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Il diabete (tipo 2) è una malattia genetica?

Il diabete (tipo 2) è una malattia genetica?


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Il padre del mio amico ha il diabete (a cui è stato diagnosticato il diabete molto tempo dopo la nascita del mio amico). Il medico ha detto all'amico che ha più probabilità di contrarre il diabete rispetto a una persona normale e che deve apportare modifiche allo stile di vita poiché è più probabile che si contragga la malattia. Significa che il diabete è genetico (ereditare)?


Significa che il diabete è genetico (ereditare)?

Sì, il diabete di tipo 2 contiene sicuramente una componente ereditata geneticamente. Tuttavia, c'è anche un'influenza ambientale molto forte, motivo per cui il medico del tuo amico ha raccomandato al tuo amico di cambiare stile di vita (perché l'inizio del diabete di tipo 2 è fortemente determinato da fattori ambientali e non è affatto predeterminato geneticamente al 100%).

Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità...

Genetica nello sviluppo del diabete (tipo 2)

È noto da tempo che il T2D è, in parte, ereditato. Gli studi familiari hanno rivelato che i parenti di primo grado di individui con diabete di tipo 2 hanno circa 3 volte più probabilità di sviluppare la malattia rispetto agli individui senza una storia familiare positiva della malattia (Flores et al., 2003; Hansen 2003; Gloyn 2003). È stato anche dimostrato che i tassi di concordanza per i gemelli monozigoti, che variano dal 60 al 90%, sono significativamente più alti di quelli per i gemelli dizigoti. Quindi, è chiaro che il T2D ha una forte componente genetica.


Fattori di rischio ambientale

I principali fattori di rischio ambientale per il diabete di tipo 2 sono obesità (> 120% di peso corporeo ideale o indice di massa corporea > 30 k/m2) e uno stile di vita sedentario (van Dam, 2003; Shaw e Chisholm, 2003). Così, l'enorme aumento dei tassi di T2D negli ultimi anni è stato attribuito, principalmente, al drammatico aumento dell'obesità in tutto il mondo (Zimmet et al., 2001). È stato stimato che circa l'80% di tutti i nuovi casi di T2D è dovuto all'obesità (Lean, 2000). Questo è vero per adulti e bambini. Negli indiani Pima, l'85% dei bambini affetti da diabete di tipo 2 era sovrappeso o obeso (Fagot-Campagna et al., 2000). Un altro studio negli Stati Uniti ha riportato che l'IGT è stato rilevato nel 25% dei bambini obesi di età compresa tra 4-10 anni e nel 21% degli adolescenti obesi (Sinha et al., 2002). T2D non diagnosticato è stato rilevato nel 4% degli adolescenti.

L'altro importante fattore di rischio T2D è l'inattività fisica. Oltre a controllare il peso, l'esercizio migliora il metabolismo del glucosio e dei lipidi, riducendo il rischio di diabete di tipo 2. È stato dimostrato che l'attività fisica, come camminare ogni giorno o andare in bicicletta per più di 30 minuti, riduce significativamente il rischio di T2D (Hu et al., 2003). L'attività fisica è stata anche inversamente correlata all'indice di massa corporea e all'IGT. Recentemente, studi di intervento in Cina (Pan et al., 1997), Finlandia (Tuomilehto J et al., 2001) e negli Stati Uniti (Diabetes Prevention Program Study Group, 2002) hanno dimostrato che gli interventi sullo stile di vita mirati a dieta ed esercizio fisico hanno ridotto il rischio di progressione da IGT a T2D di circa il 60% . Al contrario, i farmaci ipoglicemizzanti orali hanno ridotto il rischio di progressione solo di circa il 30%.

Detto questo, vorrei spingere fortemente il tuo amico nella giusta direzione e iniziare a chiedere loro di fare passeggiate o gite in bicicletta (con te) e ricordargli di tanto in tanto di bere meno bibite e cibi lavorati (supponendo che lo facciano). ).

Come nota a margine, l'American Heart Association raccomanda di aggiungere solo 36 g di zucchero in più alla dieta quotidiana (per un maschio adulto; 25 g per una femmina adulta).


Il problema con domande come questa - "questa malattia è genetica?" - è che le malattie sono fenotipi complicati che derivano dalle interazioni con il corredo genetico degli individui e anche dai cambiamenti nell'espressione genica che si verificano a causa dell'ambiente di quella individuo nel corso della loro vita.

Per dirla in altro modo: né la natura senza cultura né la cultura senza natura sono particolarmente interessanti, perché la prima equivale a una piccola fiala di DNA in una provetta per microcentrifuga e la seconda equivale a, uh, un bel po' di niente.

Nel caso del diabete di tipo II, c'è sia una forte componente ambientale - l'obesità persistente negli esseri umani è così probabile che porti al diabete che uno dei due ceppi modello di obesità del topo originale è stato chiamato "db" per il diabete - e anche un componente genetica che influenza la probabilità di sviluppare il diabete di tipo II in vari modi. Alcune varianti genetiche possono avere meno probabilità di sviluppare obesità anche con le diete ricche di grassi che in genere vengono utilizzate per creare fenotipi obesi nei topi. Alcune varianti possono avere più o meno probabilità di sviluppare insulino-resistenza anche in presenza di alti livelli di tessuto adiposo. Entrambe queste variazioni influenzerebbero la tua probabilità di contrarre il diabete di tipo II... a seconda del tuo ambiente e del livello di grasso corporeo che porti, e quest'ultima dipenderà non solo dal tuo corredo genetico ma anche dal tuo ambiente e (quasi certamente ) influenze epigenetiche dei tuoi genitori.

Per quanto riguarda il diabete di tipo II e le effettive variazioni genetiche specifiche che sono state identificate, c'è lo studio sui gemelli citato in un'altra risposta qui, che è stato fatto su gemelli danesi e ha davvero esaminato se ci fosse una componente genetica. Gli studi GWAS hanno, prevedibilmente, portato a diversi loci candidati, tutti con effetti relativamente piccoli sul rischio, il che ha senso, perché il metabolismo è una cosa complessa e molti attori sono probabilmente coinvolti in ruoli in competizione. (Collegherei di più, ma sono nuovo qui: facendo una ricerca su Google Scholar per "varianza genetica del diabete di tipo ii" si ottiene un sacco di altri studi GWAS che parlano di tipi specifici di variazione notati.)


Il vaccino contro il diabete dà risultati promettenti in un sottogruppo genetico

Uno studio clinico condotto dalla Linköping University e finanziato dalla società farmaceutica Diamyd Medical ha studiato se l'immunoterapia contro il diabete di tipo 1 può preservare la produzione di insulina dell'organismo. I risultati suggeriscono che l'iniezione di una proteina, GAD, nei linfonodi può essere efficace in un sottogruppo di individui. I risultati sono stati pubblicati in Cura del diabete.

Nel diabete di tipo 1, il sistema immunitario attacca le cellule che producono insulina. Quando le cellule produttrici di insulina sono scomparse, il corpo non può più regolare il livello di zucchero nel sangue e una persona con diabete di tipo 1 deve assumere insulina esogena per il resto della sua vita.

Una domanda di grande attualità nella ricerca sul diabete di tipo 1 è se, e in caso affermativo, come, l'attacco del sistema immunitario può essere rallentato o addirittura arrestato completamente. Una possibile strategia si basa sull'alterazione della difesa immunitaria iniettando una proteina alla quale reagiscono le cellule del sistema immunitario, sotto forma di vaccinazione. Una delle proteine ​​contro le quali il sistema immunitario spesso forma anticorpi nel diabete di tipo 1 è nota come GAD65 (decarbossilasi dell'acido glutammico). Il professor Johnny Ludvigsson della Linköping University ha studiato per molti anni la possibilità di vaccinare le persone con diabete di tipo 1 di nuova diagnosi con GAD. Si spera che il sistema immunitario diventi più tollerante nei confronti del GAD del corpo e smetta di danneggiare le cellule produttrici di insulina, in modo che il corpo possa continuare a produrre insulina.

"Gli studi hanno dimostrato che anche una produzione estremamente ridotta di insulina nel corpo è molto benefica per la salute del paziente. Le persone con diabete che producono una certa quantità di insulina naturalmente non sviluppano bassi livelli di zucchero nel sangue, ipoglicemia, così facilmente. Hanno anche un minor rischio di sviluppare la chetoacidosi, una condizione pericolosa per la vita, che può insorgere quando il livello di insulina è basso", afferma Johnny Ludvigsson, professore senior presso il Dipartimento di scienze biomediche e cliniche della Linköping University.

Johnny Ludvigsson ha guidato DIAGNODE-2, uno studio clinico di fase 2 in cui i ricercatori hanno studiato l'effetto delle iniezioni di GAD-allume (Diamyd) nei linfonodi di 109 giovani con diabete di tipo 1 di recente diagnosi. La produzione naturale di insulina dei partecipanti è stata misurata all'inizio dello studio e di nuovo dopo 15 mesi. Sono state seguite anche diverse altre misure di esito, come il cambiamento dei livelli di zucchero nel sangue a lungo termine (HbA1c) e la quantità di insulina supplementare che i pazienti dovevano assumere ogni giorno.

Precedenti studi sull'immunoterapia nel diabete hanno suggerito che i fattori genetici giocano un ruolo nel modo in cui i pazienti rispondono al trattamento. Ciò ha portato i ricercatori di DIAGNODE-2 a esaminare diverse varianti di quelli che sono noti come "geni HLA". Questi geni codificano per proteine ​​situate sulla superficie di alcune cellule. Funzionano come detentori di proteine ​​e le espongono al passaggio delle cellule del sistema immunitario. Se il frammento proteico esposto in questo modo proviene, ad esempio, da batteri, il sistema immunitario dovrebbe formare anticorpi contro la proteina estranea. Tuttavia, il sistema immunitario a volte reagisce contro le sostanze proprie dell'organismo e alcuni tipi di HLA sono associati a un aumentato rischio di diabete di tipo 1. La variante HLA HLA-DR3-DQ2 espone la proteina GAD65 alle cellule del sistema immunitario e i pazienti con questa variante spesso formano anticorpi contro GAD65 in una fase iniziale della malattia. Circa la metà dei partecipanti allo studio aveva la variante HLA-DR3-DQ2.

Per l'intero gruppo di pazienti, non vi era alcuna differenza tra il trattamento e il placebo nel grado di conservazione della produzione di insulina. GAD-allume, tuttavia, ha avuto un effetto positivo per il sottogruppo di pazienti che avevano la variante DR3-DQ2 dei geni HLA.

"I pazienti del sottogruppo con il tipo di geni HLA DR3-DQ2 non hanno perso la produzione di insulina così rapidamente come gli altri pazienti. Al contrario, non abbiamo visto alcun effetto significativo nei pazienti che non avevano questo tipo di HLA", afferma Johnny Ludvigsson.

Durante lo studio non sono stati osservati effetti indesiderati che potrebbero essere correlati al trattamento con GAD-allume.

"Il trattamento con GAD-allume sembra essere un modo promettente, semplice e sicuro per preservare la produzione di insulina in circa la metà dei pazienti con diabete di tipo 1, quelli che hanno il giusto tipo di HLA. Ecco perché non vediamo l'ora di effettuare studi più ampi, e speriamo che questi portino a un farmaco in grado di cambiare i progressi del diabete di tipo 1", afferma Johnny Ludvigsson.

Lo studio è stato finanziato da Diamyd Medical AB, dalla Swedish Child Diabetes Foundation e dalla Swedish Diabetes Foundation. L'azienda farmaceutica Diamyd Medical è stata coinvolta nella pianificazione e nella raccolta dei dati. Uno degli autori, Ulf Hannelius, è impiegato presso Diamyd Medical.

Ai 109 partecipanti, di età compresa tra 12 e 24 anni, era stato diagnosticato il diabete di tipo 1 nei 6 mesi precedenti e sono stati assegnati in modo casuale a uno dei due gruppi. Un gruppo ha ricevuto tre iniezioni di GAD-allume a intervalli di 1 mese e vitamina D in compresse, mentre l'altro gruppo (controllo) ha ricevuto placebo. Né i partecipanti né i ricercatori sapevano quali pazienti ricevevano il trattamento con GAD-allume (lo studio era randomizzato e in doppio cieco).


Frequenza

Il diabete di tipo 2 è il tipo più comune di diabete, rappresentando dal 90 al 95 percento di tutti i casi. Nel 2015, più di 23 milioni di persone negli Stati Uniti avevano diagnosticato il diabete e altri 7 milioni di persone probabilmente avevano il diabete non diagnosticato. La prevalenza del diabete aumenta con l'età e la malattia colpisce attualmente oltre il 20% degli americani di età superiore ai 65 anni. È la settima causa di morte negli Stati Uniti.

Il rischio di diabete varia in base all'origine etnica e geografica. Negli Stati Uniti, la malattia è più comune tra i nativi americani e i nativi dell'Alaska. Ha anche una maggiore prevalenza tra le persone di origine afroamericana o ispanica rispetto a quelle di origine bianca o asiatica non ispanica. Geograficamente, il diabete è più diffuso nelle regioni meridionali e degli Appalachi degli Stati Uniti.

La prevalenza del diabete è in rapido aumento in tutto il mondo. A causa dell'aumento degli stili di vita inattivi (sedentari), dell'obesità e di altri fattori di rischio, la frequenza di questa malattia è più che quadruplicata negli ultimi 35 anni.


I loci genetici del diabete di tipo 2 informati da associazioni multi-tratto indicano i meccanismi e i sottotipi della malattia: un'analisi soft clustering

Sfondo: Il diabete di tipo 2 (T2D) è una malattia eterogenea per la quale (1) i percorsi che causano la malattia sono compresi in modo incompleto e (2) la sottoclassificazione può migliorare la gestione del paziente. A differenza di altri biomarcatori, i marcatori genetici germinali non cambiano con la progressione della malattia o il trattamento. In questo articolo, testiamo se un approccio genetico germinale informato dalla fisiologia può essere utilizzato per decostruire l'eterogeneità T2D. In primo luogo, abbiamo mirato a classificare i loci genetici in gruppi che rappresentano i probabili percorsi meccanicistici della malattia. In secondo luogo, ci siamo chiesti se i nuovi gruppi di loci genetici che abbiamo identificato hanno qualche ampia conseguenza clinica, come valutato in quattro sottoinsiemi separati di individui con T2D.

Metodi e risultati: Nel tentativo di identificare percorsi meccanicistici guidati da loci genetici T2D stabiliti, abbiamo applicato il clustering bayesiano di fattorizzazione della matrice non negativa (bNMF) ai risultati dello studio di associazione a livello di genoma (GWAS) per 94 varianti genetiche T2D indipendenti e 47 tratti correlati al diabete. Abbiamo identificato cinque robusti cluster di loci e tratti T2D, ciascuno con un distinto arricchimento del potenziatore tessuto-specifico basato sull'analisi dei dati epigenomici da 28 tipi di cellule. Due cluster contenevano associazioni di tratti varianti indicative di ridotta funzione delle cellule beta, che differivano l'uno dall'altro per livelli di proinsulina alti rispetto a quelli bassi. Gli altri tre gruppi mostravano caratteristiche di resistenza all'insulina: obesità mediata (indice di massa corporea elevato [BMI] e circonferenza della vita [WC]), distribuzione del grasso "simile alla lipodistrofia" (basso indice di massa corporea, adiponectina e lipoproteine ​​​​ad alta densità [HDL] colesterolo). , e trigliceridi alti) e metabolismo lipidico epatico interrotto (bassi trigliceridi). L'aumento dei punteggi di rischio genetico del cluster è stato associato a esiti clinici distinti, tra cui aumento della pressione sanguigna, malattia coronarica (CAD) e ictus. Abbiamo valutato il potenziale impatto clinico di questi cluster in quattro studi contenenti individui con diabete di tipo 2 (Metabolic Syndrome in Men Study [METSIM], N = 487 Ashkenazi, N = 509 Partners Biobank, N = 2.065 UK Biobank [UKBB], N = 14.813 ). Gli individui con diabete di tipo 2 nel decile del punteggio di rischio genetico superiore per ciascun cluster hanno mostrato in modo riproducibile i fenotipi associati al cluster previsti, con circa il 30% di tutti gli individui assegnati a un solo decile superiore del cluster. I limiti di questo studio includono che le varianti genetiche utilizzate nell'analisi dei cluster erano limitate a quelle associate al diabete di tipo 2 nelle popolazioni di origine europea.

Conclusione: Il nostro approccio identifica percorsi salienti del T2D geneticamente ancorati e fisiologicamente informati e supporta l'uso della genetica per decostruire l'eterogeneità del T2D. La classificazione dei pazienti secondo questi percorsi genetici può offrire un passo avanti verso la gestione dei pazienti affetti da diabete di tipo 2 geneticamente informata.

Dichiarazione di conflitto di interessi

Gli autori hanno dichiarato che non esistono interessi concorrenti.

Cifre

Fig 1. Caratteristiche che definiscono i cluster.

Fig 1. Caratteristiche che definiscono i cluster.

(A) Dimensioni degli effetti standardizzate delle associazioni di tratti GRS dei cluster derivate da GWAS...


Genetica e genomica del diabete

Meccanismi genetici alla base del diabete di tipo 1 e di tipo 2 e come la variazione genetica ed epigenetica influenza il metabolismo delle terapie.

Il programma Diabetes Genetics and Genomics fa avanzare la ricerca per identificare i geni e le regioni intergeniche che predispongono o proteggono dallo sviluppo del diabete di tipo 1 o di tipo 2. Inoltre, è incoraggiata anche la ricerca per definire i meccanismi alla base del rischio di malattia associato alla variazione genetica e genomica. Determinando i meccanismi genetici alla base di queste malattie - e il modo in cui la variazione genetica ed epigenetica influenza le terapie - i ricercatori dovrebbero essere in grado di sviluppare strategie terapeutiche e di prevenzione migliori. Gli studi possono comportare l'uso di modelli animali per identificare i geni responsabili dello sviluppo o della protezione dalla malattia ricerca per sviluppare risorse genetiche creazione di modelli animali per sperimentazioni terapeutiche metodi quantitativi statistici e genetici per identificare i geni del diabete nelle popolazioni umane studio delle interazioni di studi multipli su geni e fattori ambientali che determinano differenze genetiche tra popolazioni che si traducono in disparità di salute e ricerche per esaminare la variazione genetica alla base della risposta ai farmaci per il diabete.


Predisposizione genetica nel diabete di tipo 2: un approccio promettente verso una gestione personalizzata del diabete

Dr. Mahmoud M. Sirdah, Dipartimento di Biologia, Università Al Azhar-Gaza, P O Box 1277, Gaza, Palestina.

Institute for Clinical and Experimental Pathology, ARUP Laboratories, Salt Lake City, Utah, USA

Dipartimento di Patologia, Facoltà di Medicina dell'Università dello Utah, Salt Lake City, Utah, USA

Divisione di Ematologia, Dipartimento di Medicina Interna, University of Utah School of Medicine, Salt Lake City, Utah, USA

Dipartimento di Biologia, Università Al Azhar-Gaza, Gaza, Palestina

Dr. Mahmoud M. Sirdah, Dipartimento di Biologia, Università Al Azhar-Gaza, P O Box 1277, Gaza, Palestina.

Institute for Clinical and Experimental Pathology, ARUP Laboratories, Salt Lake City, Utah, USA

Dipartimento di Patologia, Facoltà di Medicina dell'Università dello Utah, Salt Lake City, Utah, USA

Astratto

Il diabete mellito, noto anche semplicemente come diabete, è stato descritto come un disturbo metabolico endocrino cronico e complesso che è una delle principali cause di morte in tutto il mondo. È considerato un problema chiave di salute pubblica in tutto il mondo e una delle quattro importanti malattie non trasmissibili prioritarie per l'intervento attraverso campagne sanitarie mondiali da varie fondazioni internazionali. Tra le sue quattro categorie, il diabete di tipo 2 (T2D) è la forma più comune di diabete che rappresenta oltre il 90% dei casi in tutto il mondo. A differenza delle malattie ereditarie monogeniche che vengono trasmesse in un modello semplice, il T2D è una malattia multifattoriale con un'eziologia complessa, in cui una miscela di fattori genetici e ambientali sono forti candidati per lo sviluppo della condizione clinica e della patologia. Si ritiene che i fattori genetici siano determinanti predisponenti chiave nella suscettibilità individuale al T2D. Pertanto, l'identificazione delle varianti genetiche predisponenti potrebbe essere un passaggio cruciale nella gestione del T2D in quanto potrebbe migliorare la condizione clinica e precludere complicazioni. Attraverso la comprensione dei fattori genetici e ambientali unici che influenzano lo sviluppo di questa malattia cronica, gli individui possono beneficiare di approcci personalizzati al trattamento. Abbiamo cercato la letteratura pubblicata in tre database elettronici: PubMed, Scopus e ISI Web of Science per lo stato attuale del diabete di tipo 2 e le sue varianti di rischio genetico associate e discuti approcci promettenti verso una gestione personalizzata di questo disturbo cronico non trasmissibile.


Dipartimento di scienze del genoma dell'Università di Washington, divulgazione dell'istruzione

L'obiettivo di questa unità è fornire un contesto significativo per i concetti insegnati nelle classi di biologia delle scuole superiori. La storia del diabete di tipo 2 inquadra le conoscenze fondamentali sull'omeostasi, i meccanismi di feedback, i sistemi corporei, la genetica e offre un problema del mondo reale che necessita di soluzioni. Gli studenti spesso lasciano la biologia della scuola superiore con una comprensione della genetica che rafforza il modo in cui i tratti di un singolo gene vengono ereditati nei rapporti mendeliani illustrati con i quadrati di Punnett. Il nostro obiettivo è fornire agli studenti una comprensione più ampia della genetica e di altri concetti biologici che comprendano il modo in cui più interazioni gene-ambiente contribuiscono a condizioni di salute complesse che hanno un impatto sugli individui e variano all'interno delle popolazioni.

In questa unità guidata dal fenomeno, gli studenti sono esposti al complesso problema del rapido aumento dei casi diagnosticati di diabete di tipo 2 negli Stati Uniti negli ultimi 20 anni. In tutta l'unità, la prevenzione e il trattamento sono enfatizzati mentre gli studenti imparano come una buona alimentazione, l'esercizio fisico, la scelta personale, le politiche di salute pubblica e l'impegno della comunità possono contribuire a risultati positivi sulla salute

Clicca qui per una panoramica del modulo, che include gli Enduring Understandings per l'unità, una spiegazione senza pause e come il curriculum incorpora gli standard della scienza di nuova generazione.

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La carta Come ti piace la tua scienza, bagnata o asciutta? relazioni sugli impatti del Esplorazione dei database progetto.

Seminario socratico con dati: una strategia per supportare il discorso e la comprensione degli studenti è disponibile nel numero di agosto 2017 di The American Biology Teacher

Carolina Kit per supportare il curriculum Worm: GSEO sta collaborando con Carolina Biological Supply per supportare gli insegnanti con il Cosa possiamo imparare dai vermi? curriculum. I kit sono ora disponibili qui.

Esplorazione dei database ha ricevuto il premio scientifico per l'istruzione basata sull'indagine nel luglio 2013. Clic Per saperne di più per il collegamento all'articolo di Science.

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In che modo la storia familiare e i fattori di rischio si riferiscono al diabete di tipo 1, tipo 2 e gestazionale

Come accennato, il ruolo che la genetica gioca nel rischio dipende in ultima analisi dal tipo di diabete. Ecco uno sguardo a come la genetica può influenzare ogni malattia.

Diabete di tipo 1

Il diabete di tipo 1 è causato quando il sistema immunitario del corpo attacca e distrugge le cellule del pancreas che producono insulina, un ormone che aiuta a trasportare il glucosio (zucchero) nelle cellule per essere utilizzato per produrre energia. Il risultato è l'iperglicemia, quando il livello di glucosio nel sangue è troppo alto. (1,2)

Le persone che hanno il diabete di tipo 1 devono fare iniezioni per sostituire l'insulina che il loro corpo non produce, oltre a monitorare il livello di glucosio nel sangue, ogni giorno. Il disturbo colpisce circa il 5% dei 30,3 milioni di persone stimate negli Stati Uniti che hanno il diabete. (1,2)

Questa forma di diabete di solito compare nell'infanzia o nella prima età adulta, motivo per cui era precedentemente nota come diabete giovanile. Ma può verificarsi a qualsiasi età. Gli autoanticorpi che attaccano le cellule beta produttrici di insulina possono rimanere nel sangue per anni prima che venga fatta una diagnosi. (3,4)

Tuttavia, la presenza di questi autoanticorpi non è una garanzia che una persona svilupperà il disturbo. "Conosciamo alcuni degli autoanticorpi coinvolti nell'attacco al pancreas e possiamo esaminarli, ma ci sono pazienti che hanno autoanticorpi positivi e non sviluppano mai il diabete di tipo 1", spiega Joshua D. Miller, MD, che è il direttore medico del diabete cura presso Stony Brook Medicine a Stony Brook, New York.

Negli Stati Uniti, i bianchi hanno tassi più elevati di diabete di tipo 1 rispetto ad altri gruppi razziali ed etnici. Lo stesso vale per le persone in tutto il mondo che vivono in climi più freddi e settentrionali. Inoltre, l'insorgenza del diabete di tipo 1 è più probabile che si verifichi nei mesi invernali. Il fatto che sia stato anche osservato che è innescato da infezioni virali, come il morbillo tedesco, il Coxsackievirus e la parotite, può essere collegato alla prevalenza dell'insorgenza invernale: più tempo trascorso al chiuso dove le infezioni possono diffondersi più facilmente. (4,5) Gli studi hanno dimostrato un legame tra essere allattati al seno da bambini e avere un minor rischio di diabete di tipo 1. (6)

Come accennato, il diabete di tipo 1 è una malattia autoimmune. Si scopre che le persone con esso sono a maggior rischio di avere anche altri disturbi autoimmuni, come il morbo di Graves, la tiroidite di Hashimoto, la celiachia e l'anemia perniciosa. (7)

Mentre le persone che hanno una storia familiare di diabete di tipo 1 possono essere predisposte a svilupparlo, il modello di ereditarietà nella maggior parte dei casi non è chiaro. (8)


Introduzione

Il diabete mellito di tipo 2 (DM) è una malattia metabolica complessa in cui la concomitante resistenza all'insulina e la compromissione delle cellule beta portano all'iperglicemia, che è il segno distintivo della malattia (1). La sua prevalenza è in rapido e progressivo aumento, a causa dell'aumento dell'aspettativa di vita media, della crescente prevalenza dell'obesità e dell'occidentalizzazione degli stili di vita nei paesi in via di sviluppo (2, 3), mentre le sue complicanze a lungo termine sono le principali cause di morbilità, mortalità e costi sanitari eccezionali (4, 5).

Le malattie cardiovascolari (CVD) rappresentano uno dei principali problemi sanitari a livello mondiale (6). Studi prospettici hanno dimostrato che i pazienti diabetici hanno una propensione da due a quattro volte a sviluppare malattia coronarica (CAD) e infarto miocardico (MI) (7), stabilendo che il DM di tipo 2 è un fattore di rischio indipendente per ictus e malattie cardiache (8) . Infatti, circa il 70% dei DM di tipo 2 ad un'età � anni muore per CVD (7), mentre i pazienti con DM di tipo 2 senza storia di CAD hanno un rischio cardiovascolare uguale a quello dei pazienti con pregresso IM (9). La CVD e il DM di tipo 2 condividono diverse caratteristiche fisiopatologiche comuni che sono riassunte nella Tabella 1. I classici fattori di rischio cardiovascolare, come la dislipidemia, l'ipertensione e l'obesità possono anche aumentare il rischio di DM di tipo 2. In particolare, l'insulino-resistenza e l'iperglicemia sono associate a un'infiammazione di basso grado, nonché all'aumento cronico dello stress ossidativo, innescando la disfunzione endoteliale e promuovendo l'aterogenesi (10�). Tra i diversi mediatori solubili associati agli aspetti sopra menzionati, sono degni di menzione IL-1β, IL-6, fattore di necrosi tumorale (TNF)-α e CRP (13). Inoltre, è ben documentato che il DM di tipo 2 è associato all'aumento delle attività piastriniche ed emostatiche (14).

Tabella 1. Fisiopatologia comune del diabete mellito di tipo 2 (DM) e delle malattie cardiovascolari (CVD).

Attualmente esistono numerose evidenze che dimostrano che l'interazione del DM di tipo 2 e il relativo rischio cardiovascolare sono alla base della natura progressiva del danno vascolare, portando all'aterosclerosi (23), mentre è anche dimostrato che le modifiche dello stile di vita, come l'attività fisica e perdita di peso, contrastare i fattori di rischio CVD nei soggetti prediabetici (23, 24). Poiché il diabete condivide molti fattori di rischio con la CVD, mentre alcuni altri possono essere indipendenti, ciò rafforza il postulato proposto da Stern, secondo il quale entrambe le malattie derivano indipendentemente da un "terreno comune" (20). In questo scenario, poiché il DM di tipo 2 e la CVD sono entrambe malattie complesse, i fattori di rischio comuni che predispongono a questi disturbi possono includere fattori genetici condivisi, un ambiente che è stato solo in parte chiarito.

Molti comuni polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) sono già stati associati ad un aumentato rischio di CVD e DM di tipo 2 (25), mentre la loro ricerca è ancora in corso. Inoltre, nuovi collegamenti tra questi disturbi provengono da studi epigenetici. In questa recensione, cercheremo di affrontare le attuali conoscenze sui legami genetici tra DM di tipo 2 e CVD e di evidenziare il loro potenziale ruolo fisiopatologico nel contesto di queste malattie. Dedicheremo un focus speciale alla variante comune rs139876191 del gruppo ad alta mobilità A1 (HMGA1), da noi precedentemente identificata come locus di suscettibilità per DM di tipo 2 (26), e recentemente anche associata a MI (27). Inoltre, intendiamo fornire una panoramica sui legami epigenetici tra DM di tipo 2 e CVD per ampliare la nostra comprensione sui meccanismi biologici che uniscono questi disturbi. Più recentemente, gli RNA non codificanti sono emersi come regolatori chiave della fisiopatologia alla base sia del DM di tipo 2 che della CVD (28�), aggiungendosi all'elenco in rapida crescita di background comuni nella regolazione epigenetica tra DM di tipo 2 e CVD. Tuttavia, questi meccanismi sono spesso affrontati all'interno di uno specifico contesto patologico, mentre dovrebbe essere preferito un approccio integrato al fine di catturare tutte le potenziali interconnessioni tra DM di tipo 2 e CVD.


Il dottor Yanling Wu è professore di immunologia molecolare e ora dirige il gruppo di ricerca sull'immunologia cellulare e molecolare. Ha conseguito un master e un dottorato in Scienze della vita applicate nel 2003 e in Scienze della medicina nel 2006, rispettivamente, presso l'Università di Tohoku, in Giappone. Successivamente, è entrata nel gruppo del Professor Minato della Scuola di Medicina, Università di Kyoto, Giappone, come ricercatrice senior che lavora nel campo dell'immunologia molecolare. Le sue attuali ricerche si concentrano sulla comprensione dei meccanismi molecolari della regolazione genica legati alle malattie da parte dei recettori inibitori immunitari. Il Dr. Wu ha tenuto presentazioni orali in conferenze internazionali e pubblicato articoli correlati.

Yanping Ding ha conseguito la laurea in scienze biologiche presso la Zhejiang University of Chinese Traditional Medicine, Cina. Dopo la laurea, ha lavorato nel Centro per il controllo e la prevenzione delle malattie di Zhejiang, in Cina. La sua ricerca si concentra principalmente nel campo dell'Immunologia Molecolare sotto la guida del Prof. Yanling Wu.

Yoshimasa Tanaka ha conseguito il dottorato di ricerca presso la Graduate School of Agriculture dell'Università di Hokkaido con una specializzazione in Enzimologia e Biochimica. Dopo la laurea, ha continuato la sua ricerca nel campo dell'immunobiologia. Dal 2008 è professore associato e lavora nel Center for Innovation in Immunoregulative Immunology and Therapeutics che appartiene alla Graduate School of Medicine dell'Università di Kyoto.

Dr. Wen Zhang è un professore ordinario con 25 anni di esperienza di ricerca e insegnamento in Chimica Bioorganica e Biologia Chimica. Il Dr. Zhang ha conseguito il dottorato in Chimica Bioorganica presso la East China University of Science and Technology, Cina. Quindi, è entrato nel laboratorio del professor Ohrui dell'Università di Tohoku, in Giappone, lavorando nel campo del riconoscimento molecolare come borsista post-dottorato JSPS. Successivamente, si è trasferito all'Università di Kyoto, in Giappone, per unirsi al gruppo di biologia chimica del professor Sugiyama come ricercatore COE e JST lavorando sulla biologia e la chimica dell'interazione tra poliammide e acidi nucleici. Ora, il dottor Zhang ha un interesse speciale nel chiarire i meccanismi di regolazione genica con piccole molecole organiche e lo sviluppo di farmaci mirati ai geni. Il suo gruppo si è formato nel 2008 e ha stabilito una collaborazione estremamente fruttuosa con il gruppo del Prof. Sugiyama al fine di perseguire meglio gli aspetti della ricerca sui farmaci mirati ai geni. Ad oggi, il Dr. Zhang ha pubblicato articoli migliori come primo/corrispondente autore su riviste eccellenti, tra cui JACS, JASN, ChemBioChem, Chem & Biol, ChemMedChem, Int J Biol Sci eccetera.


Cos'altro può causare il diabete?

Anche mutazioni genetiche, altre malattie, danni al pancreas e alcuni farmaci possono causare il diabete.

Mutazioni genetiche

    è causata da mutazioni, o cambiamenti, in un singolo gene. Questi cambiamenti sono generalmente trasmessi attraverso le famiglie, ma a volte la mutazione genetica avviene da sola. Most of these gene mutations cause diabetes by making the pancreas less able to make insulin. The most common types of monogenic diabetes are neonatal diabetes and maturity-onset diabetes of the young (MODY). Neonatal diabetes occurs in the first 6 months of life. Doctors usually diagnose MODY during adolescence or early adulthood, but sometimes the disease is not diagnosed until later in life. produces thick mucus that causes scarring in the pancreas. This scarring can prevent the pancreas from making enough insulin. causes the body to store too much iron. If the disease is not treated, iron can build up in and damage the pancreas and other organs.

Hormonal diseases

Some hormonal diseases cause the body to produce too much of certain hormones, which sometimes cause insulin resistance and diabetes.

    occurs when the body produces too much cortisol—often called the “stress hormone.” occurs when the body produces too much growth hormone. occurs when the thyroid gland produces too much thyroid hormone.

Damage to or removal of the pancreas

Pancreatitis, pancreatic cancer, and trauma can all harm the beta cells or make them less able to produce insulin, resulting in diabetes. If the damaged pancreas is removed, diabetes will occur due to the loss of the beta cells.

Medicinali

Sometimes certain medicines can harm beta cells or disrupt the way insulin works. Questi includono

  • niacin, a type of vitamin B3
  • certain types of diuretics, also called water pills
  • anti-seizure drugs
  • psychiatric drugs
  • drugs to treat human immunodeficiency virus (HIV)
  • pentamidine, a drug used to treat a type of pneumonia
  • glucocorticoids—medicines used to treat inflammatory illnesses such as rheumatoid arthritis, asthma, lupus, and ulcerative colitis
  • anti-rejection medicines, used to help stop the body from rejecting a transplanted organ

Statins, which are medicines to reduce LDL (“bad”) cholesterol levels, can slightly increase the chance that you’ll develop diabetes. However, statins help protect you from heart disease and stroke. For this reason, the strong benefits of taking statins outweigh the small chance that you could develop diabetes.

If you take any of these medicines and are concerned about their side effects, talk with your doctor.

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