Il legame tra diabete gestazionale e malattie cardiovascolari: potenziale ruolo delle vescicole extracellulari

Diabetologia cardiovascolare volume 21, numero articolo: 174 (2022) Citare questo articolo

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Le vescicole extracellulari sono mediatori critici della comunicazione cellulare. Incapsulano una varietà di carichi molecolari come proteine, lipidi e acidi nucleici inclusi miRNA, lncRNA, RNA circolari e mRNA e attraverso il trasferimento di questi segnali molecolari possono alterare il fenotipo metabolico nelle cellule riceventi. Studi emergenti mostrano l’importante ruolo della segnalazione delle vescicole extracellulari nello sviluppo e nella progressione delle malattie cardiovascolari e dei fattori di rischio associati come il diabete di tipo 2 e l’obesità. Il diabete mellito gestazionale (GDM) è un’iperglicemia che si sviluppa durante la gravidanza e aumenta il rischio futuro di sviluppare obesità, alterato metabolismo del glucosio e malattie cardiovascolari sia nella madre che nel bambino. Le prove disponibili mostrano che i cambiamenti nel metabolismo materno e l’esposizione all’ambiente intrauterino iperglicemico possono riprogrammare il genoma fetale, lasciando impronte metaboliche che definiscono la salute per tutta la vita e la suscettibilità alle malattie. Comprendere i fattori che contribuiscono all’aumentata suscettibilità ai disordini metabolici dei bambini nati da madri GDM è fondamentale per l’implementazione di strategie preventive nel GDM. In questa recensione, discutiamo la letteratura attuale sulla programmazione fetale delle malattie cardiovascolari nel GDM e l'impatto della segnalazione delle vescicole extracellulari (EV) nella programmazione epigenetica delle malattie cardiovascolari, per determinare il potenziale legame tra la segnalazione EV nel GDM e lo sviluppo di patologie cardiovascolari. malattia nei neonati.

Le malattie cardiovascolari (CVD) rappresentano la principale causa di morbilità e mortalità in tutto il mondo [1]. I fattori di rischio che predispongono alla malattia cardiovascolare comprendono l’ipertensione e molteplici disturbi metabolici come l’obesità, la dislipidemia e la resistenza all’insulina (incluso il diabete di tipo 2). L’allarmante aumento dell’incidenza del diabete di tipo 2 predispone ora i giovani a una precoce insorgenza di complicanze metaboliche e a un aumento del carico di malattia [2].

La CVD è stata considerata una conseguenza delle scelte di stile di vita degli adulti (cioè fattori di rischio modificabili) e della predisposizione genetica (cioè fattori di rischio non modificabili). I tentativi di modificare lo stile di vita per ridurre i fattori di rischio, tuttavia, non hanno mitigato gli alti tassi di malattie cardiovascolari [3,4,5]. Inoltre, i polimorfismi genetici associati al diabete e all’obesità non riescono a spiegare l’aumento dell’obesità infantile e del diabete di tipo 2, entrambi fattori di rischio per CVD [6]. Al contrario, esistono prove sostanziali a sostegno del coinvolgimento dell’esposizione prenatale e postnatale a fattori di rischio ambientali nel determinare la suscettibilità alle malattie per tutta la vita [7,8,9,10,11]. Ad esempio, i neonati di gravidanze complicate da diabete mellito gestazionale (GDM) hanno un rischio maggiore di sviluppare diabete di tipo 2 e malattie cardiovascolari nella vita adulta [12]. Nonostante la sua elevata prevalenza e l’associazione con le complicanze della gravidanza, la fisiopatologia alla base del GDM e i suoi effetti sul metabolismo fetale sono poco conosciuti. I dati attuali suggeriscono che il feto risponde all’eccesso di nutrizione materna e che il GDM influenza i percorsi cellulari, molecolari ed epigenetici, sia nella placenta che nel feto, predisponendo la prole a successive malattie metaboliche [13,14,15]. Pertanto, gli effetti di una gravidanza diabetica possono essere considerati come un circolo vizioso intergenerazionale, con conseguenze per la prole che si estendono ben oltre il periodo neonatale [16].

Studi recenti hanno identificato nuove vie di segnalazione delle vescicole extracellulari (EV), inclusa la segnalazione esosomiale, che mediano la comunicazione materno-fetale. Le EV sono vescicole rilasciate dalle cellule e contengono molecole bioattive tra cui proteine ​​e miRNA che, una volta rilasciate, sono in grado di regolare la funzione cellulare prossimale e distale [17]. La International Society for Extracellular Vesicles (ISEV) approva il termine "vescicole extracellulari" (EV ) come nome generico per le particelle rilasciate naturalmente dalle cellule, delimitate da un doppio strato lipidico, prive di nucleo e con incapacità di replicarsi. Tuttavia, esistono diversi sottotipi di EV come EV di origine endosomiale noti come "esosomi", EV che germogliano dalla membrana plasmatica noti come "ectosomi o microvescicole o microparticelle" ed EV rilasciati da cellule morenti o apoptotiche note come " corpi apoptotici”. Questi sottotipi di EV hanno caratteristiche fisiche e biochimiche sovrapposte e quindi è difficile assegnare un EV a un particolare percorso di biogenesi in base alle loro caratteristiche fisiche e biochimiche [18]. Pertanto, in questa recensione, utilizzeremo il termine piccoli veicoli elettrici (sEV) quando sono inferiori a 200 nm e medi o grandi veicoli elettrici (m/l EV) quando sono superiori a 200 nm.