca in SAFA; ai soggettisono stati dati pasti già preparati

A fine periodo di ogni dietaPlasmaPrelievi seriali di plasma: a digiuno e dopo un pasto test per l’analisi del colesterolo,

trigliceridi, apo B48, apo B100 in (chilomicroni, VLDL Sf 60-400, VLDL SF 20-60, IDL, LDL, HDL), adiponectina e leptina(Pasto test: gateau di patate 944 kcal, 57% fat, 31% CHO, 12% protein)

Agobiopsia di tessuto adiposo sottocutaneo6h dopo il pasto e, in giorni differenti, in condizioni di digiuno, sono state effettuate biopsie del tessuto adiposo per valutare l’attività della lipoprotein lipasi (LPL) e l’ espressione genica diadiponectina, leptina, LPL, lipasi ormone sensibile (HSL) e PPARγ

Clamp euglicemico iperinsulinemico2h di infusione di insulina: 1.5mU/ Kg b.w./ min

Disegno sperimentale

20.921.1Fibre g

SAFAMUFA

248130Cholesterol mg

34Polyunsaturated %

1523Monounsaturated %

178Saturated %

3737Total fat %

4646Carbohydrate %

1717Protein %

17971798Energy kcal

Composizione giornaliera delle due diete

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6

Espressione di adiponectina

mRNA Plasma

MUFA-SAFA-

ore

pasto

ore

mg/

lM±SEM

adip

/ gap

d h

digiuno post-prandiale

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 60

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Espressione di leptina

mRNA Plasma

MUFA-SAFA-

pasto

ore

digiuno post-prandiale

Lept

ina

/ga p

dh

µg/l

M±SEM

mRNA Attività proteica totaleMUFA-SAFA-

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

p<0.05

digiuno post-prandiale

nmol

FA/g

a.t .

/h

M±SEM

digiuno post-prandiale

LPL

/gap

dh

P=0.08

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Espressione di LPL nel tessuto adiposo

051015202530354045

0 2 4 6

Trigliceridi (chilomicroni )

pasto

∗

Espressione di HSL nel tessuto adiposo

digiuno post-prandiale

MUFA-SAFA-

HS

L /g

apdh

M±SEM

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

mRNA

Espressione di PPARγ nel tessuto adiposo

digiuno post-prandiale

MUFA-SAFA-

PP

ARγ

/ gap

dh

M±SEM

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

P=0.06

mRNA