• danno ossidativo
• Insulino-resistenza
• PET

Le complicanze cardiovascolari, conseguenti ad obesità e diabete, costituiscono un’importante causa di morbilità e mortalità nelle società occidentali. Obesità, diabete e malattia cardiovascolare sono comunemente associate ad insulino-resistenza, ovvero l’incapacità dell’insulina di regolare l’omeostasi del glucosio e degli acidi grassi nei tessuti bersaglio.
L’obiettivo di questo progetto è stato quello di sviluppare un modello di studio della programmazione fetale e delle sue conseguenze a medio e lungo termine nell’età adulta focalizzando l’attenzione sulla variabilità fisiologica nel modello sano, valutando la relazione fra metabolismo d’organo materno e metabolismo e danno del DNA della prole; in quest’ultima, abbiamo successivamente caratterizzato l’influenza del sesso maschile e femminile, e della crescita ponderale in età adolescenziale ed adulta sulle variabili in studio. Il progetto è stato eseguito sul modello animale sano del minipig utilizzando la Tomografia ad emissione di positroni (PET) come principale strumento di indagine del metabolismo d’organo in vivo.
METODI: Lo studio è stato condotto in due scrofe in prossimità del termine della gravidanza e nella loro prole a 1, 6 e 9 mesi dalla nascita. Per la misurazione dell’insulino-resistenza tessutale abbiamo utilizzato la PET impiegando come tracciante il 18F-fluorodesossiglucosio (un analogo del glucosio, grazie al quale viene indagato il metabolismo glucidico tessutale), durante stimolo iperinsulinemico-euglicemico. Per la quantificazione del danno al DNA, prima e dopo esame PET, sono stati prelevati campioni ematici per eseguire, in linfociti di sangue periferico, il test della cometa (elettroforesi su gel su singola cellula), il quale rappresenta un test ottimale per la valutazione del danno primario al DNA, consentendo di valutare rotture a singolo filamento dello scheletro fosfodiesterico o lesioni convertibili in rotture a catena del DNA su singole cellule.
RISULTATI: Il confronto madre figlio/a suggerisce una significativa influenza materna sull’andamento del peso corporeo (p=0.037), dell’insulino-sensibilità sistemica (p= 0.04) e d’organo (muscolo, cuore e grasso) nelle prime fasi di vita dell’animale. Il peso dell’animale aumenta, in relazione alla crescita temporale, di 5-10 volte (corrispondente a 12-23 Kg) in maniera equivalente nei due sessi. Vi è una correlazione significativa fra l’aumento ponderale e la diminuizione dell’insulino-sensibilità (r=0.69, p<0.04). I soggetti di sesso maschile, rispetto a quelli di sesso femminile mostrano una ridotta insulino-sensibilità, nei tre periodi esaminati, nel tessuto muscolare (-24% e –58% rispettivamente a 6 e 9 mesi), nel tessuto adiposo (-33% e –42% rispettivamente a 6 e a 9 mesi) e nel miocardio (-41% e –52% rispettivamente a 6 e a 9 mesi) (p<0.05). Questo dato si accompagna ad un danno ossidativo al DNA aumentato nei soggetti di sesso maschile (p=0.034).
CONCLUSIONI: La PET permette di ottenere informazioni funzionali e biochimiche che sono alla base del danno che provoca la patologia. Con l’utilizzo di tale metodica abbiamo evidenziato che l’ambiente intra-uterino influenza il metabolismo glucidico della prole e che l’aumento ponderale è associato ad una diminuzione dell’insulino-sensibilità sistemica. Inoltre, l’insulino-sensibilità organo-specifica, nei tre stadi di vita quali infanzia, adolescenza e età adulta, varia in maniera differente nei due sessi: il sesso maschile risulta più insulino-resistente rispetto al sesso femminile. Infine, il danno ossidativo al DNA è diverso per le due classi esaminate: maggiore per il sesso maschile rispetto al sesso femmine, all’aumentare dell’età.