Nuevas herramientas para el diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad de hígado graso no alcohólico y la resistencia a insulina asociada a obesidad

Resumen

La obesidad puede conducir al desarrollo de comorbilidades, como la enfermedad de hígado graso no alcohólico (EHGNA) o la diabetes mellitus tipo 2, que presentan características comunes. La EHGNA es la patología hepática más común en los países de Occidente y se caracteriza por la presencia de esteatosis en más del 5% de los hepatocitos y su progresión puede causar esteatohepatitis no alcohólica. Debido a la falta de tratamiento de esta enfermedad, es necesario profundizar en el conocimiento de nuevos mediadores, como los microRNAs (miRNAs), y abordajes terapéuticos, como la terapia génica mediante el uso de los virus adenoasociados (AAVs), para impedir el desarrollo y la progresión de la EHGNA. Los principales objetivos planteados en esta tesis fueron dilucidar el papel de las isoformas A y B del receptor de insulina (IRA e IRB) en el metabolismo glucídico y lipídico tras ensayos de terapia génica con AAVs en un modelo de ratón wild-type con obesidad inducida por dieta alta en grasa (HFD), y evaluar nuevas estrategias para el diagnóstico y el tratamiento de la EHGNA en un modelo deficiente de Apoe con HFD mediante el estudio de miRNAs. Se realizó un estudio bibliográfico y bioinformático para identificar y seleccionar miRNAs que regularan dianas implicadas en los mecanismos moleculares claves en el desarrollo y la progresión de la EHGNA. En ambos modelos experimentales, se estudiaron los niveles de dichos miRNAs, por un lado, para evaluar si la terapia génica con las isoformas del IR tenía efectos en su expresión y, por otro, para establecer relaciones entre los miRNAs y sus potenciales dianas. Parte de los resultados se confirmaron mediante ensayos in vitro con la línea celular de hepatocitos Huh7. Finalmente, en vesículas extracelulares plasmáticas se analizaron los niveles de los miRNAs seleccionados para evaluar su potencial utilidad como biomarcadores de diagnóstico. Los resultados de la primera parte sugieren que en un modelo de resistencia a insulina inducido por HFD, la expresión específica en el hígado de IRA es más eficiente que IRB a la hora de favorecer la captación de glucosa hepática y muscular, mejorando así la resistencia a insulina y la esteatosis hepática. Esta mejora se demostró a nivel histológico, en parámetros bioquímicos, así como en la regulación de genes y proteínas implicadas en el metabolismo glucídico, lipídico y oxidativo. La expresión de IRA e IRB también indujo cambios en los miRNAs que pueden intervenir en la mejora observada, como el descenso de let-7d-5p, miR-122-5p y miR-146b-5p, el incremento de miR-149-5p y, en el grupo HFD-IRB, el descenso de miR-375-3p. En la segunda parte, tras 18 semanas en HFD, se observó la presencia de intolerancia a glucosa y resistencia a insulina, así como el desarrollo de EHGNA. La disfunción de ciertos mecanismos moleculares que promueven el desarrollo de la EHGNA se reflejó en la disminución de expresión de genes y proteínas implicadas en los mismos. Se demostró que la resistencia a insulina y la disminución de la lipogénesis y la autofagia estaban relacionadas con una regulación conjunta llevada a cabo por miR-26b-5p, miR-34a-5p, miR-149-5p, miR-155-5p y miR-375-3p. Finalmente, se propusieron los miRNAs circulantes let-7d-5p y miR-146b-5p como potenciales biomarcadores de etapas tempranas de la EHGNA. En conclusión, la expresión hepática de IRA mediante terapia génica ha demostrado ser un abordaje seguro y podría considerarse una prometedora herramienta terapéutica para disminuir la hiperglucemia y mejorar el grado de esteatosis, procesos clave en el desarrollo de la EHGNA asociada a obesidad. Las alteraciones observadas en los niveles de miRNAs en la EHGNA revelan una regulación sinérgica de la lipogénesis, la señalización de insulina y la autofagia, sugiriendo así un papel fundamental en esta enfermedad. Además, su uso como potenciales biomarcadores es de gran interés para el diagnóstico no invasivo y el pronóstico del hígado graso.