Diabetologia
Background e obiettivo del lavoro: Le alterazioni dei ritmi circadiani sono associate ad un’aumentata probabilità di sviluppare diabete di tipo 2 e malattie cardiovascolari. I ritmi circadiani sono controllati da diversi geni espressi in quasi tutte le cellule, comprese le cellule immunitarie, attori chiave nella fisiopatologia del diabete di tipo 2 e del processo aterosclerotico che è alla base del rischio cardiovascolare in questi pazienti. L’obiettivo di questo lavoro è stato quello di valutare se il sistema molecolare circadiano fosse alterato nei leucociti dei pazienti affetti da diabete di tipo 2 e l’eventuale meccanismo associato all’aumento del rischio cardiovascolare in questa popolazione.
Metodi e risultati principali: E' stato eseguito uno studio osservazionale trasversale su 25 pazienti con diabete di tipo 2 e 28 sani. Sono stati valutati i parametri clinici e biochimici. RNA e proteine sono stati estratti da leucociti isolati dal sangue periferico ed analizzati mediante Real Time PCR e western blot. I marcatori di infiammazione sono stati valutati mediante tecnologia Luminex XMAP. I test di interazione leucociti-endotelio sono stati eseguiti perfondendo i leucociti dei partecipanti o le cellule THP-1 (con/senza CLK8) su un monostrato HUVEC in una camera a flusso parallelo utilizzando un sistema di adesione dinamico. I PBMC ottenuti da pazienti con diabete di tipo 2 hanno mostrato un aumento dei livelli di mRNA di BMAL1 e NR1D1 e una diminuzione dei livelli proteici di CLOCK, CRY1, PER2 e della fosforilazione di BMAL-1, suggerendo una deregolazione al livello molecolare del sistema di regolazione circadiana. Inoltre, studi di correlazione hanno mostrato una associazione negativa fra le proteine coinvolte nella regolazione del ritmo circadiano e i livelli di glucosio, HbA1c, insulina, HOMA-IR e marcatori di infiammazione, suggerendo l’esistenza di un crosstalk tra alterazioni molecolari dell'orologio circadiano e compromissione metabolica e infiammazione cronica. Analisi di interazione leucociti endotelio hanno mostrato una riduzione della velocità di rolling nei leucociti ottenuti da pazienti con diabete di tipo 2 rispetto ai sani, accompagnata da un aumento del flusso e dell'adesione, suggerendo una maggiore interazione con le cellule endoteliali. Inoltre, l'inibizione dell'attività CLOCK/BMAL1, ottenuta utilizzando l'inibitore CLK8, in monociti THP-1, ha permesso di riprodurre gli effetti del diabete di tipo 2 sulle interazioni leucociti-endotelio, indicando che le alterazioni dell'orologio circadiano nelle cellule del sistema immunitario promuovono una maggiore interazione di queste cellule con l’endotelio.
Conclusioni e commento editoriale: i dati mostrati suggeriscono che le alterazioni nelle proteine del ritmo circadiano accelerano il processo infiammatorio e svolgono un ruolo causale nell’aumento di interazioni leucociti endotelio, un meccanismo che potrebbe essere alla base dell’aumentato rischio aterosclerotico associato al diabete di tipo 2. Studi futuri dovrebbero valutare se i geni coinvolti in tali interazioni sono sotto il controllo del complesso CLOCK/BMAL1, al fine di identificare potenziali obiettivi, applicazioni e strategie terapeutiche per prevenire o ritardare l’insorgenza di CVD in popolazioni sensibili come i pazienti con diabete di tipo 2.
A cura di Rossella Menghini
Luna-Marco C, Devos D et al. Molecular circadian clock disruption in the leukocytes of individuals with type 2 diabetes and overweight, and its relationship with leukocyte–endothelial interactions. Diabetologia. 2024. doi: 10.1007/s00125-024-06219-z
