Digossina e senolisi nell'insufficienza cardiaca e nel diabete mellito

Diabete mellito di tipo 2 e insufficienza cardiaca avanzata: una combinazione letale. Il T2DM è una malattia progressiva che colpisce oltre 400 milioni di persone in tutto il mondo, una cifra che raggiungerà i 600 milioni entro il 2035. A livello globale, il T2DM provoca una morte cardiovascolare ogni 12 secondi e rappresenta l’8,4% di tutti i decessi nelle persone di età compresa tra 20 e 79 anni. Una comune conseguenza cardiovascolare del T2DM è l’insufficienza cardiaca cronica (CHF) dovuta alla ridotta frazione di eiezione ventricolare sinistra (HFrEF). Nonostante le terapie “all’avanguardia”, 1 paziente su 7 con la combinazione di T2DM e HFrEF morirà o sarà ricoverato in ospedale entro 2 anni. Oltre il 30% dei pazienti con HFrEF soffre di T2DM, con un’incidenza che sale alla metà nei pazienti ospedalizzati per insufficienza cardiaca.

Sono stati proposti molteplici meccanismi per spiegare l’aumentata incidenza di HFrEF nei pazienti con T2DM, tra cui l’influenza ipertrofica dell’insulina, gli effetti avversi dell’iperglicemia, l’aumento dello stress ossidativo e l’attivazione neuroumorale. Più recentemente, è stata prestata crescente attenzione alla resistenza all’insulina come fattore determinante dell’HFrEF. La resistenza all’assorbimento del glucosio mediato dall’insulina nei suoi tessuti bersaglio canonici (fegato, muscoli e grasso) è ben consolidata come un fattore critico che contribuisce alla progressione del T2DM e, di conseguenza, invertire o superare questo fenomeno è diventato un approccio terapeutico ben accettato. paradigma.

Uno studio condotto su individui svedesi ha rilevato che la resistenza all’insulina predice lo sviluppo di HFrEF indipendentemente dai fattori di rischio stabiliti. In un altro studio, i livelli plasmatici di proinsulina (un marcatore di resistenza all’insulina) erano più alti nelle persone che avevano sviluppato HFrEF 20 anni prima della diagnosi. Si stanno inoltre accumulando prove del fatto che l’HFrEF aumenta il rischio di sviluppare T2DM e ne guida la progressione, con una relazione più forte tra i due nei soggetti con HFrEF più grave. I ricercatori hanno dimostrato che l’effetto deleterio del T2DM sugli esiti dell’HFrEF è simile nei pazienti con e senza eziologia ischemica, supportando l’ipotesi che la disfunzione metabolica possa almeno in parte guidare la progressione dell’HFrEF nei pazienti con il peso aggiuntivo del T2DM. Questi studi sollevano la possibilità di un circolo vizioso, per cui l’HFrEF induce una disfunzione metabolica che a sua volta accelera la disfunzione cardiaca.

Senescenza delle cellule endoteliali microvascolari del tessuto adiposo sottocutaneo in pazienti con diabete mellito di tipo 2 e HFrEF. Il tessuto adiposo sottocutaneo (SAT) è il più grande deposito di AT nell’uomo e il più importante in termini di contributo all’omeostasi del glucosio e dei lipidi. Le prove provenienti da studi genetici, clinici e preclinici umani su larga scala supportano l’ipotesi che negli esseri umani obesi resistenti all’insulina il SAT disfunzionale è meno efficiente nell’assorbimento del glucosio e nell’immagazzinamento dei lipidi, il che di conseguenza porta a una ridotta tolleranza al glucosio e alla deposizione di lipidi nei tessuti malati. attrezzati per affrontare questa sfida. Mentre Shimizu et. al. hanno dimostrato che la disfunzione dell'AT nei modelli murini è meccanicamente legata allo sviluppo e alla progressione dell'HFrEF, si sa molto poco sulla funzione SAT negli esseri umani con HFrEF. I ricercatori hanno eseguito un esame dettagliato del SAT di esseri umani con HFrEF con e senza T2DM. Il SAT dei pazienti con HFrEF e T2DM (nonostante un indice di massa corporea simile a quelli senza T2DM) presentava adipociti più grandi, aumento della fibrosi e riduzione della germinazione vascolare in vitro. Hanno portato avanti questo lavoro dimostrando che SAT MVEC aveva aumentato la produzione del radicale libero superossido e ridotto il tasso di raddoppio della popolazione. Stimolati da questi risultati, che hanno sollevato l'intrigante possibilità che SAT MVEC possa adottare un fenotipo senescente, i ricercatori hanno quantificato i tratti distintivi della senescenza cellulare. SAT MVEC di pazienti con HFrEF e T2DM aveva: 1) ridotta proliferazione in un test EdU, un metodo sensibile per rilevare la proliferazione nelle cellule vive di mammiferi; 2) Aumento dell'espressione della β-galattosidasi associata alla senescenza; 3) Ridotta generazione di ATP mitocondriale. Una condizione imprescindibile delle cellule senescenti è la secrezione di una complessa combinazione di fattori collettivamente denominati fenotipo secretorio associato alla senescenza (SASP). Per valutare questo, i ricercatori hanno preso terreni condizionati da MVEC e, utilizzando un test multiplex di citochine, hanno dimostrato concentrazioni più elevate di IL-6 rispetto alle proteine ​​cellulari totali (3,4 [0,8] vs. 1,6 [0,4]; P <0,05) nei terreni condizionati MVEC da pazienti con HFrEF e T2DM rispetto a HFrEF senza T2DM.

Le MVEC senescenti comunicano tramite SASP con gli adipociti sani per indurre un fenotipo pro-infiammatorio. Attraverso SASP, si ritiene che le cellule senescenti inducano uno stato infiammatorio che può provocare danni ai tessuti locali portando a un microambiente infiammatorio persistente, autorinforzante. La maggior parte delle prove che dimostrano la comunicazione deleteria cellula-cellula facilitata da SASP è stata generata utilizzando modelli animali. Ad esempio, la senescenza specifica della CE indotta geneticamente nei topi porta alla resistenza all'insulina degli adipociti e dell'intero corpo. I ricercatori hanno sviluppato un sistema di co-coltura per consentire loro di esaminare la comunicazione tra SAT MVEC e adipociti umani. Quando le MVEC di pazienti con HFrEF e T2DM sono state coltivate in co-coltura con adipociti sottocutanei umani sani, l’mRNA e le proteine ​​di IL-6 sono aumentati e l’assorbimento di glucosio è diminuito, rispetto agli adipociti coltivati ​​con MVEC di pazienti con HFrEF senza T2DM. IL-6 è una citochina pleiotropica complessa con molteplici effetti che possono influenzare l'omeostasi del glucosio. Coerentemente con questo, IL-6 ha un effetto negativo sull’assorbimento del glucosio negli adipociti. Si ritiene che fino al 35% dell'IL-6 circolante derivi dall'AT. Tenendo presente questo, i ricercatori hanno misurato la concentrazione sierica di IL-6 nei pazienti con HFrEF e T2DM e hanno scoperto che era significativamente più alta rispetto ai pazienti con HFrEF da solo (HF 3,9 pg/ml [0,5] cfr. HFDM 8,1 pg/ml [1,2]; P<0,01). Questi dati dimostrano la possibilità di un circuito di segnalazione deleterio tra gli adipociti senescenti MVEC e SAT, che a sua volta può contribuire alla disregolazione metabolica sistemica.

Senolitici. I farmaci che mirano all'impatto deleterio delle cellule senescenti possono essere ampiamente descritti come: i) agenti senomorfi che prendono di mira la segnalazione patologica SASP e ii) agenti senolitici che eliminano specificamente le cellule senescenti. Il primo studio pubblicato sugli esseri umani sugli agenti senolitici ha esaminato l’effetto di Dasatinib più Quercetina in pazienti con fibrosi polmonare idiopatica e ha dimostrato che Dasatinib più Quercetina ha migliorato una serie di marcatori di prestazione fisica nei pazienti con questo disturbo. Recentemente Hickson et. al. hanno dimostrato che 11 giorni dopo un breve ciclo di Dasatinib più Quercetina in individui con T2DM avanzato, il carico di cellule senescenti nel SAT era ridotto con un effetto favorevole commisurato sul SASP.

Senolisi indotta dalla digossina: un nuovo ruolo per un vecchio farmaco. Rapporti recenti sollevano l’interessante possibilità che la digossina, glicoside cardiaco, possa avere azioni senolitiche. Coerentemente con ciò, la digossina ha ridotto la β-galattosidasi, ha aumentato la proliferazione e ha ridotto la secrezione di IL-6 di oltre il 15%. In SAT MVEC da pazienti con HFrEF e T2DM. Quando le MVEC SAT di pazienti con HFrEF e T2DM pretrattati con digossina sono state coltivate in co-coltura con adipociti sottocutanei sani, sono stati raggiunti livelli normali di assorbimento di glucosio.

Studi clinici sulla digossina in pazienti con HFrEF. È ben noto che la digossina migliora in modo sicuro l’emodinamica, i sintomi e il profilo neuroumorale deleterio dei pazienti con HFrEF avanzato. Nello studio DIG, la digossina ha ridotto in modo sicuro il rischio di morte per scompenso cardiaco e di ospedalizzazione a concentrazioni sieriche comprese tra 0,5 e 0,9 ng/mL che di solito si ottiene con una dose giornaliera di 125 mcg. Lo studio RADIANCE che ha confrontato la terapia continuativa con digossina con la sospensione dalla terapia di base con ACEI e diuretici dell'ansa ha mostrato un aumento del rischio di scompenso cardiaco entro 14 giorni nei soggetti ai quali era stata sospesa la digossina. Lo studio DIG aveva indagini biochimiche limitate e non includeva HbA1c o glucosio a digiuno/non a digiuno, ma una recente analisi di sottogruppi ha mostrato dati a sostegno della sicurezza della digossina nei pazienti con HFrEF e una diagnosi clinica di diabete di per sé. Nonostante questi dati, l’uso di digossina è diminuito sostanzialmente negli ultimi vent’anni; una volta prescritto all’80% dei pazienti con HFrEF, ora viene assunto da meno del 40% dei pazienti. I dati dei ricercatori sollevano l'interessante possibilità che la digossina possa essere utilizzata come agente senolitico per normalizzare la disfunzione SAT in pazienti con HFrEF avanzato e T2DM.

Ipotesi: la digossina somministrata a pazienti con HFrEF e T2DM riduce la senescenza delle cellule endoteliali microvascolari e migliora la funzione del tessuto adiposo sottocutaneo.

Obiettivi fondamentali:

1. È stato esaminato l'effetto della digossina sul carico MVEC senescente del SAT nei pazienti con HFrEF e T2DM.
2. Esaminare l'effetto della digossina sistemica sui segni fenotipici della senescenza SAT MVEC e della disfunzione SAT.