Elevato contenuto di FFA circolanti e lipidi intraepatici

Nei Paesi Bassi e nel mondo, il numero di persone affette da diabete mellito di tipo 2 è in costante aumento. Di conseguenza, nei prossimi decenni ci si può aspettare un drammatico aumento della morbilità e della mortalità correlate al diabete. Di conseguenza, è necessario uno sforzo concertato volto a ridurre i tassi di diabete e verso un'efficace gestione del diabete.

Uno dei primi segni distintivi del diabete di tipo 2 è la resistenza dei tessuti periferici del fegato e dei muscoli all'azione dell'insulina, che è generalmente indicata come insulino-resistenza. Lo sviluppo dell'insulino-resistenza è fortemente favorito dall'obesità. Infatti l'obesità è il principale fattore di rischio per l'insulino-resistenza e l'80% di tutti i pazienti diabetici di tipo 2 è in sovrappeso o obeso. Mentre l'obesità è per definizione caratterizzata da un eccessivo accumulo di grasso nel corpo, è specificamente l'accumulo di grasso all'interno dei tessuti periferici (chiamato steatosi o accumulo di grasso ectopico), che è associato allo sviluppo dell'insulino-resistenza. Infatti, i pazienti diabetici di tipo 2 ei loro parenti di primo grado sono caratterizzati da un eccessivo accumulo di grasso nel muscolo scheletrico. Allo stesso modo, è stata segnalata da tempo la presenza di steatosi epatica nei pazienti con diabete di tipo 2 e obesità. Questo accumulo di grasso nel fegato aumenta notevolmente il rischio di complicanze metaboliche, tra cui insulino-resistenza ed eventi cardiovascolari. Nonostante i ben noti effetti dannosi dell'accumulo di grasso ectopico, non è del tutto chiaro perché il grasso si accumuli nei muscoli e nel fegato.

Negli ultimi anni, sono stati sviluppati metodi non invasivi come la spettroscopia di risonanza magnetica protonica (1H-MRS) per quantificare il contenuto lipidico nel muscolo scheletrico e nel fegato, e sono stati frequentemente applicati da noi e da altri. Queste misurazioni possono essere combinate con altre tecniche di risonanza magnetica per studiare le concentrazioni epatiche di ATP e Pi, determinate mediante spettroscopia di risonanza magnetica del fosforo (31P-MRS). Inoltre, è stato dimostrato che le concentrazioni di ATP e Pi sono inferiori nei soggetti con diabete mellito di tipo 2, che sono caratterizzati da accumulo epatico di lipidi e insulino-resistenza epatica. È stato suggerito che una diminuzione della concentrazione di ATP e Pi potrebbe essere un fattore alla base dell'accumulo di lipidi epatici.

Studi sull'uomo che utilizzano l'1H-MRS epatico hanno riportato che il contenuto di lipidi intraepatici (IHL) è associato all'obesità, alla sindrome metabolica e al diabete. Inoltre, un periodo di 36 ore di digiuno ha aumentato notevolmente il DIU. Queste condizioni sono caratterizzate da elevati livelli plasmatici di FFA. Ipotizziamo che un aumento dell'assorbimento passivo di FFA possa portare a una discrepanza tra assorbimento e ossidazione quando la disponibilità di FFA è elevata.

È interessante notare che i risultati nel muscolo scheletrico mostrano che l'aumento dei livelli di FFA per infusione di lipidi determina un aumento del contenuto lipidico dopo 4 ore. Allo stesso modo, abbiamo dimostrato che il contenuto lipidico del muscolo scheletrico è aumentato nel muscolo del braccio inattivo dopo un esercizio prolungato in bicicletta a digiuno, dove gli FFA tipicamente aumentano fino a 1450 mmol. Questi risultati suggeriscono che alti livelli circolatori di FFA portano a un assorbimento sfrenato di questi FA nel muscolo scheletrico, indipendentemente dalle esigenze ossidative. Al momento non è noto se l'accumulo di DIU sia anche il risultato di elevati livelli plasmatici di FFA.

Si noti che nello studio sopra citato, mentre il contenuto lipidico del muscolo scheletrico è aumentato nel muscolo del braccio inattivo, è diminuito nel muscolo vasto laterale attivo, riflettendo l'uso di depositi lipidici intramuscolari come substrato durante l'attività muscolare prolungata. Al momento non è noto se l'uso intensificato del DIU durante l'esercizio fisico porti anche a una diminuzione del DIU.