Obesità, diabete e biologia vascolare

Obesità, diabete e rischio cardiometabolico

L’attività scientifica del laboratorio Metabolismo e Rischio Cardiometabolico riguarda lo studio dei vari aspetti del metabolismo (glucidico, lipidico e proteico) e le implicazioni patologiche dovute ad alterazioni del metabolismo stesso (es. insulino-resistenza e diabete di tipo 2). Le alterazioni del metabolismo glucidico riguardano da una parte l’alterazione del metabolismo epatico e dall’altra l’alterazione della captazione periferica del glucosio. Il laboratorio è uno dei pochi al mondo a misurare la gluconeogenesi tramite l’utilizzo di isotopi stabili (non radioattivi). Utilizzando questa tecnica è stato dimostrato che tra i soggetti non diabetici (e quindi con produzione epatica di glucosio a livelli normali), la presenza di obesità si associa ad un aumento della frazione di glucosio prodotta per gluconeogenesi. Nel deterioramento della tolleranza glucidica gioca un ruolo fondamentale la risposta pancreatica agli stimoli glicemici. Un filone importante della ricerca riguarda perciò la misura in vivo nell’uomo della secrezione insulinica e della funzione beta cellulare che si ottiene tramite l’analisi matematica della cinetica del C-peptide dopo stimolo glicemico.

Abbiamo dimostrato, nella popolazione del San Antonio Metabolism Study, che la funzione beta-cellulare diminuisce in modo proporzionale alla glicemia misurata 2 ore post OGTT ed è già compromessa nei soggetti che hanno una glicemia superiore a 100 mg/dL. La sensitività al glucosio della beta cellula è deteriorata già all'interno dei range di tolleranza normale, anche se la secrezione insulinica risulta aumentata, e la diminuzione di tutti i parametri della funzione beta cellulare (sensitività al glucosio, velocità di risposta e potenziamento) risultano fattori indipendenti di predizione di intolleranza  al glucosio e diabete di tipo 2. Il laboratorio si occupa inoltre della valutazione del grasso ectopico (principalmente viscerale, cardiaco ed epatico) tramite analisi di imaging (acquisite con risonanza magnetica, ecografia e TAC). Gli studi fino ad oggi condotti hanno evidenziato che il grasso ectopico si associa ad un maggior rischio cardiometabolico in quanto associato a disfunzione metabolica, insulino resistenza, iperlipidemia ed infiammazione.

Il gruppo che afferisce a questo progetto è multidisciplinare (biologi, medici ed ingegneri) ed è caratterizzato dalla forte collaborazione interistituzionale fra l’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR e l’Università del Texas Health Science Center di San Antonio.

Biologia Vascolare

Il laboratorio di Biologia Vascolare applica gli strumenti della scienza di base per acquisire conoscenze nella patogenesi di malattie correlate alla disfunzione vascolare, con lo scopo di sviluppare nuovi approcci terapeutici per il trattamento di problemi clinici rilevanti, in particolare il diabete, l'ipertensione e l’aterosclerosi. Sono stati condotti studi innovativi nel campo delle complicanze del diabete (indirizzandoci sull’asse RAGE-ligandi), dell’atero-trombosi (sul fattore tissutale), e, più recentemente, attenzione è stata rivolta sulla stretta inter-relazione tra le alterazioni nutrizionali e metaboliche ed i disturbi cardiovascolari. L’attività di ricerca del Laboratorio, in particolare, si è focalizzata sul ruolo dello stress ossidativo, citochine infiammatorie, componenti della dieta, antiossidanti, così come altri fattori correlati all’invecchiamento, sulla funzionalità vascolare. La disfunzione vascolare è esplorata utilizzando interazioni cellula-cellula, indici biochimici e marcatori molecolari sia a livello cellulare che sull’intero organismo.

Sono oggetto di indagine, inoltre, le vie di trasduzione del segnale ed i meccanismi molecolari coinvolti nell’attivazione cellulare, proliferazione, angiogenesi e apoptosi.