per le varianti del diabete del tessuto adiposo (fATDIVA) (fATDIVA)

Ipotesi:

Gli individui portatori di diverse varianti genetiche hanno capacità diverse di immagazzinare il grasso sotto la pelle.

Obiettivo: migliorare la comprensione della "disfunzione del tessuto adiposo" utilizzando la genetica umana e dimostrare che l'assorbimento dei lipidi nelle cellule adipose è compromesso nei soggetti con alleli di "lipodistrofia poligenetica".

Obiettivi:

• Identificare gli individui con varianti di rischio genetico di interesse e controlli abbinati per sesso, età e indice di massa corporea.
• Effettua valutazioni fisiologiche dettagliate tra cui un test di tolleranza ai trigliceridi orali (OTTT) (campioni di sangue prima e dopo una bevanda grassa), misure dettagliate delle dimensioni del corpo e una biopsia del grasso opzionale.

• Utilizzando i campioni raccolti, verificare se gli individui portatori o meno di un elevato carico genetico di alleli di "lipodistrofia poligenica":

  1. hanno cellule adipose sottocutanee più grandi.
  2. avere livelli di lipidi circolanti più elevati 4 ore dopo una sfida con un pasto grasso.
  3. hanno un profilo di espressione genica normalmente associato all'obesità, nonostante abbiano lo stesso indice di massa corporea dei controlli abbinati. Questo profilo include una sottoregolazione dei geni coinvolti nel traffico di acidi grassi e una sovraregolazione dei geni coinvolti nell'infiammazione.
  4. avere una maggiore insulino-resistenza misurata da HOMAIR (calcolata dall'insulina a digiuno e dalla glicemia a digiuno).

Sfondo:

Il diabete è la malattia metabolica cronica più comune ed è una delle principali fonti di morbilità e mortalità. È una delle maggiori sfide sanitarie che il servizio sanitario nazionale del Regno Unito deve affrontare con oltre 2,6 milioni di adulti diagnosticati nel Regno Unito, con la stragrande maggioranza (90%) affetta da diabete di tipo 2 (T2D). Si prevede che i numeri continueranno a salire, in parte a causa dei crescenti livelli di obesità nella popolazione.

Il T2D è caratterizzato da alti livelli di glucosio nel sangue nel contesto dell'aumento della resistenza all'insulina e della ridotta funzione delle cellule beta, e questo può svilupparsi per diversi anni con individui ignari del problema.

I gruppi di ricerca di Exeter stanno conducendo sforzi per identificare i fattori genetici che influenzano il motivo per cui alcune persone sviluppano il T2D nonostante la relativa magrezza, mentre molte persone obese non contraggono la malattia. I ricercatori hanno identificato molti di questi fattori, ma ora desiderano studiarli in modo più dettagliato per comprendere il ruolo dell'insulina.

Introduzione:

Disfunzione del tessuto adiposo Lavorando con i collaboratori come parte degli studi genetici in corso, i ricercatori hanno identificato diverse variazioni genetiche (cambiamenti del DNA) associate all'insulino-resistenza e ritengono che alcune di queste varianti genetiche operino principalmente attraverso la "disfunzione" del tessuto adiposo. La disfunzione del tessuto adiposo è un concetto relativamente nuovo ed è il risultato di studi fisiologici dettagliati che hanno rivelato che gli individui obesi hanno cellule adipose più grandi, tessuto adiposo più infiammato (spesso infiltrato da macrofagi), flusso sanguigno del tessuto adiposo più scarso pre/post pasto ed espressione differenziale di geni coinvolti in questi processi (Alkhouli 2013). Il fallimento degli adipociti, con conseguente limitata capacità di assorbire gli acidi grassi liberi (FFA), predispone alla deposizione ectopica di grasso che è una deposizione di lipidi in siti come il fegato, muscolo con più tessuto omentale simile ai soggetti con lipodistrofia.

I ricercatori stanno cercando di capire come le variazioni genetiche causino differenze nella capacità delle persone di immagazzinare il grasso e desiderano testare l'ipotesi che gli individui portatori di diverse variazioni genetiche abbiano capacità diverse di immagazzinare il grasso sotto la pelle come tessuto adiposo sottocutaneo. Ciò potrebbe portare a una migliore comprensione dell'accumulo di grasso sottocutaneo. È molto improbabile che il numero crescente di persone che diventano sovrappeso o obese man mano che invecchiano venga sostanzialmente invertito, quindi i risultati dello studio potrebbero essere importanti per identificare come ridurre il rischio di malattie causate dall'obesità.

Metodi:

Disegno dello studio:

Si tratta di uno studio di coorte prospettico "reclutamento per genotipo" che si svolgerà nell'arco di un periodo di 2 anni (dal 2015 al 2017).

Partecipanti allo studio:

Tutti i partecipanti saranno identificati da coorti di ricerca esistenti gestite dal NIHR Exeter Clinical Research Facility (Exeter CRF) e il reclutamento sarà facilitato all'interno dell'Exeter CRF.

Sotto l'approvazione etica generale 09/H0106/75, circa 7500 campioni di DNA anonimizzati sono stati genotipizzati per le varianti genetiche correlate alla produzione di insulina. Queste varianti si verificano in > 1% della popolazione e non hanno conseguenze dirette sulla salute individuale.

Non esiste un limite definito per avere o non avere una lipodistrofia poligenica in quanto non si basa su una singola variante genetica. Le persone avranno tra 0 e 22 alleli di lipodistrofia poligenica e gli investigatori stanno cercando quelli con una combinazione di almeno 11 varianti genetiche. Hanno identificato circa 300 persone nella coorte EXTEND che soddisfano questi criteri e recluteranno quindi controlli corrispondenti tra quelli nella coorte EXTEND che sono stati identificati come aventi il ​​minor numero di alleli di rischio.

Reclutamento:

Gli investigatori forniranno all'Exeter Clinical Research Facility (Exeter CRF) un elenco dei numeri di campioni che sono stati identificati come aventi individui identificati con le varianti genetiche di "lipodistrofia poligenica" di interesse, insieme a individui di controllo che presentano il numero medio di rischio alleli. L'Exeter CRF Data Manager identificherà quindi 50 individui con le varianti e 50 individui abbinati per età, sesso, stato del diabete e indice di massa corporea, che saranno invitati a una visita di 5 ore all'Exeter CRF per la raccolta di dati e campioni. I partecipanti interessati saranno contattati direttamente da un membro del gruppo di studio che sarà responsabile del processo di reclutamento, fornendo informazioni verbali e scritte più dettagliate specifiche del progetto.

Procedura:

A tutti i partecipanti verrà chiesto di astenersi da un intenso esercizio fisico e dal mangiare pasti molto grassi nelle 48 ore prima di entrare in clinica, e niente alcol (ha un alto contenuto energetico e ha effetti sul fegato) ma per il resto dieta normale, quindi digiuno durante la notte prima di partecipare a una visita mattutina all'Exeter CRF. Ai partecipanti verrà chiesto di firmare un modulo di consenso scritto prima di qualsiasi raccolta di dati.

Raccolta dati:

Antropometria:

• Verranno registrati i dati di riferimento tra cui altezza (m), peso (kg), vita (cm) e circonferenza dell'anca (cm).
• Le misure dettagliate del grasso corporeo saranno ottenute dal BOD POD.
• Misurazioni della piega cutanea (mm) da bicipiti, tricipiti, sottoscapolare e regioni soprailiache.

Anamnesi: compresi i farmaci attuali e le informazioni sullo stile di vita (fumo/alcol).

BODPOD™:

Le misure dettagliate della composizione corporea saranno ottenute utilizzando il sistema di monitoraggio della composizione corporea. Questo comprende brevemente una macchina BOD POD, bilance elettroniche e un computer. Utilizza i principi della densitometria corporea (misurazione della massa e del volume) per calcolare la percentuale del partecipante e la quantità assoluta di grasso e massa magra. Ai partecipanti verrà chiesto di indossare un abbigliamento minimo (ad es. costume da bagno) e una cuffia aderente. Stanno sulla bilancia elettrica per registrare il loro peso che viene poi calibrato con il BOD POD. Ai partecipanti viene chiesto di sedersi all'interno del BOD POD fino a 1 minuto alla volta (massimo 3 volte). Il computer quindi analizzerà e genererà i risultati.

Campioni di sangue:

Test orale di tolleranza ai trigliceridi (OTTT) (ca. 4 ore):

Una piccola cannula (sottile tubo di plastica) verrà inserita in una vena seguendo la pratica clinica standard per ridurre al minimo qualsiasi potenziale trauma da ripetere il prelievo di sangue.

• Saranno ottenuti campioni a digiuno (a -5 e -2 minuti) per le misurazioni di base (inclusa la misurazione di routine del glucosio e dei lipidi), plasma e siero per la conservazione e future analisi in lotti e misurazioni pre-OTTT di glucosio, insulina, lipidi standard e campioni conservati plasma per potenziali futuri studi metabolomici o lipidomici.
• Dopo il prelievo di sangue a digiuno iniziale, al partecipante verrà chiesto di bere circa 150 ml di bevanda supplementare per shot di Fresubin 5cal per un periodo di 5 minuti. Il tempo di completamento sarà annotato come T= 0. Ulteriori campioni di sangue saranno ottenuti a T=30, 60, 120, 180 e 240 minuti dopo l'ingestione. Il contenuto calorico e la proporzione di macronutrienti in Fresubin è molto simile a quello descritto nelle pubblicazioni che eseguono l'OTTT (Karamanos 2001; Carstensen 2003; Mohanlal 2004).

Al termine di questo periodo la cannula verrà rimossa e al partecipante verrà offerto un pranzo leggero/rinfresco.

Biopsie del grasso addominale facoltative (ca. 30 minuti e svolto durante OTTT):

Per i volontari della ricerca che sono felici di sottoporsi a una piccola biopsia del grasso, verrà ottenuto un campione di grasso addominale iniettando prima un anestetico locale in un'area accessibile dell'addome. Utilizzando un bisturi, verrà praticata una piccola incisione (circa 2-3 cm) ad una profondità di circa 15 mm e verranno rimossi due piccoli campioni di grasso delle dimensioni di un pisello. La ferita verrà chiusa con semplici punti di sutura o steristrip. Un campione di grasso verrà congelato in azoto liquido immediatamente dopo l'escissione e conservato a meno 80 gradi per le analisi dell'RNA. L'altro campione verrà conservato in formalina per la successiva colorazione immunoistochimica.