Unsolved challenges in metabolic syndrome: the role of heme metabolism in liver and muscle gluco-lipid homeostasis; finanziato dall’Unione europea – Next Generation EU
Progetto La corretta percezione e gestione dei carboidrati e dei lipidi è essenziale per il mantenimento dell'omeostasi corporea, e il loro deterioramento è fondamentale nello sviluppo di gravi disturbi metabolici, principalmente la sindrome metabolica, un insieme di fattori di rischio per le malattie cardiovascolari e il diabete mellito di tipo 2, che colpisce circa un quarto della popolazione mondiale, con conseguente enorme onere economico. Nonostante la nostra conoscenza dei meccanismi che regolano l'assorbimento, l'accumulo e l'utilizzo di glucosio e lipidi sia significativamente cresciuta, il vero impatto del metabolismo energetico cellulare sull'omeostasi sistemica del glucosio e dei lipidi, rimane largamente da comprendere. L'eme è una porfirina contenente ferro con un ruolo cruciale nei processi energetici cellulari. I nostri dati preliminari, ottenuti nel topo, indicano che l'inibizione della sintesi di eme nel fegato e nel muscolo scheletrico, due degli organi più coinvolti nel controllo dell'omeostasi gluco-lipidica, porta a una ridotta glicolisi, a un'alterata funzionalità mitocondriale e a deregolazione della sintesi/utilizzo dei lipidi. Pertanto, ipotizziamo che il tasso di sintesi di eme nel fegato e nel muscolo scheletrico moduli la capacità di questi tessuti di metabolizzare zuccheri e lipidi, contribuendo così alla manifestazione della sindrome metabolica e allo sviluppo della sua manifestazione epatica, la malattia epatica grassa non alcolica (NAFLD). Il progetto è inteso a verificare questa ipotesi. Utilizzeremo modelli in vitro e in vivo per valutare gli effetti della disregolazione della sintesi di eme sul controllo del metabolismo gluco-lipidico, concentrandoci sugli effetti tessuto-specifici e sulla comunicazione inter/intra-tissutale fegato-muscolo. La rilevanza dei risultati ottenuti sarà confermata su cellule staminali pluripotenti umane indotte derivate dai pazienti e su biopsie epatiche. Il raggiungimento degli obiettivi del progetto migliorerà la comprensione dei meccanismi alla base della patogenesi della sindrome metabolica/NAFLD e aprirà nuove prospettive per lo sviluppo di strategie volte a migliorare il controllo dell’omeostasi gluco-lipidica.