Livelli circolanti di adipochine, FGF-21, Grelina, GIP, C-peptide e Insulina in donne in pre, peri e postmenopausa con e senza la Sindrome Metabolica

L’aumento della prevalenza della menopausa è strettamente associato all’invecchiamento della popolazione femminile. In Italia più del 30% della popolazione femminile (oltre 10 milioni donne) è in menopausa. Poiché le donne tendono a vivere più a lungo degli uomini, la popolazione anziana è prevalentemente femminile e l’aspettativa di vita, in costante aumento, raggiungerà gli 82 anni entro il 2025 nei paesi più sviluppati. L’età media dell’insorgenza della menopausa è di 51,3 anni, perciò le donne si trovano a trascorrere un terzo della loro vita in postmenopausa. La transizione menopausale è caratterizzata da una progressiva riduzione dei livelli estrogenici e dall’esaurimento della riserva ovarica, fenomeni che sono alla base della modificazione del peso corporeo e della ridistribuzione dei tessuti adiposi, nonché delle alterazioni del profilo lipidico e della sensibilità all’insulina che concorrono ad aumentare il rischio di incidenza di obesità, diabete mellito di tipo 2 (T2DM), Sindrome Metabolica (MetS) e patologie cardiovascolari (CVD) in postmenopausa1 . La MetS non è una patologia per se, ma un insieme di molteplici fattori, tra cui insulino resistenza (IR), obesità addominale, dislipidemia e ipertensione e si associa ad alterazioni della funzione endoteliale, del sistema della coagulazione e dello stato infiammatorio che concorrono allo sviluppo di un quadro patologico. La prevalenza della MetS nelle donne in postmenopausa oscilla tra il 31 – 55% ed è un fattore predittivo per l’insorgenza di patologie come T2DM, coronaropatie e carcinoma mammario, ragion per cui la MetS merita di essere studiata con particolare attenzione in questa fascia d’età2. È quindi fondamentale identificare i meccanismi molecolari che sono alla base della fisiopatologia delle alterazioni cardiometaboliche, analizzando le condizioni fisiologiche (come la menopausa) e patologiche (come la MetS) che peggiorano la qualità di vita e la mortalità degli individui e contribuendo alla creazione di programmi di prevenzione e di cura sempre più specifici. I risultati descritti in questa tesi sono stati ottenuti grazie all’utilizzo di tecniche di biologia molecolare estremamente all’avanguardia che potrebbero diventare parte integrante delle ricerche e degli studi finalizzati al miglioramento delle strategie diagnostico-terapeutiche future. In questa tesi abbiamo analizzato markers metabolici in donne in pre, peri e postmenopausa, affette o meno dalla MetS e dall’obesità. In collaborazione con l’Istituto Di Biomedicina Della Facoltà Di Medicina Dell’Universitad Catolica De Santiago De Guayaquil in Ecuador, sono state arruolate 202 donne in fisiologica pre, peri e postmenopausa (età 40 – 69 anni). Tra queste sono state selezionate 80 pazienti sul cui siero abbiamo valutato la concentrazione di Adipochine (adiponectina, leptina, resistina, adipsina, visfatina, vaspina, omentin-1), Fattore di Crescita dei Fibroblasti 21 e 23 (FGF-21, FGF-23), Grelina, C-peptide, Peptide inibitorio Gastrico (GIP), Insulina, Galectin-3 (Gal-3), Inibitore-1 dell’attivatore del plasminogeno (PAI-1), Pentraxin-3 (PTX-3) e Paraoxonasi-1 (PON1). I confronti sono stati eseguiti rispetto alla presenza o meno della MetS e rispetto alla presenza o meno di obesità durante la transizione menopausale. Il 30% (n=24/80) dei campioni di siero analizzati appartenevano a soggetti con MetS, il 70% (n=56/80) a individui sani (di cui n=27 con 0 criteri per MetS, n=14 con 1 criterio e n=15 con 2 criteri). Il 35% delle pazienti (n=28/80) era in premenopausa, il 30% (n=24/80) in perimenopausa, il 35% (n=28/80) in postmenopausa. Il 25% delle pazienti (n=20/80) presentava obesità viscerale, indipendentemente dall’età e dalla presenza o meno della sindrome. Nelle pazienti sane senza MetS e nelle pazienti non obese (BMI<30 kg/m2), abbiamo osservato che i livelli di adiponectina, in accordo con studi precedenti, aumentano significativamente con l’aumentare dell’età. I livelli di vaspina, invece, tendono a ridursi progredendo verso la menopausa, diversamente da quanto riportato in letteratura. La secrezione di queste adipochine con l’avanzare dell’età e, quindi, con l’avvento della menopausa, è influenzata dalle variazioni ormonali e dalla ridistribuzione del tessuto adiposo con meccanismi non ancora del tutto noti. Le pazienti con MetS, indipendentemente dallo stato menopausale, hanno mostrato una tendenza a valori elevati delle molecole analizzate, ma in maniera statisticamente significativa solo i livelli di C-peptide, GIP e insulina sono risultati superiori nelle donne con MetS come causa o conseguenza delle alterazioni metaboliche presenti nelle pazienti con la Sindrome. I livelli di FGF-21 in premenopausa, di resistina e adipsina in perimenopausa e i livelli di resistina, leptina, visfatina, adipsina e vaspina in postmenopausa erano significativamente superiori nelle pazienti con MetS rispetto alle coetanee sane. I livelli adiponectina, invece, si riducevano nelle donne in premenopausa con MetS rispetto alle coetanee sane; comportamento analogo per i livelli di grelina, ma in postmenopausa. Quindi durante la transizione menopausale assistiamo ad un trend in crescita dei livelli dei vari analiti studiati (ad eccezione dell’adiponectina e della grelina), causato verosimilmente dagli effetti e dalle complicanze della MetS che in postmenopausa sono più evidenti perché vengono meno gli effetti protettivi cardiovascolari e metabolici esercitati dagli estrogeni. In accordo con i dati presenti in letteratura, quando i valori degli analiti sono stati confrontati rispetto alla presenza o meno di obesità (BMI>30 kg/m2), indipendentemente dall’età, è stato osservato che le donne obese presentavano livelli significativamente aumentati di C-peptide, GIP, insulina, glucagone, Glucagon-like Peptide 1 (GLP-1), leptina, resistina, adipsina e FGF-21. Anche in questo caso i livelli di grelina e adiponectina erano significativamente ridotti. Probabilmente nei soggetti obesi assistiamo ad un’alterazione delle concentrazioni dei vari analiti come riflesso del danno metabolico oppure come meccanismo adattativo di compenso, indipendentemente dalla loro fascia di età. Confrontando le donne in pre-perimenopausa e postmenopausa con MetS, sono emerse differenze statisticamente significative solo nei livelli di omentin-1 e vaspina. Risultati analoghi sono emersi confrontando le pazienti obese, prima senza MetS e successivamente con MetS, in pre-perimenopausa con quelle in postmenopausa, dove quest’ultime mostravano livelli significativamente superiori di omentin-1 e vaspina rispetto alle donne obese con MetS in pre-perimenopausa. Studi scientifici precedenti hanno evidenziato un aumento dei livelli sierici di vaspina con l’aumentare dell’età e con la presenza di alterazioni metaboliche, quali l’obesità, l’IR e la MetS. Nel nostro lavoro, invece, nelle donne sane e non obese i livelli di vaspina si riducono significativamente con l’avanzare dell’età e, quindi, con la menopausa. Evidentemente gli ormoni sessuali e la distribuzione del tessuto adiposo svolgono un ruolo complesso nella regolazione della secrezione di questa adipochina che resta ancora da chiarire. Inoltre, abbiamo riscontrato livelli di omentin-1 significativamente aumentati nelle donne in postmenopausa che presentavano MetS, obesità ed entrambe le condizioni rispetto a quelle in pre-perimenopausa con le stesse caratteristiche. Contrariamente ai nostri risultati, studi precedenti hanno invece evidenziato che i livelli di omentin-1 si riducono negli stati infiammatori e dismetabolici. Sia vaspina che omentin-1 sono note per svolgere un ruolo insulino-sensibilizzante con meccanismi non ancora del tutto chiariti e potrebbero essere implicate nello sviluppo dell’obesità e della MetS soprattutto in postmenopausa, ponendo di nuovo l’attenzione sul ruolo protettivo degli estrogeni che riducono il danno metabolico provocato dall’obesità e dalla Sindrome in pre e perimenopausa. Abbiamo confrontato, inoltre, le concentrazioni dei vari analiti nelle donne con MetS rispetto alle pazienti senza la Sindrome ma con due, uno o nessun criterio per essa. In linea con i risultati sovradescritti, I livelli di C-peptide, GIP, insulina, leptina, adipsina, FGF-21 e FGF-23 erano significativamente aumentati nelle pazienti con MetS, mentre l’adiponectina e la grelina erano significativamente ridotte in queste pazienti. Rispetto alle pazienti senza nessun criterio e a quelle con un criterio per MetS, le pazienti con la Sindrome presentavano livelli significativamente superiori anche di resistina e visfatina. Rispetto alle pazienti con due criteri per MetS, invece, le donne con la Sindrome esprimevano livelli significativamente inferiori di vaspina. La resistina è un ormone antagonista dell’insulina mentre la visfatina migliora la sensibilità all’insulina. In accordo con gli studi presenti in letteratura, i nostri risultati mostrano un aumento dei livelli di queste due adipochine negli stati dismetabolici, come l’obesità e la MetS. I livelli di vaspina invece sembrano ridursi significativamente nel passaggio verso la MetS, come abbiamo osservato quando abbiamo confrontato le pazienti sane con quelle con MetS e le pazienti non obese con quelle invece con obesità viscerale. Nonostante le importanti limitazioni dovute prevalentemente al numero esiguo di campioni analizzati, i dati emersi da questa tesi sono in parte in accordo con gli studi presenti in letteratura. Oltre a confermare la presenza di livelli elevati di insulina e C-peptide nelle pazienti obese e nelle pazienti con MetS come conseguenza dell’insulino resistenza e dell’intolleranza glucidica, abbiamo riscontrato che i livelli di adipochine, ed in particolare di resistina, leptina, visfatina ed adipsina, correlano positivamente con l’età, l’obesità e la MetS, mentre l’adiponectina e la grelina vi correlano negativamente. I livelli di vaspina e omentin-1 aumentano in postmenopausa negli stati dismetabolici come possibile meccanismo adattativo all’IR e al deficit estrogenico. Questi dati suggeriscono un possibile ruolo delle adipochine nella patogenesi della MetS e nell’evoluzione delle complicanze cardiovascolari e metaboliche, la cui incidenza aumenta con il progredire dell’età per la mancanza degli effetti cardioprotettivi esercitati dagli estrogeni durante l’età fertile