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Discussione
Le cellule progenitrici endoteliali (EPCs) sono cellule staminali di origine midollare coinvolte nella riparazione dell’endotelio e nei processi di angiogenesi.
Alterazioni qualitative, quantitative o combinate delle EPCs si associano ai fatto ri di rischio cardiovascolare e alla malattia aterosclerotica.
Nei pazienti con diabete mellito di tipo 1 e di tipo 2 sono state dimostrate, rispetto ai soggetti non diabetici, sia una riduzione delle EPCs circolanti che alterazioni funzionali di queste cellule (149).
Le cause della riduzione delle EPCs nel diabete non sono del tutto note, ma si ipotizza che alterazioni della mobilizzazione midollare giochino un ruolo prevalente. Tuttavia sia un aumento dell’apoptosi delle cellule in circolo che un maggior consumo delle cellule stesse presso i tessuti sede di danno cellulare possono contribuire all’impoverimento della loro biodisponibilità.
In caso di alterazioni della mobilizzazione midollare si attivano sistemi sensibili all’ipossia/ischemia (HIF-1) e meccanismi regolatori che coinvolgono alcuni fattori di crescita (VEGF) e chemochine (SDF-1 ) capaci di regolare il rilascio delle EPCs a livello midollare (150). I meccanismi che inducono l’aumento dell’apoptosi delle cellule in circolo, la produzione di radicali liberi e la senescenza cellulare, invece, coinvolgono fattori pro-infiammatori e pro-apoptotici come il TNF- , l’IL-6, VCAM ed ICAM.
In questo contesto ci siamo proposti di valutare le alterazioni quantitative delle EPCs circolanti in tre gruppi, sostanzialmente omogenei, rappresentati da: 1. soggetti di controllo con normale regolazione glucidica (NGT); 2. soggetti prediabetici con iperglicemia a digiuno e/o ridotta tolleranza ai carboidrati (IGT/IFG) e 3. individui con diabete tipo 2 di nuova diagnosi (NaiveT2D). I livelli di EPCs circolanti nei soggetti con diabete tipo 2 di nuova diagnosi sono risultati significativamente ridotti rispetto ai prediabetici e ai soggetti con normale regolazione glucidica come atteso dai dati presenti in letteratura.
Suddividendo il gruppo dei soggetti di controllo (NGT) sulla base della familiarità per il diabete di tipo 2, è emerso un dato interessante anche se decisamente preliminare: nei soggetti normoglicemici con familiarità di primo grado per diabete tipo 2 i livelli di EPCs sono risultati significativamente più bassi rispetto ai soggetti normoglicemici senza familiarità per diabete di tipo 2. In particolare, nei soggetti normoglicemici con familiarità positiva per diabete, i livelli delle EPCs circolanti erano addirittura paragonabili ai livelli di EPCs osservati nei soggetti con diabete tipo 2 di nuova diagnosi.
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Questo risultato suggerisce l’esistenza di un possibile controllo genetico associato alla predisposizione al diabete sui livelli delle EPCs circolanti.
A fronte di ciò abbiamo studiato le varianti alleliche dei geni che codificano per le principali citochine coinvolte nei meccanismi regolatori della biodisponibilitò delle EPCs (SDF-1 e TNF- ). Abbiamo inoltre valutato la relazione tra le alterazioni qua ntitative delle EPCs circolanti ed i livelli plasmatici di tali citochine. Non abbiamo identificato alcuna associazione tra varianti alleliche di SDF-1 e EPCs circolanti, mentre è risultata significativa l’associazione tra varianti di TNF- e livelli circolanti di EPCs. Infatti, i soggetti omozigoti per l’allele G di TNF presentano livelli di EPCs più bassi rispetto ai portatori dell’allele A. In entrambi i casi, però, è emerso un possibile ruolo protettivo dell’allele A (sia per SDF-1 che TNF- ) nei soggetti normoglicemici (con e senza familiarità). In entrambi i casi, l’allele A sembra associarsi a livelli più alti di EPCs circolanti rispetto ai soggetti portatori dell’allele G. E’ possibile quindi ipotizzare che esista un effetto, probabilmente singolarmente modesto, ma poligenico, di multipli fattori pro- infiammatori sulla modulazione dei livelli circolanti di EPCs. Tra i possibili attori, i nostri dati suggeriscono un ruolo per SDF-1 e TNF- .
Analogamente allo Studio di Brunico, i nostri casi (otte nuti su una coorte di differente origine geografica e probabilmente con abitudini alimentari e stili di vita diversi) sembrano mettere in evidenza una associazione tra la variante allelica -801G>A del gene SDF-1 ed i livelli plasmatici di SDF-1 , con un ruolo protettivo per l’allele A. Al contrario, però, questo trend non sembra modulare i livelli circolanti delle EPCs poiché i portatori dell’allele A presentavano concentrazioni plasmatiche più elevate di SDF-1 (p = 0.007) ma non più bassi livelli di EPCs circolanti. E’ possibile che la diversità dei criteri di selezione delle popolazioni studiate, la complessità dei fenomeni pro- infiammatori che regolano produzione, mobilizzazione e turnover delle EPCs, ma anche la diversa numerosità rispetto allo Studio di Brunico (78 individui vs. 1000 casi) renda ragione dell’apparentemente discrepanza dei risultati.
Non sono disponibili in letteratura dati univoci sulla relazione tra regolazione genetica dei livelli di TNF- e modulazione delle EPCs. Il nostro studio d imostra che i soggetti portatori dell’allele A della variante allelica di TNF- presentano livelli plasmatici di TNF- più elevati lasciando ipotizzare un ruolo nella regolazione della biodisponibilità delle EPCs. La combinazione dei due genotipi protettivi (di TNF- e SDF-1 ) non ha però dimostrato effetti cumulative o additivi sui livelli delle EPCs suggerendo che le due citochine probabilmente non agiscono sinergicamente. Inoltre, non sono enerse associazioni tra i livelli di EPCs e
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concentrazioni plasmatiche non solo per quanto riguarda SDF-1 e TNF- , ma anche per ICAM, IL-6 e VCAM.
Il TNF- ha un ruolo pro-apoptotico e pro- infiammatorio e nel diabete di tipo 2 sembra intervenire attivando altre citochine quali ICAM, IL-6 e VCAM. Tuttavia, non sono emerse correlazioni significative tra le concentrazioni plasmatiche di questi parametri.
In conclusione, la riduzione delle EPCs nel diabete mellito probabilmente contribuisce allo sviluppo e alla progressione delle complicanze micro- e macrovascolari della malattia. Bassi livelli circolanti di EPCs potrebbero predire e/o predisporre all’intervenire di eventi cardiovascolari anche nei pazienti con diabete tipo 2 di nuova diagnosi. Studi recenti dimostrano che alcune terapie farmacologiche possono contribuire a ripristinare i livelli circolanti delle EPCs, ma rimane da chiarire se questo effetto si traduca in una effettiva protezione dal danno d’organo. Numerose citochine pro-infiammatorie potrebbero intervenire a molteplici livelli nella regolazione della biod isponibilità (e della funzione) delle EPCs. Sebbene il loro effetto possa essere singolarmente di valore modesto e quindi difficilmente rilevabile, è possible che l’intervenire di molteplici meccanismi, verosimilmente geneticamente modulati, possa giocare un ruolo importante nel regolare biodisponibilità e funzione delle EPCs. Futuri sviluppi richiedereranno: 1. l’ampliamento della coorte dei pazienti studiati per confermare il ruolo dei polimorfismi dei geni che codificano SDF-1 e TNF- ; 2. l’analisi di varianti geniche di un più ampio spettro di citochine pro- infiammatorie (SNP multipli in microarray); 3. valutare il ruolo dei meccanismi che regolano i processi di invecchiamento cellulare o morte programmata.