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TRATAMIENTO PROACTIVO Mantenimiento de la salud

TRATAMIENTO REACTIVO Alivio de los síntomas

SALUD Picos de hiperglucemia

Inflamación, Glicosilaciones Alteraciones epigenéticas Resistencia a la insulina

PREDIABETES T2D Hiperglucemia Resistencia a la insulina Complicaciones CV

Normoglucemia

BIOMARCADORES

PREDICTIVA PREVENTIVA PERSONALIZADA PARTICIPATIVA

MEDICINA 4P

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Desafíos en el diagnóstico y el tratamiento de la DM2

Diagnóstico La glucemia es un método poco sensible y poco específico Se requiere un método de diagnóstico temprano y multifactorial - En algunos casos los pacientes ya presentan complicaciones - No identifica la etiología de la enfermedad - No permite predecir su evolución - No permite inferir la incidencia de complicaciones

Tratamiento

No todos los pacientes responden igual. Se requiere su estratificación - Según riesgo de desarrollar diabetes - Según riesgo de desarrollar complicaciones - Según respuesta a diferentes tratamientos

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GLUCAGON: Amilina Incretinas

INSULINA: Sulfonilureas Meglitinidas Agonistas GLP1

GLUCOSA: Metformina

GLUCOSA: Acarbosa

GLUCOSA: Inhibidores SLGT2

RESISTENCIA: TZDs

RESISTENCIA: TZDs

APETITO: Amilina Agonistas GLP1

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La búsqueda de biomarcadores para prediabetes

Plasma

WBCs

RBCs

Metabolitos

Proteínas

microRNAs

Mutaciones, SNPs

Epigenética

Transcriptómica

Proteómica

Metabolómica

Metilación de DNA

Modificaciones histonas

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Gene locus

mRNA

Protein

Nucleus

Cytoplasm

miRNA locus

5’ 3’ Pri-miRNA

Pre-miRNA

miRNA duplex

Exosomes Endocrine function Biomarkers

Translation

Ribosome

miRNA

Translation inhibition Target mRNA degradation

RISC

DNA

Transcription

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Suero

- Individuos Control (n=18)

- Invividuos Prediabéticos IFG (n=10)

- Individuos Prediabéticos IGT (n=10)

RNA RT-PCR Comparación entre grupos

Aislamiento y análisis de miRNAs circulantes: Diseño experimental

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Fol

d c

han

ge (

Predia

beti

c/C

ontr

ol) miR-193b

miR-192 miR-150

dCt

Perfil diferencial de c-miRNAs en suero de pacientes prediabéticos

-0,8

-0,4

0

0,4

0,8

1,2

-8-6-4-2024

miR-125a-5p

miR-128

miR-15b

miR-191

miR-193b

miR-192 miR-150

Parrizas et al. JCEM 100(3):E407-15 (2015)

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Muestras PREDAPS Barcelona

2013 (Total=164)

2014 (Total=164)

2015 (Total=136)

2016 (Total=100)

164 145

(88%) 121

(74%) 93

(57%)

19 11

(58%) 6

(32%)

4 1

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Muestras PREDAPS Barcelona

HbA1c (8)

GLY (19)

GLY+HbA1c (19)

Cont (56)

DM (8)

Pre (46)

0

20

40

60

80

100

120

140

GLY

(m

g/dl)

Ct

Pre

DM

HbA

1c

GLY

G+H

Pre

***

*** ***

*** ***

0

1

2

3

4

5

6

7

Ct

Pre

HbA

1c

GLY

G+H

Pre

DM

HbA

1c (

%)

*

*** *** *** ***

***

Ct

Pre

HbA

1c

G+H

Pre

DM

GLY

0

5

10

15

20

25

30

35

IM

C (

kg/

m2

)

*** ***

NS

***

Ct

Pre

HbA

1c

G+H

Pre

DM

GLY

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

FLI

NS

*** *

*** ** *

* p<0.05 ** p<0.005 *** p<0.0005

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-4

-2

0

2

4

6

8

10

12 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

rs=0.6 p=0

dCt miR-192

dC

t m

iR-1

93

b

* p<0.05

0

1

2

3

4

5

6

7

Ct Pre DM Ct Pre DM Ct Pre DM

miR-192 miR-193b miR-192+miR-193b

*

*

* *

* NS

NS NS

Fol

d c

han

ge

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Ct HbA1c GLY G+H

Fol

d c

han

ge

miR-192+miR-193b

*

*

miR-192+miR-193b se encuentran aumentados en suero de individuos prediabéticos

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rs=-0.33 p< 0.0005

rs=-0.22 p< 0.05

rs=0.23 p< 0.05

rs=-0.3 p< 0.005

miR-192+miR-193b correlacionan con diversos parámetros fisiólogicos

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

-3 -1 1 3 5 7 9

GLUCEMIA

4

5

5

6

6

7

7

8

-3 -1 1 3 5 7 9

% HbA1c FLI HDL

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

-3 -1 1 3 5 7 9

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100

-3 -1 1 3 5 7 9

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Los individuos con niveles elevados de miR-192+miR-193b presentan un perfil patológico

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

dCt>4 dCt<4

HbA1c

0

10

20

30

40

50

60

70

dCt>4 dCt<4

FLI

25

26

27

28

29

30

31

dCt>4 dCt<4

BMI

* p<0.05 ** p<0.0005

* * * **

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

dCt>4 dCt<4

GLY

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dCt(miR192) AUC= 0.63

dCt(192+193b) AUC= 0.71

Capacidad diagnóstica de miR-192+miR-193b

dCt(miR193b) AUC= 0.69

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dCt(192+193b)>4 dCt(193+193b)<4

2013 2013

5%

9%

12%

15%

38%

20%

Capacidad de predicción de miR-192+miR-193b

Ct 2013/2015

Ct 2013/Pre 2015

Pre 2013/Ct 2015

Pre 2013/2015

Pre 2013/DM 2015

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0

20

40

60

80

100

120

IMC (kg/m2)

cintura (cm)

** ****

NS

** ***

NS

0

20

40

60

80

100

120

FLI GLY (mg/dl)

***

****

***

*

****

***

0

1

2

3

4

5

6

7

HbA1c (%)

****

***

CT (n=4)

FLI (n=3)

GLY (n=5)

Identificación de nuevos candidatos Selección de muestras

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Identificación de nuevos candidatos: NGS

CT FLI GLY CT FLI GLY

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Perspectivas

- Extender el análisis de miRNAs circulantes al total de las muestras de suero recogidas en 2013 en Barcelona (n=164)

- Analizar en el total de muestras de 2013 la abundancia de otros miRNAs candidatos

- Correlacionar los datos de miRNAs de 2013 con los datos del seguimiento clínico correspondientes a la visita de 2016

- Analizar la abundancia de miRNAs candidatos en muestras seleccionadas recogidas en 2016

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miR-192 y miR-193b aumentan en plasma de ratón durante el desarrollo del fenotipo diabético

* p<0.05

*

*

0

1

2

3

4

5

Ct

HF

D

Ct

HF

D

Ct

HF

D

Ct

HF

D

Ct

HF

D

Ct

HF

D

Ct

HF

D

Ct

HF

D

Ct

HF

D

Ct

HF

D

miR-192 miR-193b

*

Fol

d c

han

ge

n=6

* 0

2

4

6

8

10

12

-5 -3 -1 1 3

6+12+16w (dCt(192) vs Peso eWAT)

r=-0.6095 p=0.000038

0

1

2

3

-5 -3 -1 1 3

6+12+16w (dCt(192) vs Peso Hígado)

r=-0.6466 p<0.00001

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Caracterización funcional in vivo Diseño experimental

Dieta control/grasa durante 14 semanas

Exosomas

Exosomas control Exosomas dieta grasa

Ratones control

IGTT ITT IHC

5 semanas tratamiento

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HIGADO

HOECHST CD68 OVERLAY PKH67

Los exosomas inyectados llegan al hígado y el pancreas

HOECHST PKH67 INSULINA OVERLAY

PANCREAS

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Los exosomas de ratones intolerantes a la glucosa transmiten la intolerancia a la glucosa in vivo

* p<0.05

** p<0.005

Glu

cosa

(m

g/dL)

Tiempo (min)

IGTT

exoHFD exoCT

*

**

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 15 30 45 60 75 90 105 120

Peso

(g)

0

5

10

15

20

25

30

exoCt exoHFD

ITT

0

25

50

75

100

125

150

175

0 15 30 45 60 75 90

Glu

cosa

(m

g/dL)

Tiempo (min)

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En resumen…

- El patrón de microRNAs circulantes en sangre se ve afectado por las condiciones fisiológicas de organismo, incluyendo la presencia de alteraciones en el metabolismo de hidratos de carbono

- Los microRNA circulantes participan en el desarrollo de la intolerancia a la glucosa

- El análisis de los microRNAs circulantes, junto con otros marcadores clásicos, puede ayudar a predecir la evolución de un individuo

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Carlos Castaño

Laura Brugnara

Nutrigenomics Foo

do

mic

s

Kinomics

Cis

tro

mic

s

Exo

mic

s

Xavier Cos

Manel Mata