Ruolo dell'intestino nella regolazione del metabolismo glucidico organo-specifico: studio preclinico con tomografia ad emissione di positroni.

L’intestino è un organo metabolicamente attivo, fondamentale per la sopravvivenza degli esseri viventi, poiché preposto alla digestione e all'assorbimento dei nutrienti, nonché al mantenimento del bilancio idro-elettrolitico dell’organismo. Dati recenti hanno mostrato un miglioramento del metabolismo glucidico fino alla guarigione dal diabete di tipo 2 in pazienti obesi trattati con chirurgia bariatrica e una relazione tra composizione del microbioma intestinale e obesità, mettendo ulteriormente in evidenza il ruolo dell’intestino nella regolazione del metabolismo sistemico. L’obiettivo della tesi è quello di studiare la relazione tra assorbimento intestinale e metabolismo glucidico, a livello sistemico ed organo-specifico. Lo studio è stato condotto in un modello murino, utilizzando la tomografia ad emissione di positroni (PET) con il tracciante analogo del glucosio 18F-fluorodeossiglucosio (FDG), che permette di studiare in vivo il metabolismo sistemico e tissutale del glucosio, tecniche istologiche e biochimiche. Trenta topi sono stati stratificati in 3 gruppi e sottoposti ai seguenti protocolli sperimentali: 1) somministrazione orale di un bolo di FDG e glucosio 2g/kg; 2) somministrazione intraperitoneale di FDG e glucosio 2g/kg, 3) somministrazione orale di FDG, glucosio 2g/kg e lipidi 0.7g/kg. Attraverso la PET, è stato misurato il transito gastro-intestinale, l’escrezione in vescica ed il metabolismo del glucosio in diversi organi (fegato, muscolo, cuore, tessuto adiposo bianco sottocutaneo e viscerale, e bruno e cervello) a distanza di 30, 60, 120 e 180 minuti dalla somministrazione del tracciante. Prima dell’inizio dello studio e dopo 15, 30, 60, 120 e 180 minuti, campioni di sangue sono stati prelevati dall'estremità della coda dei topi per misurare la glicemia e la concentrazione ematica del tracciante. Al termine dello studio, gli animali sono stati sacrificati, e sono state raccolte biopsie di tutti i tessuti e i contenuti dei tratti intestinali, dei quali è stata misurata ex vivo la radioattività attraverso contatore gamma. I campioni di sangue raccolti al termine dello studio sono stati utilizzati per il dosaggio di entero-ormoni e peptidi coinvolti nell'assorbimento e metabolismo del glucosio e dei lipidi, quali GIP, GLP-1, peptide C, grelina, glucagone, insulina, leptina, IL6, resistina, PYY, TNFα, PP, MCP1 e amilina. Tratti intestinali prossimali (duodeno) e distali (colon) sono stati analizzati istologicamente con ematossilina ed eosina con lo scopo di esplorare la relazione tra assorbimento e struttura intestinale. L’analisi statistica è stata condotta attraverso il software SPSS. Analisi di correlazione e di differenze tra gruppi sono state effettuate attraverso test parametrici o non parametrici a seconda della distribuzione dei dati, valutata con il test di Shapiro-Wilk. L’analisi preliminare dei dati PET mostra che l’assorbimento intestinale non ha un effetto significativo sulla glicemia, mentre modifica il metabolismo del glucosio a livello del tessuto adiposo bianco, sia viscerale che sottocutaneo e del tessuto cerebrale rispetto alla somministrazione intraperitoneale. L’analisi dei marcatori plasmatici ci permetterà di identificare quali entero-ormoni sono principalmente coinvolti. Questo studio potrà fornire nuove conoscenze sulla funzione dell’intestino nel metabolismo glucidico