Livelli di irisina dopo l'esercizio nei pazienti con PWS

Livelli di irisina post esercizio nei pazienti con PWS Obesità, bassa statura, ipogonadismo, ipotonia e disturbi cognitivi sono le principali caratteristiche cliniche della sindrome di Prader-Willi (PWS), una complessa malattia neurogenetica dovuta alla mancanza di espressione dei geni paterni nella regione cromosomica 15q11- 13. Una composizione corporea anormale con diminuzione della massa muscolare e aumento della massa grassa contribuisce a un basso dispendio energetico a riposo nella PWS. Una severa restrizione calorica nel range di 800 kcal al giorno insieme a regimi di esercizio quotidiano sono necessari per prevenire l'aumento di peso e le complicanze dell'obesità in questa popolazione.

Il tessuto adiposo bruno (BAT) un tempo ritenuto presente solo nei neonati, ma ora noto essere presente anche negli adulti, differisce dal più abbondante tessuto adiposo bianco (WAT) dissipando energia attraverso la termogenesi come risultato dell'aumentata attività del proteina di disaccoppiamento mitocondriale (UCP-1). Recentemente prove mostrano che l'esercizio attiva l'UCP-1 mitocondriale nelle cellule WAT sottocutanee con conseguente conversione di WAT in adipociti simili a BAT (tessuto adiposo beige o BRITE). Vari fattori tra cui peptidi natriuretici, interleuchina-6 e miochine (irisina, fattore di crescita dei fibroblasti 21 e acido ß-aminoisobutirrico) sembrano mediare gli effetti dell'esercizio muscolare sugli adipociti sottocutanei.

La diminuzione della quantità e/o dell'attività delle BAT potrebbe contribuire al minor dispendio energetico e all'estrema difficoltà nel controllo del peso nella PWS. Livelli inferiori o una ridotta produzione di miochine potrebbero comportare la mancata conversione del WAT sottocutaneo in adipociti beige o BAT simili e quindi ridurre al minimo o annullare gli effetti metabolici altrimenti benefici dell'esercizio. La misurazione diretta del picco di consumo di ossigeno negli adulti con PWS mostra che questa popolazione ha valori di VO2 marcatamente inferiori rispetto ai normali controlli corrispondenti al BMI. L'attività delle BAT in vivo può essere misurata con precisione solo eseguendo scansioni PET/TC che includono la somministrazione di traccianti radioattivi. Per motivi etici, la valutazione diretta delle BAT non è possibile ai fini della ricerca clinica negli individui PWS.

I ricercatori propongono di studiare le risposte umorali all'esercizio in 16 (8 maschi) adolescenti e giovani adulti PWS e confrontare i risultati con le risposte in un numero simile di controlli corrispondenti a sesso, età e BMI. Durante un incontro iniziale di un'ora, i partecipanti allo studio impareranno a eseguire esercizi aerobici (tapis roulant) e allenamenti di resistenza sotto la supervisione di un fisiologo esperto. L'intensità dell'esercizio sarà valutata mediante misurazione diretta del VO2 max. In un giorno diverso, verrà prelevato un campione di sangue prima e immediatamente al termine dello stesso regime di esercizio. I campioni di sangue saranno analizzati per irisina, interleuchina-6, peptide natriuretico atriale, FGF-21, oltre a glucosio, ormone della crescita, cortisolo, norepinefrina e lattato.

I ricercatori ipotizzano che i partecipanti PWS mostreranno risposte umorali più deboli a regimi di esercizio simili rispetto ai normali soggetti di controllo. I dati che mostrano livelli più bassi di miochine, come l'irisina, dopo l'esercizio in PWS potrebbero suggerire che una conversione inadeguata di WAT in adipociti simili a BAT nel tessuto adiposo sottocutaneo si traduce in una diminuzione della termogenesi e in un dispendio energetico anormalmente basso in questa popolazione. Potenzialmente, lo sviluppo di agenti farmacologici che imitano l'irisina o altre miochine attivando UCP-1 e convertendo WAT in adipociti simili a BAT potrebbe offrire un nuovo approccio al controllo del peso negli individui con PWS.