ETD

• microRNA

Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is one of the main chronic diseases affecting children and adolescents. Despite advances in insulin therapy and glucose monitoring, which have significantly improved disease control, patients with T1DM remain at increased long-term risk of vascular complications. Some vascular alterations may develop early, before the onset of clinically evident manifestations.
In recent years, increasing attention has been focused on microRNAs (miRNAs), small non-coding RNA molecules involved in the regulation of gene expression and in several biological processes, including inflammation, endothelial function, cellular stress, and vascular remodeling. The aim of the present study was to evaluate the expression profile of selected circulating miRNAs in children and adolescents with T1DM and to investigate their possible relationships with the main clinical and metabolic characteristics. The miRNAs analyzed were miR-142-5p, miR-29a-3p, miR-92a-3p, miR-34a-5p, and miR-222-3p.
This observational, case-control, single-center study was carried out within a collaboration between the Pediatric Diabetology Outpatient Clinic of the University Hospital of Pisa and the Institute of Clinical Physiology of the National Research Council (CNR) of Pisa. The study included 34 children and adolescents with T1DM and 20 healthy control subjects, aged between 7 and 17 years.
Overall, patients with T1DM showed a favorable clinical and metabolic profile, with satisfactory mean glycemic control, preserved growth, and normal fundus examination findings. Most patients also regularly practiced physical activity and were treated with continuous subcutaneous insulin infusion.
Molecular analysis revealed a different miRNA expression profile in patients with T1DM compared with healthy controls. In particular, miR-142-5p, miR-29a-3p, miR-92a-3p, and miR-34a-5p were significantly increased, whereas miR-222-3p showed a trend toward reduced expression without reaching statistical significance. These alterations involved miRNAs associated with immune-inflammatory processes, endothelial function, cellular stress, angiogenesis, and vascular remodeling.
Significant correlations were also observed among several miRNAs, suggesting a possible coordinated regulation of these molecules. In contrast, some associations between miRNAs and clinical or metabolic parameters observed in the overall study population were no longer statistically significant after stratification into T1DM and control groups.
A particularly relevant finding was the presence of these molecular alterations in a population characterized by overall satisfactory glycemic control. HbA1c is a well-established marker of average glycemic control, but it does not directly reflect the cellular and molecular processes associated with diabetes. Changes in miRNA expression may therefore provide complementary information and may contribute to the identification of early biological alterations that are not captured by traditional metabolic parameters alone.
Overall, these findings suggest that circulating miRNAs may represent promising tools for improving our understanding of the early mechanisms associated with T1DM and potential cardiovascular risk in pediatric patients. However, the cross-sectional design and the relatively small sample size do not allow a prognostic role to be attributed to these biomarkers at present. Longitudinal studies in larger populations will be required to clarify their potential contribution to early cardiovascular risk stratification in young patients with T1DM.

Il diabete mellito di tipo 1 (DMT1) è una delle principali patologie croniche dell’età pediatrica e adolescenziale. Nonostante i progressi nella terapia insulinica e nel monitoraggio glicemico abbiano migliorato significativamente il controllo della malattia, i pazienti con DMT1 presentano nel lungo termine un aumentato rischio di complicanze vascolari. Alcune alterazioni possono svilupparsi precocemente, prima della comparsa di manifestazioni cliniche evidenti.
Negli ultimi anni crescente interesse è stato rivolto ai microRNA (miRNA), piccole molecole di RNA non codificante coinvolte nella regolazione dell’espressione genica e di numerosi processi biologici, tra cui infiammazione, funzione endoteliale, stress cellulare e rimodellamento vascolare. Il presente studio ha avuto l’obiettivo di valutare il profilo di espressione di alcuni miRNA circolanti in bambini e adolescenti con DMT1 e di analizzarne le possibili relazioni con le principali caratteristiche cliniche e metaboliche. Sono stati studiati miR-142-5p, miR-29a-3p, miR-92a-3p, miR-34a-5p e miR-222-3p.
Lo studio, osservazionale, caso-controllo e monocentrico, è stato condotto nell’ambito della collaborazione tra l’Ambulatorio di Diabetologia Pediatrica dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana e l’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR di Pisa. Sono stati inclusi 34 bambini e adolescenti con DMT1 e 20 soggetti sani di controllo, di età compresa tra 7 e 17 anni.
I pazienti con DMT1 presentavano complessivamente un buon profilo clinico-metabolico, con controllo glicemico medio soddisfacente, crescita staturo-ponderale conservata e fondo oculare nella norma. La maggior parte dei soggetti praticava inoltre attività fisica regolare ed era trattata mediante microinfusore.
L’analisi molecolare ha evidenziato un profilo di espressione dei miRNA differente nei pazienti con DMT1 rispetto ai controlli. In particolare, miR-142-5p, miR-29a-3p, miR-92a-3p e miR-34a-5p risultavano significativamente aumentati, mentre miR-222-3p mostrava una tendenza alla riduzione senza raggiungere la significatività statistica. Tali alterazioni interessano miRNA coinvolti in processi immuno-infiammatori, funzione endoteliale, stress cellulare, angiogenesi e rimodellamento vascolare.
Sono state inoltre osservate correlazioni tra diversi miRNA, suggerendo una possibile regolazione coordinata di queste molecole. Al contrario, alcune associazioni tra miRNA e parametri clinici o metabolici osservate nella popolazione complessiva non si mantenevano significative dopo la suddivisione tra pazienti con DMT1 e controlli.
Un elemento di particolare interesse è rappresentato dal riscontro di queste modificazioni molecolari in una popolazione caratterizzata da un controllo glicemico mediamente soddisfacente. L’HbA1c rappresenta infatti un indicatore consolidato del controllo glicemico medio, ma non fornisce informazioni dirette sui processi cellulari e molecolari associati al diabete. Le alterazioni dei miRNA potrebbero pertanto fornire informazioni complementari e contribuire all’identificazione di modificazioni biologiche precoci non evidenziabili attraverso i soli parametri metabolici tradizionali.
Nel complesso, i risultati suggeriscono che i miRNA circolanti possano rappresentare strumenti promettenti per approfondire i meccanismi precoci associati al DMT1 e al possibile rischio cardiovascolare in età pediatrica. Tuttavia, il disegno trasversale e la limitata numerosità del campione non consentono di attribuire loro un valore prognostico. Studi longitudinali su popolazioni più ampie saranno necessari per chiarirne il possibile ruolo nella stratificazione precoce del rischio cardiovascolare nei giovani con DMT1.