Riprogrammazione metabolica intestinale come meccanismo chiave del bypass gastrico negli esseri umani

Diversi studi hanno concluso che la chirurgia di bypass gastrico Roux-en-Y (RYGBS) è la migliore opzione di trattamento attuale per il diabete mellito di tipo 2 correlato all'obesità (T2DM). I meccanismi alla base del miglioramento del controllo glicemico indotto da RYGBS rimangono poco chiari. Molti ricercatori hanno sostenuto che questo effetto non dipende dalla perdita di peso corporeo, sulla base di osservazioni cliniche secondo cui il miglioramento dell'omeostasi del glucosio si verifica all'inizio del periodo postoperatorio, spesso prima della dimissione dall'ospedale. Comprendere i meccanismi alla base degli effetti metabolici del RYGBS aiuterà a progettare modi per migliorare il RYGB o per produrre questi effetti senza intervento chirurgico.

Questo studio esaminerà il concetto di riprogrammazione metabolica intestinale come uno dei meccanismi chiave di azione per il miglioramento del diabete dopo l'intervento di bypass gastrico Roux-en-Y (RYGBS) negli esseri umani. Si ipotizza che l'intestino riconfigurato sia caratterizzato da un aumento di processi energeticamente costosi, come il rimodellamento strutturale, la riorganizzazione citoscheletrica e la proliferazione cellulare. Per soddisfare le crescenti richieste bioenergetiche, l'epitelio intestinale aumenta la sua attività metabolica e riprogramma il suo utilizzo di carburante. Nello specifico, il metabolismo del glucosio, del colesterolo e degli amminoacidi viene drasticamente alterato per aumentare le vie anaboliche e generare elementi costitutivi per la crescita e il mantenimento cellulare.

Non è stato precedentemente possibile testare questa ipotesi nell'uomo in quanto: A) i processi adattativi dell'intestino nei pazienti sottoposti a RYGBS non sono stati completamente caratterizzati, B) non è noto se la riprogrammazione intestinale appaia abbastanza presto da spiegare il rapido miglioramento nel metabolismo del glucosio osservato dopo RYGBS nell'uomo, e C) la variabilità del grado di adattamento metabolico intestinale, che potrebbe spiegare la variabilità nella remissione del T2DM, non è stata studiata. Questo studio eseguirà un'analisi metabolica longitudinale e completa dell'arto Roux in soggetti umani con e senza T2DM sottoposti a RYGBS e determinerà il decorso temporale dei cambiamenti metabolici adattativi.

Saranno reclutati diciotto (18) soggetti con e quattordici (14) soggetti senza T2DM (totale 32 soggetti), che sono stati programmati per sottoporsi a RYGBS come standard di cura. Per ogni soggetto arruolato, la raccolta dati includerà un campione di tessuto intestinale (campione di tessuto dell'arto di Roux da tessuto scartato) al momento del RYGBS, dalla mucosa del digiuno, entro 40 cm dall'anastomosi gastrodigiunale. Dopo l'intervento, il prelievo di tessuto dalla stessa area verrà eseguito mediante un'endoscopia gastrointestinale superiore, a 1 mese (± 15 giorni), 6 mesi (± 1 mese) e 12 mesi (± 2 mesi) dopo RYGBS. I campioni di tessuto verranno processati per l'esame istomorfologico e per l'analisi di RNA, proteine ​​e metabolomica. Verrà prelevato un campione di sangue in tutti i punti temporali e analizzato per i biomarcatori metabolici. L'analisi dei dati includerà la descrizione e il confronto delle firme morfologiche, delle proteine ​​geniche e dei metaboliti del tessuto intestinale (arto di Roux) e dei biomarcatori del sangue da ciascun punto temporale. Inoltre, queste misure di esito saranno confrontate tra i due gruppi (DM2 e non-DM2). Infine, verrà intrapresa una correlazione dei cambiamenti adattativi intestinali con lo stato metabolico, alcuni comportamenti alimentari, la sintomatologia avversa e la qualità della vita.