Fisiopatologia della disfunzione epatica nel diabete di tipo 2: nuovi biomarker di rischio e/o patologia

New biomarker determination in Type 2 Diabetes(T2D) represents a new perspective in the development of new drugs and further therapeutics approaches: their identification can have a great importance for early diagnosis and potentially lead to development of new therapies to avoid the onset of type 2 diabetes Our study focused on High Mobility Group Box 1(HMGB1), because in our laboratory, by using proteomic techniques, we previously showed that HMGB1 is differently expressed in hepatocytes WT(Hep WT) and in insulin receptor knock out (IRKO) hepatocytes. HMGB1 is a chromatin-linked non-histonic protein that has a dual function depending on the cellular condition: in the basal condition, HMGB1 is inside the nucleus and helps the interaction of transcriptional factors with DNA, however in an inflammatory condition it is secreted into extracellular space and acts as a pro-inflammatory cytokine. Using murine Hep WT and Hep IRKO as cellular models we performed some treatments that reproduce Type 2 Diabetes pathological conditions: hyperglycemia (Glucose 30mM), Type 2 Diabetes-related complications (Glucosamine 7.5 mM), obesity (Oleic acid 0.66mM and/or Palmitic acid 0.33 mM), chronic inflammatory state (TNF-alpha 100ng/mL). In our models we showed that HMGB1 is secreted under the inflammatory stress condition; however this secretion in much higher in Hep WT than Hep IRKO. Treatment with Glucose does not induce secretion of HMGB1: our data support the hypothetical importance of insulin receptor functionality. Under our experimental conditions, Hep IRKO produce more Reactive Oxygen Species(ROS) than Hep WT do and are also more sensitive to apoptosis. Our study also focused on HMGB1 dosage in human sera. In particular we concentrated on diabetic patients as well as on diabetics with non alcoholic steatosis. Both these groups patients received treatment at PTV. We performed our experiments on a 51 patients cohort, and we demonstrated that there is an inverse correlation between HMGB1 secretion and hepatic steatosis. This is despite a direct correlation between hepatic steatosis and all of the following: insulin secretion, CRP and gamma GT

La determinazione di nuovi biomarker nel Diabete di tipo 2(DM2) rappresenta una nuova frontiera per lo sviluppo di nuovi farmaci e ulteriori approcci terapeutici; l’identificazione di biomarker può inoltre avere una grande importanza per la diagnosi precoce e lo sviluppo di terapie mirate ad evitare l’insorgenza del Diabte Mellito di tipo 2. HMGB1 è una proteina non-istonica associata alla cromatina possiede una duplice funzione a seconda dello stato in cui si trova la cellula: in condizioni basali si trova nel nucleo e favorisce l’interazione di alcuni fattori di trascrizione con il DNA, in condizioni infiammatorie viene secreta nello spazio extracellulare ed esercita le funzioni di una citochina pro-infiammatoria. Utilizzando come modello cellulare epatociti murini WT ed epatociti IRKO abbiamo effettuato una serie di trattamenti che mimano le condizioni patologiche che si riscontrano nel DT2: stato iperglicemico (Glucosio 30mM), complicanze associate al DT2 (Glucosamina 7.5 mM), obesità (acido oleico 0.66mM e/o acido palmitico 0.33mM), stato infiammatorio cronico (TNF-alpha 100ng/mL). Abbiamo dimostrato che, in condizioni di stress infiammatorio (trattamenti con glucosamina, acidi grassi e TNF-alpha)nei nostri modelli cellulari si osserva secrezione di HMGB1 che è molto maggiore nelle WT rispetto agli epatociti IRKO. L’esposizione ad iperglicemia non induce secrezione. La funzionalità del recettore dell’ insulina è quindi cruciale per la secrezione della HMGB1. In risposta ai nostri trattamenti, gli epatociti IRKO risultano più esposti alla produzione di ROS e all’apoptosi rispetto agli epatociti WT. Sono state dosate concentrazioni di HMGB1 nei sieri di pazienti diabetici e pazienti diabetici affetti o meno da steatosi epatica non alcoolica in cura presso la Fondazione Policlinico di Tor Vergata: da risultati ottenuti su una coorte di 51 pazienti in terapia. Risulta una correlazione inversa tra secrezione di HMGB1 e livello di steatosi mentre è presente una correlazione diretta tra livello di steatosi e secrezione di insulina e steatosi e livelli di PCR e Gamma GT anche se queste ultime non raggiungono la significatività statistica.