RICERCA ITALIANA     

Cause, conseguenze, e aspetti terapeutici dell'iperomocisteinemia nell'uremia e nel diabete.

Seconda Università degli Studi di Napoli

Abstract

L'insufficienza renale cronica (IRC), il suo stadio terminale, l'uremia, ed il diabete mellito costituiscono importanti cause di mortalità nella popolazione generale.
Tali patologie sono gravate da un'alta mortalità (circa il 10 % per anno negli uremici), che per la maggior parte è causata da patologie cardiovascolari (infarto del miocardio, ictus, trombosi, e in generale le conseguenze dell'aterosclerosi). Ultimamente si è assistito ad uno sforzo da parte della comunità scientifica per identificare i fattori di rischio, implicati nella genesi di tale aterosclerosi generalizzata, caratteristica di tali patologie. I fattori di rischio tradizionali infatti non possono da soli essere esaustivi nel comprenderne le cause, e nuovi fattori, tra i quali infiammazione ed iperomocisteinemia (iper-tHcy) sono al momento allo studio.
L'aumento dell'omocisteina (Hcy), un amminoacido solforato, nel sangue, si associa, anche se tale aumento è lieve o moderato, ad un incremento del rischio cardiovascolare. Inoltre, sia nell'IRC che nel diabete con IRC si assiste ad un incremento dell'omocisteinemia, di grado anche moderato-severo, che si correla con il rischio cardiovascolare. Sia le cause che le conseguenze dell' iper-tHcy sono però ancora poco chiare, come pure gli effetti della terapia dell' iper-tHcy, che in genere si attua con l'utilizzo dei folati.
Nel nostro progetto, ci proponiamo di investigare diversi aspetti legati all' iper-tHcy nell'IRC e nel diabete, con lo scopo di chiarire le diverse implicazioni dell' iper-tHcy a livello molecolare, sul DNA e sulle proteine, e a livello metabolico nell'organismo in toto.
In particolare, l'unità del Prof. De Santo si propone di studiare gli effetti delle proteine omocisteinilate su cellule in coltura e monociti di pazienti in dialisi, le interazioni con la carbamilazione delle proteine, e di studiare il fenomeno della resistenza ai folati nell'uremia. Il gruppo del Prof. Ingrosso si interesserà di studiare l'espressione di particolari geni e il "metiloma" dei pazienti in emodialisi, anche dopo trattamento con folati. L'espressione genica è noto che sia alterata in questi pazienti (studi pubblicati nel corso di un precedente cofinanziamento PRIN del MIUR), in conseguenza dell' iper-tHcy. Il gruppo del Prof. Garibotto analizzerà sia l'aspetto dell'infiammazione in pazienti con IRC e in dialisi in relazione al metabolismo dei tioli, che quello legato all'aumento dei solfati, che potrebbero essere responsabili dell' iper-tHcy, quando si assiste ad una riduzione della funzione renale. Il gruppo del Prof. Tessari si interesserà di analizzare in pazienti diabetici (diabete di tipo 2) con IRC avanzata, ed in pazienti trapiantati, la cinetica della metionina e dell'Hcy, prima e dopo clamp euglicemico-iperinsulinemico, mediante tecniche di spettrometria di massa associata all'infusione di isotopi stabili. E' previsto necessariamente un alto livello di integrazione tra i diversi gruppi sia per la selezione dei pazienti e l'attuazione dei protocolli (livello clinico), che per l'esecuzione delle varie metodiche e dosaggi (livello biochimico e di biologia molecolare).
Ci si aspetta quindi di migliorare le conoscenze sulle cause (esperimenti sui solfati ed esperimenti metabolici), e sulle conseguenze (esperimenti con le proteine omocisteinilate e sull'espressione genica) dell' iper-tHcy nell'IRC e nel diabete. Inoltre, ci si aspetta di chiarire aspetti legati alla terapia con folati (resistenza ai folati ed espressione genica) ed aspetti legati alla terapia sostitutiva (dialisi e trapianto). <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Natale Gaspare DE SANTO Seconda Università degli Studi di NAPOLI

Obiettivo del Programma di Ricerca

Gli obiettivi del progetto di ricerca coordinato dal Prof. De Santo saranno incentrati su tre aspetti: 1) l'elucidazione dei meccanismi che portano ad un aumento nel sangue dell'Hcy, un noto fattore di rischio cardiovascolare, in patologie quali l'IRC ed il diabete con IRC; 2) gli effetti dell'aumento dell'Hcy stessa, in tali patologiche, in cui si assiste ad un'elevazione cronica dei livelli di Hcy. 3) Studio degli effetti della terapia con folati su tale fattore di rischio cardiovascolare nonché della terapia sostitutiva (dialisi e trapianto). Le patologie prese in esame sono gravate da alta morbidità e mortalità, per cui una migliore conoscenza dei meccanismi legati alla tossicità ed al metabolismo dell'Hcy possono essere importanti in futuro in vista di un miglioramento dell'aspettativa di vita di tali pazienti.

Scopi del progetto dell'U.O. del Prof. De Santo saranno: a) valutazione degli effetti indotti dall'omocisteinilazione delle proteine in modelli di cellule in cultura, e nei mononucleati periferici ottenuti da pazienti in emodialisi; b) dimostrare l'ipotesi che la carbamilazione delle proteine interferisca con l'omocisteinilazione di tali macromolecole; c) lo studio di alterazioni dell'espressione del recettore dei folati nei monociti ottenuti da pazienti uremici cronici in emodialisi, prima e dopo trattamento con folati e del loro possibile ruolo nella patogenesi di alterazioni del metabolismo degli aminoacidi solforati. Infatti, l'omocisteinilazione delle proteine potrebbe essere uno dei principali mediatori degli effetti tossici dell'Hcy, contribuendo a determinare alterazioni strutturali e funzionali a livello cellulare e molecolare. Inoltre, è possibile che la carbamilazione delle proteine interferisca con l'omocisteinilazione delle proteine stesse, modificando selettivamente e variamente, in questo gruppo di pazienti, la reattività nei confronti delle macromolecole biologiche, e la biodisponibilità dell'Hcy e dei suoi derivati. Ciò può avvenire teoricamente attraverso un meccanismo competitivo, che porta ad una diminuzione dei livelli attesi di omocisteinilazione delle proteine. Inoltre, non è noto se nell'uremia esista una downregulation dell'espressione del recettore dei folati sulle cellule di sangue periferico, indotta dall'iper-tHcy, che potrebbe spiegare la resistenza ai folati. Infine non sono noti gli effetti della terapia con folati sull'espressione dei recettori, in condizioni in cui vi è un aumento dell'Hcy plasmatica. Quindi, si mirerà a caratterizzare gli effetti delle proteine omocisteinilate su cellule in cultura, e monociti estratti da pazienti e controlli; a determinare gli effetti della carbamilazione delle proteine sull'omocisteinilazione dell'albumina umana; ed a studiare l'espressione del recettore dei folati in cellule ottenute da sangue periferico, prima e dopo trattamento con folati. Questi studi saranno in parte svolti in collaborazione con l'unità del Prof. Ingrosso.

Per quanto riguarda il progetto di ricerca dell'U.O. del Prof. Ingrosso, questo si basa su dati precedenti, ottenuti in collaborazione con il gruppo del Prof. De Santo, che dimostrano la presenza di ipometilazione del DNA ed alterazioni dell'espressione genica, conseguente ad iper-tHcy, in pazienti uremici in emodialisi; entrambe tali alterazioni sono suscettibili di normalizzazione dopo terapia con folati. L'approccio sperimentale comprende la costruzione di una banca biologica, da pazienti uremici in emodialisi prima e dopo trattamento con folati, comprendente campioni di DNA, RNA e di cromatina, in cui i legami tra DNA e proteine sono stabilizzati mediante appropriati trattamenti chimici. Poi, si attuerà l'analisi del profilo di espressione, l'analisi della metilazione differenziale (dove i livelli di metilazione delle sequenze altamente metilate, denominate isole CpG, verranno prese in esame), per conseguentemente ottenere informazioni sull'alterata espressione di geni regolati dalla metilazione in questi pazienti. Inoltre, sarà studiato il ruolo di proteine che legano il DNA con alta affinità per il DNA metilato (MBD), o il ruolo dell'alterata metilazione degli istoni. Queste verranno studiate con l'approccio "ChIP on chip" (in cui i complessi cromatina-nucleoproteine, previamente stabilizzati mediante formazione di cross-link stabili, saranno immunoprecipitati utilizzando anticorpi specifici). Sarà così possibile verificare se vi è un'alterazione nel meccanismo di regolazione mediato dalle proteine che legano specificamente le sequenze CpG ipometilato, e se l'ipometilazione degli istoni è presente in questi pazienti, e se gioca un ruolo nell'alterata espressione genica. Questi studi saranno in parte svolti, soprattutto per ciò che riguarda la parte clinica, in collaborazione con l'unità del Prof. De Santo.

Per quanto riguarda il progetto del Prof. Garibotto, esso mirerà a chiarire come si modifica il metabolismo dell'Hcy nei pazienti con danno renale cronico in presenza di infiammazione; e se, a livello dei tessuti periferici, la liberazione di Hcy è associata alla produzione di IL-6 e quindi alla genesi di uno stato microinfiammatorio. Inoltre, mirerà a valutare se l'aumento dei solfati, che non vengono attualmente annoverati tra le classiche tossine uremiche, sia in grado di inibire la via della transulfurazione, divenendo in tal modo responsabile dell'iper-tHcy che si osserva nei pazienti con malattie renali croniche.
Saranno così valutati gli effetti dello stato infiammatorio sul metabolismo "whole body" di metionina ed Hcy e sulla produzione di Hcy e di interleukina-6 da parte dei tessuti periferici, con metodiche di spettrometria di massa associata all'infusione isotopi stabili (in collaborazione con l'unità del Prof. Tessari). Saranno anche valutati i metaboliti del ciclo, quindi S-adenosilmetionina e S-adenosilomocisteina plasmatica, in collaborazione con l'unità del Prof. De Santo. Inoltre, la valutazione degli effetti dei solfati sul metabolismo della metionina e dell' Hcy ed altri metaboliti verrà completata mediante la tecnica dell'infusione di solfati in soggetti sani.

Il programma di ricerca del Prof. Tessari si propone di studiare, in vivo, le cinetiche metaboliche delle biotrasformazioni della metionina e dell'Hcy in pazienti con diabete mellito di tipo 2 ed insufficienza renale avanzata o preterminale. La cinetica di metionina ed Hcy verrà anche determinata in un gruppo di pazienti dopo trapianto di rene, per verificare l'effetto della ripresa della funzionalità renale sulle vie metaboliche dell'Hcy. Lo studio verrà eseguito sia in condizioni basali che in corso di iperinsulinemia. Le tappe metaboliche del metabolismo di metionina ed Hcy verranno indagate, in vivo, mediante l'uso di isotopi stabili della metionina, utilizzando moderne metodiche di spettrometria di massa. Studi effettuati in precedenza hanno permesso di valutare le vie metaboliche della produzione e della utilizzazione di metionina e di Hcy nel diabete mellito con nefropatia iniziale. Tali studi hanno evidenziato un deficit di rimozione dal circolo di Hcy come meccanismo patogenetico dell'iper-tHcy in tali pazienti. Inoltre, si è potuto dimostrare come l'effetto dell'insulina sulla stimolazione delle vie metaboliche della transmetilazione della metionina e dell'utilizzazione dell'Hcy da parte di meccanismi ossidativi siano alterate nel diabete mellito con nefropatia iniziale. Poiché il rene potrebbe essere importante sede di catabolismo della Hcy, è probabile sia che tali difetti siano ulteriormente accentuati nell'insufficienza renale preterminale, e che il trapianto di rene abbia un effetto di miglioramento di tali vie, risultando in una riduzione dell'iper-tHcy.

Tutti gli studi rappresentano l'integrazione e la prosecuzione di un protocollo PRIN già cofinanziato dal MIUR, che ha portato alla pubblicazione di diversi articoli su importanti riviste scientifiche. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

L'insufficienza renale cronica (IRC), il suo stadio terminale, denominato uremia, ed il diabete mellito costituiscono delle importanti cause di morbidità e di mortalità nella popolazione generale. Infatti, è stato stimato che nel mondo circa un milione e mezzo di pazienti necessitano di terapia sostitutiva, sono cioè in dialisi o trapiantati (ed almeno altrettanti non hanno possibilità di accesso alla terapia), circa il 13 % è in insufficienza renale pre-terminale (cioè hanno un filtrato glomerulare, GFR, al di sotto di 59 ml/min), mentre i diabetici sono pari a circa il 5 % della popolazione. Le previsioni, basate sull'aumento dell'età media, di patologie quali l'obesità, e di fattori di rischio quali l'ipertensione, stabiliscono che tali cifre sono destinate ad aumentare in modo esponenziale nel prossimo futuro (1).
Tali patologie (IRC, uremia e diabete) sono gravate da un'alta morbidità e mortalità (circa il 10 % per anno negli uremici, per esempio), che per la maggior parte è causata da patologie cardiovascolari (e quindi infarto del miocardio, ictus cerebrale, trombosi arteriosa e venosa, ed in generale le conseguenze dell'aterosclerosi). I fattori di rischio tradizionali non possono da soli essere esaurienti nella comprensione delle cause dell'aterosclerosi, e nuovi fattori, tra i quali infiammazione ed iper-tHcy, sono al momento allo studio.
Un'elevazione dell'Hcy plasmatica si associa ad un aumento del rischio per accidenti cardiovascolari, quindi infarto del miocardio, ictus cerebrale, trombosi arteriosa e venosa (2). L'Hcy è un aminoacido sulfidrilico che viene metabolizzato a cistationina dall'enzima cistationina-beta-sintasi (CBS), nella via della transsulfurazione, o viene rimetilato a metionina nella via della rimetilazione. Il deficit genetico di CBS porta alla forma più comune di omocistinuria, in cui i pazienti, che mostrano livelli elevati di Hcy nel sangue, decedono prematuramente per malattia cardiovascolare (3, 4).
Nella popolazione generale, un aumento anche moderato o lieve di Hcy nel plasma si associa ad aumentato rischio cardiovascolare (5-8). In una recente metanalisi, che analizzava 30 studi retrospettici e prospettici e comprendente oltre 5000 casi di infarto e oltre 1100 di stroke, la riduzione dei livelli di Hcy del 25 % rispetto ai livelli normali comporta una riduzione del 11 % dei casi di infarto e del 19 % di quelli di stroke (2). Nella popolazione generale vi è una variante genetica dell'enzima metilen-tetra-idrofolato-reduttasi (MTHFR), la mutazione C677T, relativamente frequente, che riguarda il 16% della popolazione in forma omozigote, il 40-50% in forma eterozigote), e che si associa, in presenza anche di bassi livelli di folati e di vitamina B12, alla presenza di iper-tHcy. In una metanalisi, che prendeva in esame il rischio di ictus, la presenza della mutazione C677T del gene per la MTHFR conferisce un aumento del rischio cardiovascolare significativo. Ciò avvalora quindi l'ipotesi che l' iper-tHcy sia un fattore causale nell'incremento del rischio, poiché la presenza della mutazione è determinata in modo random (mendelian randomization) nella popolazione (9).
Nei pazienti uremici, vi è un'alta prevalenza di iper-tHcy. Infatti, sia nei pazienti con IRC che nei pazienti in terapia sostitutiva vi è una prevalenza di iper-tHcy rispettivamente del 60 % e del 90%. Tale iper-tHcy è di grado moderato-intermedio con valori pari in media a 30-40 microM (valori normali 10 microM) negli uremici in emodialisi. Recenti studi dimostrano che l' iper-tHcy predice la mortalità e gli eventi cardiovascolari in questi pazienti (10-14).

Un aumento in circolo dell' Hcy può essere teoricamente dovuto ad un aumento della sua produzione (i.e., transmetilazione), una diminuzione della sua rimozione nei processi di transulfurazione o remetilazione e a una ridotta escrezione. Le evidenze attuali indicano che il principale meccanismo per l'aumento in circolo di Hcy in corso di IRC è costituito da una diminuzione della sua clearance metabolica. E' comunque ancora dibattuto se questo effetto sia conseguente ad una diminuzione della clearance renale o di quella extra-renale. Dati recenti ottenuti nel laboratorio del Prof. Garibotto hanno messo in evidenza che il rene umano ha un ruolo importante nella rimozione dal circolo di diversi aminotioli correlati all'Hcy come il glutatione (GSH) e la Cisteinil-Glicina (prodotto di degradazione del GSH) (15). Anche se la filtrazione glomerulare di Hcy nel rene umano è ristretta dal legame con le proteine, il rene umano può rimuovere dal circolo Hcy mediante il flusso plasmatico e la captazione peritubulare (15). L'escrezione urinaria di Hcy è molto bassa.
Il metabolismo della metionina è stato valutato con tecniche di cinetica di isotopi stabili, è stato osservato che nei pazienti uremici il flusso attraverso la via della transulfurazione è ridotto se correlato ai livelli di Hcy (16); in aggiunta, la via della remetilazione è anche alterata, come le transmetilazioni. I dati a disposizione sono a favore quindi di una downregolazione generalizzata del ciclo della metionina nei pazienti uremici. I solfati e l'S-adenosilomocisteina (AdoHcy) che si accumulano progressivamente in circolo col progredire del danno renale possono giocare un ruolo inibitorio specifico (17). Inoltre, è da considerare che la continua liberazione di Hcy da parte dei tessuti periferici può contribuire all'aumento dei suoi livelli, quando progressivamente si riduce la funzione renale e metabolica.

Il meccanismo attraverso il quale l'Hcy esplica la propria azione tossica sull'endotelio, sulle piastrine, le fibrocellule muscolari lisce, e i fattori della coagulazione, non è perfettamente conosciuto. Sono stati individuati alcuni meccanismi di tossicità dell'Hcy, tra cui: 1) Ossidazione; b) Nitrosilazione; c) Ipometilazione (18-23); d) Omocisteinilazione delle proteine, attraverso la formazione di legami covalenti (24-27).
L'omocisteinilazione potrebbe essere uno dei principali mediatori degli effetti tossici dell'Hcy, contribuendo a determinare alterazioni strutturali e funzionali a livello cellulare e molecolare. Nel corso degli ultimi anni, durante l'effettuazione di un progetto cofinanziato dal MIUR (Prof. De Santo, Prof. Ingrosso) nel periodo 2003-2004, si è potuto dimostrare la presenza di un aumento significativo della concentrazione delle proteine plasmatiche omocisteinilate nell'uremia. Le conseguenze patologiche di tale aumento, per esempio gli effetti delle proteine omocisteinilate, su modelli di cellule in coltura, o in monociti isolati da pazienti uremici, sono scarsamente conosciuti. Un secondo aspetto dell'omocisteinilazione delle proteine riguarda la possibile competizione tra i processi di carbamilazione delle proteine, presenti nell'uremia, e la formazione di proteina-N-Hcy (28). E' possibile che la carbamilazione delle proteine interferisca con l'omocisteinilazione delle proteine stesse. Un altro aspetto di notevole rilevanza clinica negli uremici cronici in emodialisi è quello che riguarda la terapia dell'iper-tHcy. Questa si basa essenzialmente sulla somministrazione di folati a dosaggio medio-alto, che però, anche nella forma più ridotta quale il metiltetraidrofolato, riducono drasticamente i livelli di Hcy nel plasma, ma l'efficacia del trattamento non è tale da portare al raggiungimento di valori normali. La presenza di tale stato di resistenza ai folati è dunque un aspetto ben riconosciuto dalla comunità scientifica, ma i cui fondamenti sono praticamente sconosciuti. L'ingresso dei folati nelle cellule è mediato da recettori, ed il numero dei recettori espressi sulle cellule diminuisce o aumenta in risposta alla replezione o deplezione di folati, rispettivamente, con un meccanismo finora sconosciuto. E' stato recentemente pubblicato uno studio sulla regolazione della sintesi dei recettori per i folati a livello cellulare, e per la prima volta viene stabilito un ruolo chiave per l'Hcy (29). Non è noto se nell'uremia esiste una downregulation dell'espressione del recettore dei folati sulle cellule di sangue periferico, indotta dall'iper-tHcy, che potrebbe spiegare la resistenza ai folati. Inoltre, gli effetti della terapia con folati sull'espressione dei recettori, in condizioni in cui vi è un aumento dell'Hcy plasmatica, non sono conosciuti.

Per quanto riguarda il meccansimo dell'ipometilazione, bisogna considerare che nell'uremia si assiste ad un accumulo di Hcy che comporta un incremento del suo precursore AdoHcy. Quest'ultimo è un potente inibitore competitivo delle metiltransferasi (Mtasi). L'entità dell'inibizione dipende dal rapporto AdoMet/AdoHcy (potenziale di transmetilazione) e dai valori di Km e Ki delle varie Mtasi. In condizioni fisiologiche, l'inibizione delle metilazioni da parte dell'AdoHcy è prevenuta dalla sua veloce idrolisi enzimatica reversibile e rapido metabolismo dei suoi prodotti, sebbene in vitro la biosintesi dell'AdoHcy sia termodinamicamente favorita.
Lavori precedenti del gruppo del Prof. De Santo e Ingrosso (18-23, 30) mostrano che nei pazienti uremici iperomocisteinemici si riscontra un aumento plasmatico ed intracellulare di concentrazione di AdoHcy. Nei pazienti uremici iperomocisteinemici è stata dimostrata un'inibizione della metilazione e riparazione delle proteine. Questo avviene attraverso l'inibizione della L-isoaspartil proteina-O-MTasi (EC 2.1.1.77), un enzima coinvolto nella riparazione di proteine danneggiate, il che comporta l'accumulo di residui isoaspartilici alterati nelle proteine delle membrane degli eritrociti. Negli stessi pazienti i livelli di Hcy plasmatici sono significativamente aumentati ed è stato evidenziato un parallelo aumento delle concentrazioni plasmatiche e intracellulari di AdoHcy. Sia l'iper-Hcy che l'alterazione del potenziale di transmetilazione possono essere parzialmente corretti dalla somministrazione di folato.
Il DNA è un altro bersaglio molecolare sensibile agli effetti dell'ipometilazione in presenza di iper-tHcy. La metilazione del DNA gioca un ruolo cruciale in diversi importanti processi, inclusi la stabilità e l'integrità cromosomica e genomica, l'imprinting e il controllo dell'espressione genica. Sono state descritte diverse malattie genetiche, quali la sindrome di Rett e la ICF (caratterizzata da instabilità cromosomica e alterazioni cranio-facciali), che causano difetti della metilazione. Queste patologie sono causate rispettivamente da mutazioni che colpiscono il gene per la proteina MECP-2 (proteina2 che lega il metil CpG), una proteina che lega selettivamente le sequenze CpG metilate, reprimendo la trascrizione e che interagisce con gli enzimi istone deacetilasi compattando la cromatina, e il gene per la proteina DNMT3B, una Mtasi coinvolta nella metilazione de-novo del DNA. E' stato altresì dimostrato che l'ipometilazione del DNA, nell'ICF, porta alla deregolazione dell'espressione di geni legati al cromosoma X, quali G6PD e SYBL1.
E' stata dimostrata la diminuzione della metilazione del DNA nei leucociti di pazienti uremici iperomocisteinemici (30). Questi risultati sostengono l'ipotesi che un meccanismo di tossicità dell'Hcy sia mediato dall'ipometilazione del DNA, che è responsabile dell'alterata espressione genica. Infatti, in questi pazienti l'ipometilazione del DNA è associata all'alterazione del profilo di espressione di geni regolati dalla metilazione (SYBL1, H19, IGF2). Tali alterazioni sono generalmente reversibili dopo trattamento con folato. Varie evidenze sostengono il ruolo dell'ipometilazione del DNA nel meccanismo di formazione di lesioni ateromasiche in modelli sia animali che umani. L'analisi, a livello genico, della metilazione e del profilo di espressione di geni regolati dalla metilazione e della metilazione di proteine istoniche, potrebbe portare ad una migliore comprensione della fisiopatologia dell'iper-tHcy nell'IRC e nell'uremia.

Esiste una forte associazione tra la presenza di uno stato microinfiammatorio e mortalità e morbosità nei pazienti con IRC.
L' Interleuchina-6 è il principale fattore che coordina la risposta di fase acuta e i livelli plasmatici di questa citochina si associano con aumento del rischio cardiovascolare e la perdita di massa magra sia nella popolazione generale che nella popolazione dialitica (31). E' possibile ipotizzare che l'Hcy possa avere effetti aterogeni mediante l'alterazione dell'espressione di specifiche citochine. In cellule endoteliali, livelli elevati di Hcy upregolano l'espressione e la secrezione di MCP-1 e IL-8. Ciò suggerisce che l'Hcy, anche mediante la promozione del reclutamento di leucociti, possa contribuire alla sintesi di citochine proinfiammatorie e alla comparsa e progressione del danno vascolare. Dati recenti ottenuti in questo laboratorio indicano che nel muscolo dei pazienti uremici infiammazione l'RNA messaggero dell'IL-6 è up-regolato e che i tessuti periferici in questi pazienti immettono in circolo oltre a Hcy, anche questa citochina.

L'iper-tHcy è presente anche diabete mellito, sia di tipo 1 che di tipo 2 (T1DM e T2DM rispettivamente), in particolare in pazienti che presentano una ridotta filtrazione glomerulare. L'iper-tHcy nel diabete è spesso associata ad ipertensione, ad insulino-resistenza e a proteinuria. Anche nel diabete mellito l' iper-tHcy è stata dimostrata essere associata ad aumentato rischio cardiovascolare.
Come per molti altri aminoacidi, l'insulina riduce le concentrazioni di metionina con un effetto dose-dipendente. Gli effetti dell'insulina sulla cinetica della metionina in vivo sono stati studiati recentemente studiati nel laboratorio del Prof. Tessari (32). L'insulina inoltre stimola la transmetilazione della metionina e la transulfurazione dell'Hcy in vivo nel soggetto normale.
L'importanza di studiare gli effetti dell'insulina sul metabolismo di metionina ed Hcy sta nel fatto che l'iperinsulinemia e/o l'insulino-resistenza si associano spesso ad iper-tHcy, facendo quindi supporre una qualche relazione tra insulino-resistenza ed alterazioni del metabolismo degli aminoacidi solforati.
Nel diabete di tipo 2 con nefropatia e insufficienza renale lieve, è stato dimostrato che l' iper-tHcy si associa a ridotta transmetilazione della metionina e a ridotta transulfurazione dell'Hcy, soprattutto in presenza di iperinsulinemia. Vi è inoltre una marcata riduzione della clearance dell'Hcy. I meccanismi di tali alterazioni non sembrano essere legati né a deficit di vit. B12 e di folati né alla distribuzione delle isoforme della MTHFR, che sono risultati eguali nei due gruppi (normali e diabetici). Perciò, altri meccanismi potrebbero essere interessati a tali difetti. In particolare, il danno renale, indicato dalla presenza di proteinuria e di lieve insufficienza renale, potrebbe aver determinato tali effetti. Il rene infatti potrebbe essere sede significativa di estrazione e catabolismo dell'Hcy. Tuttavia, anche se è noto che l'insufficienza renale terminale in pazienti non diabetici si associa a ridotta transmetilazione e ridotta transulfurazione, il difetto riscontrato nel diabete appare maggiore di quanto atteso dal grado di insufficienza renale. Inoltre, non sono noti gli effetti del trapianto di rene e del conseguente miglioramento della filtrazione glomerulare sulla cinetica di metionina e di Hcy sia in condizioni basali che in corso di iperinsulinemia. <<<