Perché non tutti i pazienti obesi sviluppano il DT2? 

Per alcuni pazienti obesi, questo sta ad indicare che il loro organismo non risponde adeguatamente all’insulina: resiste agli effetti dell’insulina, l’ormone prodotto dal pancreas che apre la porta al glucosio per entrare nelle cellule. Nelle fasi successive della malattia, quando il pancreas è esaurito, i pazienti non producono abbastanza insulina per mantenere i livelli normali di glucosio.

In entrambi i casi, il glucosio si accumula nel flusso sanguigno e, se non trattato, l’effetto danneggia molti organi principali, a volte in modo invalidante o pericoloso per la vita. Un fattore di rischio chiave per il diabete di tipo 2 è l’obesità, spesso dovuta al consumo di troppi grassi e zuccheri in combinazione con una vita pressoché sedentaria.

Andrey Morgun e Natalia Shulzhenko dell’OSU e Giorgio Trinchieri del National Cancer Institute hanno sviluppato una nuova tecnica analitica, l’analisi della rete multiorgano, per esplorare i meccanismi alla base della resistenza all’insulina sistemica allo stadio iniziale.

Il team di esperti ha cercato di capire quali organi, percorsi biologici e geni svolgono un ruolo. I risultati, che hanno evidenziato che un particolare tipo di microbo intestinale porta al tessuto adiposo bianco contenente cellule macrofagiche e cioe grandi cellule che fanno parte del sistema immunitario, associate all’insulino-resistenza, sono state parte integrante della ricerca.

Nell’organismo, il tessuto adiposo bianco è il principale tipo di grasso: “I nostri esperimenti e le nostre analisi prevedono che una dieta ricca di grassi/zuccheri agisca principalmente nel tessuto adiposo bianco provocando danni correlati al microbiota al processo di sintesi energetica, portando alla resistenza all’insulina sistemica“, ha affermato Morgun, Professore associato di scienze farmaceutiche in l’OSU College of Pharmacy: “Trattamenti che modificano il microbiota di un paziente in modi che prendono di mira la resistenza all’insulina nelle cellule dei macrofagi del tessuto adiposo potrebbero essere una nuova strategia terapeutica per il diabete di tipo 2“.

Il microbioma intestinale umano presenta più di 10 trilioni di cellule microbiche provenienti da circa 1.000 diverse specie batteriche. Morgun e Shulzhenko,  Professori associati presso il Carlson College of Veterinary Medicine dell’OSU, in uno studio pregresso hanno sviluppato un metodo computazionale, l’analisi della rete transkingdom, che prevede specifici tipi di batteri che controllano l’espressione dei geni dei mammiferi collegati a condizioni mediche specifiche come il diabete.

“Il diabete di tipo 2 è una pandemia globale e si prevede che il numero di diagnosi continuerà ad aumentare nei prossimi 10 anni“, ha affermato Shulzhenko: “La cosiddetta ‘dieta occidentale’, ricca di grassi saturi e zuccheri raffinati, è uno dei fattori primari. Ma i batteri intestinali hanno un ruolo importante da svolgere nel mediare gli effetti della dieta”.

Nella nuova ricerca, il team di studiosi ha fatto affidamento sia sull’analisi della rete del transkingdom che sull’analisi della rete multiorgano. Gli scienziati hanno anche portato avanti esperimenti sfruttando le cavie, studiando attentamente l’intestino, il fegato, i muscoli e il tessuto adiposo bianco, ed hanno osservato la traccia molecolare – quali geni venivano espressi – dei macrofagi del tessuto adiposo bianco in pazienti obesi.

“Il diabete indotto dalla dieta occidentale è caratterizzato da danno mitocondriale microbiota-dipendente“, ha spiegato Morgun: “Il tessuto adiposo ha un ruolo predominante nell’insulino-resistenza sistemica e abbiamo caratterizzato il programma di espressione genica e il principale regolatore chiave dei macrofagi del tessuto adiposo associati all’insulino -resistenza. Abbiamo scoperto che il microbo Oscillibacter, arricchito da una dieta occidentale, provoca un aumento del macrofago del tessuto adiposo insulino-resistente”.

Gli scienziati hanno specificato, tuttavia, che Oscillibacter non è probabilmente l’unico regolatore microbico per l’espressione del gene chiave che hanno identificato – Mmp12 – e che il percorso Mmp12, sebbene chiaramente strumentale, probabilmente non è l’unico percorso importante, a seconda di quali microbi intestinali sono regalo.

“In precedenza abbiamo dimostrato che Romboutsia ilealis peggiora la tolleranza al glucosio inibendo i livelli di insulina, che possono essere rilevanti per gli stadi più avanzati del diabete di tipo 2″, ha concluso Shulzhenko.