Background. Obesity is a chronic and relapsing disease, the prevalence of which has increased alarmingly in recent decades, making it acquire epidemic proportions. Type 2 diabetes is one of its main complications and it has been observed that the immune and metabolic dysregulation of adipose tissue plays a fundamental role in the establishment of insulin resistance. CD300e is an immunomodulating membrane receptor whose role in the insulin signaling pathway has recently been highlighted, expressed also by adipocytes and tissue macrophages. Preliminary data from our laboratory demonstrated an increased antibody titer for this receptor in sera of obese patients, which decreased in parallel with the improvement of their insulin sensitivity (HOMA-IR) following bariatric surgery. Aim of the study: The aim of the study was to investigate more deeply the potential role of CD300e in the immunometabolic alterations that drive the progression from obesity to type 2 diabetes. In particular, we analyzed the expression of CD300e on the membrane of circulating monocytes in a cohort of 23 obese patients (normoglycemic, prediabetic and diabetic) enrolled for bariatric surgery and we compared it with a group of normoglycemic control subjects. We also analyzed the distribution of the different monocyte populations in the circulation and compared the flow cytometry values with those of the hematochemical parameters. Materials and methods: Obese patients underwent an internal evaluation and all anamnestic and anthropometric data were collected after informed consent was retrieved from each patient. A blood sample was taken in fasting mode in all the subjects studied and some haematochemical parameters (Fasting Glycemia, HbA1c, Triglycerides, Total Cholesterol, HDL Cholesterol), and various surface markers in circulating monocytes were measured using flow cytometry. Results. There was a significant percentage decrease in the population of classical monocytes (78.3% ± 1.8% vs 87.3% ± 1.2%; p = 0.013) compared to an increased percentage of intermediate monocytes and non-classical (11.8% ± 1.1% vs 5.7% ± 0.6%; p = 0.001 and 9.2% ± 1.0% vs 5.5% ± 0.5%; p = 0.032 respectively) in the 8 peripheral blood of obese patients compared to control subjects. In addition, an increase in the expression of CD300e was observed on the monocyte surface of obese patients versus healthy subjects. In particular, it was found that obese patients with impaired fasting glucose had an increased expression of CD300e on circulating monocytes compared to the group of healthy normal-weight control subjects (9857.0 ± 856.2 vs 6569.7 ± 384.2; p = 0.036). Furthermore, obese diabetic patients showed higher CD300e expression on circulating monocytes compared to obese normoglycemic patients (10461.1 ± 498.1 vs 7375.4 ± 464.2; p = 0.029), and - with an even greater significance - compared to the group of healthy normal weight control subjects (10461.1 ± 498.1 vs 6569.7 ± 384.2; p = 0.010). The expression of CD300e on circulating monocytes also directly correlated with the fasting glycemia and HbA1c values in all the obese patients analyzed. Conclusions: Our study demonstrated for the first time an association between the expression of the CD300e receptor by monocytes and the state of insulin resistance in humans, accompanied by a decreased presence of classical monocytes (notoriously more prone to migration towards inflamed tissues) circulating in obese patients, suggesting a possible implication of the receptor in the immunometabolic alterations that occur in the progression from obesity to type 2 diabetes.

Presupposti dello studio: L’obesità è una patologia cronica e recidivante, la cui prevalenza è aumentata in modo allarmante negli ultimi decenni, facendole acquisire un carattere pandemico. Il diabete di tipo 2 è una delle sue principali complicanze, ed è stato osservato che la disregolazione immunitaria e metabolica del tessuto adiposo gioca un ruolo fondamentale nell’instaurarsi dell’insulino-resistenza. CD300e è un recettore immunomodulante di cui è stato recentemente messo in luce il suo ruolo nella via di segnalazione dell’insulina, che si è visto essere espresso anche da adipociti e macrofagi tissutali. Dati preliminari del nostro laboratorio hanno dimostrato un aumentato titolo anticorpale per questo recettore in sieri di pazienti obesi che diminuiva parallelamente al miglioramento della sensibilità insulinica (HOMA-IR) in seguito a chirurgia bariatrica. Obiettivi dello studio: Lo scopo dello studio è stato quello di indagare in maniera più specifica il ruolo di CD300e nelle alterazioni immunometaboliche che accompagnano la progressione da obesità a diabete. In particolare, abbiamo analizzato l’espressione di CD300e sulla membrana di monociti circolanti in una coorte di 23 pazienti obesi (normoglicemici, prediabetici e diabetici) candidati a chirurgia bariatrica e l’abbiamo confrontata con quella di un gruppo di soggetti di controllo normopeso normoglicemici. Materiali e metodi: i pazienti obesi sono stati sottoposti ad una valutazione internistica e tutti i dati anamnestici e antropometrici sono stati raccolti previo consenso del paziente. Un campione ematico è stato prelevato a digiuno in tutti i soggetti studiati e sono stati analizzati sia i parametri ematochimici (Glicemia a Digiuno, HbA1c, Trigliceridi, Colesterolo Totale, Colesterolo HDL) sia diversi marcatori di superficie nei monociti circolanti mediante metodica citofluorimetrica. Risultati: È emersa una significativa diminuzione percentuale della popolazione di monociti classici (78,3%±1,8% vs 87,3%±1,2%; p=0,013) a 6 fronte di un’aumentata percentuale di monociti intermedi e non classici (11,8%±1,1% vs 5,7%±0,6%; p=0,001 e 9,2%±1,0% vs 5,5%±0,5%; p=0,032 rispettivamente) nel sangue periferico di pazienti obesi rispetto ai soggetti di controllo. Inoltre, è stato osservato un aumento dell’espressione di CD300e sulla superficie monocitaria dei pazienti obesi vs soggetti sani. In particolare, si è visto che i pazienti obesi con alterata glicemia a digiuno avevano un’aumentata espressione di CD300e sui monociti circolanti rispetto al gruppo di soggetti sani normopeso di controllo (9857,0±856,2 vs 6569,7±384,2; p=0,036). Inoltre, i pazienti obesi diabetici mostravano una maggiore espressione di CD300e sui monociti circolanti sia rispetto ai pazienti obesi normoglicemici (10461,1±498,1 vs 7375,4±464,2; p=0,029), sia -con una significatività ancora maggiore- rispetto al gruppo di soggetti sani normopeso di controllo (10461,1±498,1 vs 6569,7±384,2; p=0,010). L’espressione di CD300e sui monociti circolanti correlava anche in maniera diretta coi valori di glicemia a digiuno e di HbA1c in tutti i pazienti obesi analizzati. Conclusioni: Il nostro studio ha dimostrato per la prima volta un’associazione tra l’espressione del recettore CD300e da parte di monociti lo stato di insulinoresistenza nell’uomo, accompagnata da una diminuita presenza di monociti classici (notoriamente più proni alla migrazione verso i tessuti infiammati) in circolo nei pazienti obesi, suggerendo una possibile implicazione del recettore nelle alterazioni immunometaboliche che si verificano nella progressione da obesità a diabete di tipo 2

Alterazioni Immunometaboliche nell'Obesità: Relazioni tra CD300e e Insulinosensibilità

VAROTTO, GIULIA
2021/2022

Abstract

Background. Obesity is a chronic and relapsing disease, the prevalence of which has increased alarmingly in recent decades, making it acquire epidemic proportions. Type 2 diabetes is one of its main complications and it has been observed that the immune and metabolic dysregulation of adipose tissue plays a fundamental role in the establishment of insulin resistance. CD300e is an immunomodulating membrane receptor whose role in the insulin signaling pathway has recently been highlighted, expressed also by adipocytes and tissue macrophages. Preliminary data from our laboratory demonstrated an increased antibody titer for this receptor in sera of obese patients, which decreased in parallel with the improvement of their insulin sensitivity (HOMA-IR) following bariatric surgery. Aim of the study: The aim of the study was to investigate more deeply the potential role of CD300e in the immunometabolic alterations that drive the progression from obesity to type 2 diabetes. In particular, we analyzed the expression of CD300e on the membrane of circulating monocytes in a cohort of 23 obese patients (normoglycemic, prediabetic and diabetic) enrolled for bariatric surgery and we compared it with a group of normoglycemic control subjects. We also analyzed the distribution of the different monocyte populations in the circulation and compared the flow cytometry values with those of the hematochemical parameters. Materials and methods: Obese patients underwent an internal evaluation and all anamnestic and anthropometric data were collected after informed consent was retrieved from each patient. A blood sample was taken in fasting mode in all the subjects studied and some haematochemical parameters (Fasting Glycemia, HbA1c, Triglycerides, Total Cholesterol, HDL Cholesterol), and various surface markers in circulating monocytes were measured using flow cytometry. Results. There was a significant percentage decrease in the population of classical monocytes (78.3% ± 1.8% vs 87.3% ± 1.2%; p = 0.013) compared to an increased percentage of intermediate monocytes and non-classical (11.8% ± 1.1% vs 5.7% ± 0.6%; p = 0.001 and 9.2% ± 1.0% vs 5.5% ± 0.5%; p = 0.032 respectively) in the 8 peripheral blood of obese patients compared to control subjects. In addition, an increase in the expression of CD300e was observed on the monocyte surface of obese patients versus healthy subjects. In particular, it was found that obese patients with impaired fasting glucose had an increased expression of CD300e on circulating monocytes compared to the group of healthy normal-weight control subjects (9857.0 ± 856.2 vs 6569.7 ± 384.2; p = 0.036). Furthermore, obese diabetic patients showed higher CD300e expression on circulating monocytes compared to obese normoglycemic patients (10461.1 ± 498.1 vs 7375.4 ± 464.2; p = 0.029), and - with an even greater significance - compared to the group of healthy normal weight control subjects (10461.1 ± 498.1 vs 6569.7 ± 384.2; p = 0.010). The expression of CD300e on circulating monocytes also directly correlated with the fasting glycemia and HbA1c values in all the obese patients analyzed. Conclusions: Our study demonstrated for the first time an association between the expression of the CD300e receptor by monocytes and the state of insulin resistance in humans, accompanied by a decreased presence of classical monocytes (notoriously more prone to migration towards inflamed tissues) circulating in obese patients, suggesting a possible implication of the receptor in the immunometabolic alterations that occur in the progression from obesity to type 2 diabetes.
Dipartimento di Medicina - DIMED
2021
Immunometabolic Alterations in Obesity: Relationship between CD300e and Insulinosensitivity
Presupposti dello studio: L’obesità è una patologia cronica e recidivante, la cui prevalenza è aumentata in modo allarmante negli ultimi decenni, facendole acquisire un carattere pandemico. Il diabete di tipo 2 è una delle sue principali complicanze, ed è stato osservato che la disregolazione immunitaria e metabolica del tessuto adiposo gioca un ruolo fondamentale nell’instaurarsi dell’insulino-resistenza. CD300e è un recettore immunomodulante di cui è stato recentemente messo in luce il suo ruolo nella via di segnalazione dell’insulina, che si è visto essere espresso anche da adipociti e macrofagi tissutali. Dati preliminari del nostro laboratorio hanno dimostrato un aumentato titolo anticorpale per questo recettore in sieri di pazienti obesi che diminuiva parallelamente al miglioramento della sensibilità insulinica (HOMA-IR) in seguito a chirurgia bariatrica. Obiettivi dello studio: Lo scopo dello studio è stato quello di indagare in maniera più specifica il ruolo di CD300e nelle alterazioni immunometaboliche che accompagnano la progressione da obesità a diabete. In particolare, abbiamo analizzato l’espressione di CD300e sulla membrana di monociti circolanti in una coorte di 23 pazienti obesi (normoglicemici, prediabetici e diabetici) candidati a chirurgia bariatrica e l’abbiamo confrontata con quella di un gruppo di soggetti di controllo normopeso normoglicemici. Materiali e metodi: i pazienti obesi sono stati sottoposti ad una valutazione internistica e tutti i dati anamnestici e antropometrici sono stati raccolti previo consenso del paziente. Un campione ematico è stato prelevato a digiuno in tutti i soggetti studiati e sono stati analizzati sia i parametri ematochimici (Glicemia a Digiuno, HbA1c, Trigliceridi, Colesterolo Totale, Colesterolo HDL) sia diversi marcatori di superficie nei monociti circolanti mediante metodica citofluorimetrica. Risultati: È emersa una significativa diminuzione percentuale della popolazione di monociti classici (78,3%±1,8% vs 87,3%±1,2%; p=0,013) a 6 fronte di un’aumentata percentuale di monociti intermedi e non classici (11,8%±1,1% vs 5,7%±0,6%; p=0,001 e 9,2%±1,0% vs 5,5%±0,5%; p=0,032 rispettivamente) nel sangue periferico di pazienti obesi rispetto ai soggetti di controllo. Inoltre, è stato osservato un aumento dell’espressione di CD300e sulla superficie monocitaria dei pazienti obesi vs soggetti sani. In particolare, si è visto che i pazienti obesi con alterata glicemia a digiuno avevano un’aumentata espressione di CD300e sui monociti circolanti rispetto al gruppo di soggetti sani normopeso di controllo (9857,0±856,2 vs 6569,7±384,2; p=0,036). Inoltre, i pazienti obesi diabetici mostravano una maggiore espressione di CD300e sui monociti circolanti sia rispetto ai pazienti obesi normoglicemici (10461,1±498,1 vs 7375,4±464,2; p=0,029), sia -con una significatività ancora maggiore- rispetto al gruppo di soggetti sani normopeso di controllo (10461,1±498,1 vs 6569,7±384,2; p=0,010). L’espressione di CD300e sui monociti circolanti correlava anche in maniera diretta coi valori di glicemia a digiuno e di HbA1c in tutti i pazienti obesi analizzati. Conclusioni: Il nostro studio ha dimostrato per la prima volta un’associazione tra l’espressione del recettore CD300e da parte di monociti lo stato di insulinoresistenza nell’uomo, accompagnata da una diminuita presenza di monociti classici (notoriamente più proni alla migrazione verso i tessuti infiammati) in circolo nei pazienti obesi, suggerendo una possibile implicazione del recettore nelle alterazioni immunometaboliche che si verificano nella progressione da obesità a diabete di tipo 2
Obesità
Infiammazione
Insulinosensibilità
VETTOR, ROBERTO
Lauree magistrali a ciclo unico
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