Uno studio integrativo del ruolo di microbioma, metaboloma, trascrittoma e cronobiologia nel contesto del diabete di tipo 2. (KRONODIABET)

Prove convincenti suggeriscono che il diabete di tipo 2 (T2D) può spesso essere prevenuto adottando uno stile di vita sano. Tuttavia, le attuali raccomandazioni standard potrebbero non tenere pienamente conto delle differenze individuali, limitandone l’efficacia. Fattori come la genetica e i modelli di stile di vita quotidiano influenzano il modo in cui gli individui rispondono a queste raccomandazioni. Ad esempio, ritmi di sonno interrotti o orari alimentari irregolari possono rendere difficile il mantenimento di abitudini sane, influenzando in ultima analisi il controllo della glicemia. Tali interruzioni sono associate a disturbi dell'orologio interno del corpo, noti anche come ritmi circadiani. In questo senso, è stato dimostrato che la crono-interruzione (cioè l’interruzione dei ritmi circadiani) compromette il metabolismo del glucosio. Gli individui ad alto rischio di T2D sono caratterizzati dalla perdita della ritmicità diurna nel modello oscillatorio dell’insulina. Allo stesso modo, studi recenti suggeriscono che le interruzioni nelle fluttuazioni giornaliere dei livelli ormonali, dell’espressione genetica, della composizione del microbiota e dei profili dei metaboliti sono associate a uno scarso controllo della glicemia.

Il presente progetto si basa sull'ipotesi che gli individui con sovrappeso e prediabete naïve ai farmaci o diabete di tipo 2, rispetto agli individui sani, mostrino un'alterazione del sistema circadiano. Ciò si manifesta con la perdita delle oscillazioni quotidiane e l’alterazione dei modelli oscillatori attraverso molteplici processi fisiologici, tra cui la produzione di ormoni, l’espressione genica, la composizione e la funzione del microbiota e la composizione e la secrezione dei metaboliti. L’interruzione del crono contribuisce alla disregolazione del metabolismo del glucosio, ai cambiamenti nella regolazione dell’appetito e nella risposta agli stimoli esterni e, di conseguenza, al controllo glicemico compromesso in questa popolazione.

Lo studio Kronodiabet è uno studio osservazionale di 2 settimane con due gruppi di studio paralleli, abbinati per età e sesso, in base alle seguenti condizioni: adulti con sovrappeso o obesità e metabolismo del glucosio alterato (prediabete naive ai farmaci o diabete di tipo 2); e adulti con peso normale e senza alterazioni del metabolismo del glucosio.

Disegno sperimentale: Ogni partecipante, una volta reclutato, frequenterà il NIU presso il Centro di Ricerca sulla Nutrizione dell'Università di Navarra in 4 occasioni. Alla visita 1 (V1), i partecipanti verranno alla NIU e verranno dotati di un sensore per il monitoraggio continuo del glucosio e di un dispositivo di monitoraggio circadiano, che verrà indossato durante la visita di studio principale (V2) e i successivi 12 ± 2 giorni interi ( fase del periodo di campo) e la composizione corporea saranno analizzate mediante assorbimetria a raggi X a doppia energia (DEXA). In questa visita (V1), i partecipanti porteranno un campione di feci raccolto entro e non oltre 48 ore prima dell'arrivo alla NIU. Nella visita 2 (V2), della durata di 12 ore e 30 minuti, i partecipanti arriveranno alla NIU (dove si svolgerà l'intera visita) dopo almeno 8 ore di digiuno. Durante tale visita verranno forniti ai partecipanti i pasti da consumare durante la giornata e verranno effettuati prelievi di sangue e compilazione di questionari. Inoltre, ogni 4 ore verranno raccolti 4 dei 7 campioni di saliva necessari per l'analisi del microbiota orale, del metaboloma e per la determinazione di geni e ormoni. I restanti campioni di saliva (3/7) verranno raccolti a domicilio, fino al completamento del periodo di 24 ore. Il giorno successivo (V3), i partecipanti torneranno alla NIU per consegnare i campioni raccolti a casa. Inoltre verrà loro fornito il materiale necessario per il periodo di studio sul campo. Durante la fase sul campo (che durerà 2 settimane) ai partecipanti verrà chiesto di non modificare il proprio stile di vita abituale, compresi dieta, esercizio fisico e tempistiche. Nella visita finale (V4), verranno effettuate le misurazioni della composizione corporea e verranno raccolti i sensori circadiani e di monitoraggio del glucosio e i questionari compilati, concludendo lo studio.

Gli obiettivi specifici sono:

1. Caratterizzare il fenotipo, i tratti comportamentali e le abitudini di vita, nonché il microbioma, il metaboloma e il trascrittoma in individui sani e in individui con sovrappeso/obesità e prediabete/diabete di tipo 2 naïve ai farmaci.
2. Studiare, in condizioni di vita libera, le oscillazioni giornaliere della glicemia, del comportamento alimentare e dei parametri circadiani dei principali sincronizzatori circadiani.
3. Confrontare le oscillazioni giornaliere del microbiota orale e del metaboloma, insieme alle oscillazioni giornaliere dei marcatori circadiani, in condizioni semi-controllate, tra individui sani e individui con sovrappeso/obesità e prediabete/diabete di tipo 2 naïve ai farmaci.
4. Studiare, da una prospettiva integrata, le oscillazioni giornaliere nel controllo glicemico, attraverso l'integrazione di dati omici (metagenomica, metabolomica), clinici e di stile di vita, in assenza e presenza di eccesso di peso e alterato metabolismo del glucosio.