UNDERSTANDING THE MECHANISMS OF ADIPOSE TISSUE EXPANSION IN MULTIPLE SYMMETRIC LIPOMATOSIS AND OBESITY

Introduzione: Il nostro Centro per lo Studio e il Trattamento Integrato dell'Obesità (Ce.S.I.T.O) prende in carico pazienti affetti da obesità e grazie al nostro Laboratorio Endocrino Metabolico, il nostro gruppo lavora su progetti di ricerca traslazionale riguardanti le malattie metaboliche. Recentemente, visto il nostro interesse scientifico ai meccanismi di espansione del tessuto adiposo (AT) abbiamo inziato a occuparci di Lipomatosi multipla Simmetrica (MSL), un raro disordine del AT, caratterizzato dallo sviluppo di lipomi simmetrici non capsulati. I meccanismi coinvolti nella formazione di tali lipomi non sono ancora stati chiariti. Poichè la localizzazione anatomica del tessuto lipomatoso (LT) è sovrapponibile ai depositi di tessuto adiposo bruno (BAT), la principale ipotesi ritiene che l'LT derivi da cellule brune con difetto differenziativo. Recentemente è stato evidenziato che la alterazione del signaling insulinico a livello di PTEN porta a una distribuzione del tessuto adiposo che ricorda la MSL. PTEN è negativamente regolato dalla protein chinasi CK2, convolta in molteplici processi biologici tra cui anche la termogenesi e la secrezione pancreatica insulinica. Il ruolo di CK2 nel TA e nelle sue patologie non è ancora stato indagato. Il nostro lavoro ha lo scopo di caratterizzare il LT e le cellule staminali in esso contentute e di studiare il ruolo di CK2 nell'omeostasi glucidica adipocitaria, l'espressione di CK2 in vari TA: modelli murini di obesità, pazienti obesi prima e dopo calo ponderale e LT dei pazienti affetti da MSL. MATERTIALI E METODI: Abbiamo collezionato campioni di LT e TA sottocutaneo (SAT) sano da 5 pazienti affetti da MSL durante lipectomia. Sono state eseguite: colorazione E/E per l'area adipocitaria, IHC per uCP1; analisi di espressione genica per marcatori di bianco/bruno e beige sia nel tessuto intero che nella frazione vasculo stromale (SVF). La SVF è stata analizzata ex vivo con citofluorimetria ed è stato valutato il suo potenziale proliferatico, adipogenico e clonogenico mediante clonazione per diluizione limite. Inoltre, per indagare il ruolo di CK2, sono stati eseguiti glucose uptake, western blot, IF per GLUT4 in adipociti 3T3L1 e umani in presenza di inibitori di CK2. Inoltre è stata analizzata l'espressione di CK2 e l'attività in VAT e SAT di topi ob/ob, db/db, di 27 pazienti affetti ad obesità con differenti gradi di impairment glucidico, in 12 pazienti obesi dopo alo ponderale e, infine, in LT, SAT normale e SVF dei pazienti con MSL. RISULTATI: Abbiamo dimostrato che il LT è formato da adipociti più piccoli, univacuolati e UCP1 negativi; esprime livelli simili di marcatori specifici di TA bianco rispetto al SAT prelevato dgli stessi pazienti e livelli non significativi di UCP1. Le adipose derived stem cells ASCs del LT risultano più numerose rispetto al SAT, con un tempo di replicazione più breve e con un potenziale adipogenico maggiore rispetto alle ASC derivanti dal SAT "sano". Lt presenta un potenziale clonogenico maggiore ed è arrichhito di precursori adipogenici rispetto al SAT. Abbiamo poi dimostrato che l'inibizione di CK2 riduce l'uptake di glucosio sia nelle 3T3L1 che nelle colture primarie umane, riducendo la fiosforilazione di AKT e la traslocazione di GLUT4. CK2 risulta ugualmente iperespressa nel WAT dei topi ob/ob e db/db e tale iperespressione è stata chiaramente dimostrata anche nel SAT e VAT dei pazienti obesi, indipendemente dal grado di insulino resistenza o presenza di diabete, e nel LT e ASC del pazienti con MSL rispetto al loro SAT sano. Di notevole rilevanza, dopo calo ponderale l'espressione di CK2 ritorna a livelli comaprabili ai pazienti normpeso. CONCLUSIONE: LT presenta le caratteristiche di un tessuto adiposo bianco, arricchito di precursori adipogenici con un potenziale replicativo maggiore, rispetto al SAT sano prelevato dagli stessi pazienti affetti da MSL. Abbiamo dimostrato come CK2 sia implicata nel signaling insulinico degli adipociti e che in varie condizioni patologiche del TA sia collegata con l'espansione di tale tessuto, indipendentemente dalle complicanze metaboliche. Tale lavoro pertanto fornisce importanti risvolti nella patogenesi dell'obesità e della MSL, suggerendo nuovi possibili target terapeutici per tali patologie.