The association of leukocyte phosphatidylinositol 3-kinase delta overexpression with gestational diabetes mellitus (GDM)

Wstęp: Coraz więcej dowodów wskazuje na związek cukrzycy ze stanem zapalnym. Kinaza 3-fosfatydyloinozytolu delta(PI3-K delta), członek klasy IA rodziny kinaz 3-fosfatydyloinozytolu, ulega ekspresji głównie w leukocytach i bierze udział w regulacji odpowiedzi immunologicznej. Do tej pory brak jest informacji o związku leukocytarnej PI3-K delta z cukrzycą ciążową (GDM). Dlatego celem badania było określenie zmian w poziomie ekspresji PIK3CD mRNA w leukocytach kobiet z GDM i skorelowanie ich z antropometrycznymi i metabolicznymi parametrami pacjentek. Dodatkowo zbadano związek między poziomem ekspresji PIK3CD a sirtuiny 1 (SIRT1) w leukocytach pacjentek.Materiał i metody: Próbki krwi pobrano od kobiet z prawidłową gospodarką węglowodanową (NGT; n = 43) oraz od kobiet z GDM (n = 132) w 24.–33. tygodniu ciąży. Po wyizolowaniu leukocytów z krwi, poziom ekspresji PIK3CD mRNA w tych komórkach określono metodą ilościowego RT-PCR. Korelacje między ekspresją PIK3CD a klinicznymi parametrami pacjentek i ekspresją SIRT1 analizowano z wykorzystaniem regresji jednokrotnych.Wyniki: Ekspresja PIK3CD była 1,98-krotnie wyższa w leukocytach kobiet z GDM niż w grupie kontrolnej (P < 0.05) i ujemnie korelowała ze stężeniem cholesterolu (TC) i frakcji LDL-C w grupie GDM. Stwierdzono również istotne statystycznie dodatnie korelacje między ekspresją PIK3CD a stężeniem glukozy w osoczu w 2. godzinie testu doustnego obciążenia 75-g glukozy (OGTT) i ekspresją SIRT1 w całej badanej populacji pacjentek (P < 0.05).Wniosk: Cukrzycy ciążowej towarzyszy podwyższona ekspresja PIK3CD w leukocytach, która wiąże się z obniżonymi stężeniami LDL-C i TC w osoczu pacjentek oraz hiperglikemią i podwyższonym poziomem SIRT1 mRNA w leukocytach. (Endokrynol Pol 2014; 65 (1): 17–24)Introduction: An increasing body of evidence has linked diabetes to inflammation. The phosphatidylinositol 3-kinase delta (PI3-K delta), a member of the PI3K class IA family, has been implicated in the regulation of inflammation since it is predominantly expressed in leukocytes. To date, no information has been available on the relationship of leukocyte PI3-K delta with gestational diabetes mellitus (GDM). Therefore, the aim of this study was to investigate changes in leukocyte PIK3CD mRNA expression in GDM women and, in turn, to correlate them with anthropometric and metabolic parameters of patients. Additionally, an association between leukocyte mRNA expression of PIK3CD and Sirtuin 1 (SIRT1) was determined.Material and methods: Blood samples from women with normal glucose tolerance (NGT; n = 43) and GDM (n = 132) at 24–33 weeks of gestation were collected. After isolating leukocytes from the blood, quantitative real time PCR (qRT-PCR) was performed to determine PIK3CD gene expression in these cells. Univariate regression analyses were used to assess an association of leukocyte PIK3CD mRNA level with clinical characteristics of patients as well as with leukocyte SIRT1 mRNA expression.Results: Leukocyte PIK3CD mRNA was increased by 1.98-fold in the GDM v. NGT subjects and inversely correlated with low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) and total cholesterol (TC) in diabetic pregnancy. There were also significant positive correlations of leukocyte PIK3CD mRNA with plasma glucose concentration at 2h of 75 g oral glucose tolerance test (OGTT) and SIRT1 mRNA in the whole study population (both P < 0.05).Conclusions: GDM is accompanied by leukocyte PIK3CD overexpression associated with reduced plasma LDL-C and TC levels, as well as with hyperglycaemia and elevated leukocyte SIRT1 mRNA. (Endokrynol Pol 2014; 65 (1): 17–24

Porównanie ekspresji IL6 w leukocytach pacjentek z cukrzycą ciążową (GDM) diagnozowanych zgodnie z kryteriami Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego z 2011 i 2014 roku

Introduction: Controversial data exist in the literature regarding relationship of IL-6 with gestational diabetes mellitus (GDM), partially resulting from different criteria for GDM classification. In the present study, we revised this linkage by investigating leukocyte IL6 expression and its associations with clinical characteristics of patients diagnosed by the Polish Diabetes Association (PDA) 2011 and 2014 criteria. Material and methods: A total of 145 pregnant women underwent 75 g two-hour OGTT, and GDM was diagnosed according to PDA 2011 criteria (GDM/PDA 2011 group; n = 113) and PDA 2014 criteria (GDM/PDA 2014 group; n = 104). IL6 gene expression was investigated in leukocytes of all participants by using real-time PCR method. Results: Compared to respective NGT control groups, the GDM/PDA 2011 group exhibited higher FPG, two-hour OGTT, HbA1C and IL6 expression and lower HDL-C, whereas the GDM/PDA 2014 group had higher FPG, one-hour and two-hour OGTT, HbA1C and HOMA-IR, lower QUICKI-IS, and unchanged IL6 expression. No differences in metabolic parameters and IL6 expression were found between the two GDM groups. Compared to the NGT/PDA 2011 group, the NGT/PDA 2014 group had lower one-hour and higher two-hour OGTT and increased IL6 expression. With PDA 2014 criteria, IL6 expression correlated positively with two-hour OGTT in both NGT and GDM groups as well as with LDL-C in NGT group, and negatively with HDL-C in NGT group. With PDA 2011 criteria, no associations were evident in NGT and GDM groups. Nevertheless, significant positive correlation of IL6 mRNA with two-hour OGTT was observed in the entire study group. Conclusions: Differences in metabolic phenotypes as well as gene expression and correlation data between GDM and NGT groups, categorised based on PDA 2011 and 2014 criteria, are related to changes in gestational glucose tolerance status resulting from using PDA 2014 criteria. Moreover, our findings support the hypothesis that IL-6 is associated with glucose metabolism during pregnancy.  Wstęp: W literaturze istnieją kontrowersyjne dane dotyczące związku IL-6 z cukrzycą ciążową (GDM), częściowo wynikające z różnych kryteriów jej klasyfikacji. Celem badania było zrewidowanie istnienia tego związku poprzez badanie ekspresji IL6 w leukocytach i jej korelacji z charakterystyką kliniczną pacjentek diagnozowanych zgodnie z kryteriami Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego (PTD) z 2011 i 2014 roku. Materiały i metody: 145 ciężarnych poddano 2 godz. OGTT 75 g i GDM diagnozowano zgodnie z zaleceniami PTD z 2011 i 2014 roku. Ekspresję IL6 badano w leukocytach wszystkich uczestniczek badania z wykorzystaniem qRT-PCR. Wyniki: Wyższe wartości glikemii na czczo i w 2 godz. OGTT jak również wyższe poziomy HbA1C i ekspresji IL6 oraz niższe stężenie HDL-C stwierdzono w grupie GDM/PTD 2011 (n = 113) w stosunku do grupy kontrolnej (n=32). Grupa GDM/PTD 2014 (n=104) charakteryzowała się wyższymi wartościami glikemii na czczo oraz w 1 i 2 godz. OGTT, wzrostem HbA1C i HOMA-IR jak również obniżeniem QUICKI-IS oraz brakiem zmian w ekspresji IL 6 w porównaniu do grupy kontrolnej (n=41). Stosując zalecenia PTD 2014 wykazano, że ekspresja IL6 koreluje dodatnio z glikemią w 2 godz. OGTT zarówno w grupie NGT jak i GDM jak również ze stężeniem LDL-C w grupie NGT oraz ujemnie z HDL-C w grupie NGT. Przy zastosowaniu zaleceń PTD 2011, w grupach NGT i GDM nie obserwowano żadnych korelacji. Stwierdzono, istotną dodatnią korelację między ekspresją IL6 a glikemią w 2 godz. OGTT w całej badanej populacji. Wnioski: Różnice w kryteriach diagnostycznych GDM mogą wpływać na błędną interpretację wyników dotyczących fenotypów metabolicznych chorych, ekspresji genów i związków statystycznych. Stwierdzono również istnienie zależności między ekspresją genu IL6 w leukocytach a metabolizmem glukozy podczas ciąży.

SIRT1 and metabolic syndrome

Both obesity and type 2 diabetes mellitus, two major components of metabolic syndrome, become healthepidemics in the world. Over the past decade, advances in understanding the role of some regulators participatingin lipid and carbohydrate homeostasis have been made.Of them, SIRT1, the mammalian orthologue of the yeast Sir2 protein has been identified. SIRT1 is a nuclearNAD+-dependent deacetylase that targets many transcriptional modulators, including PPAR-α and -γ (peroxisomeproliferator-activated receptors α and γ), PGC-1α (PPAR-γ coactivator-1α), FOXO (forkhead box O proteins),and nuclear factor κB (NF-κB), thereby this enzyme mediates a wide range of physiological processes like apoptosis,fat metabolism, glucose homeostasis, and neurodegeneration.In this article, we discuss how SIRT1 regulates lipid and carbohydrate metabolism, and insulin secretion indifferent metabolic organs/tissue, including liver, muscle, pancreas, and fat. Additionally, the role of this enzymein reduction of inflammatory signalling is highlighted

Expression Profile of Diabetes-Related Genes Associated with Leukocyte Sirtuin 1 Overexpression in Gestational Diabetes

Although compelling evidence indicates that Sirtuin 1 (SIRT1) plays a prominent role in type 2 diabetes, its relationship with gestational diabetes (GDM) remains elusive. This study was aimed at identifying diabetes-related genes and cellular pathways linked to changes of leukocyte SIRT1 expression at the time of GDM diagnosis. For this purpose, 122 GDM patients were screened for leukocyte SIRT1 expression, and two subgroups were distinguished, namely GDM/SIRT1(↑) (n = 30, p < 0.05) and GDM/SIRT1(↔) (n = 92, p > 0.05), with significant and insignificant changes in leukocyte SIRT1 expression compared to a normal glucose tolerant (NGT) group (n = 41), respectively. PCR array analysis identified 11 diabetes-related genes with at least a ± 2-fold difference in expression in GDM/SIRT1(↑) patients (n = 9) vs. NGT controls (n = 7); in addition, significant differences in the expression of four of the six investigated genes were confirmed between the entire GDM/SIRT1(↑) group and the whole NGT group (p < 0.05). Interestingly, of these four genes, only ACLY expression was found to significantly differ between GDM/SIRT1(↑) and GDM/SIRT1(↔). This study demonstrates that under hyperglycemic conditions, leukocyte SIRT1 overexpression is accompanied by an over-abundance of three transcripts and an under-abundance of another; these four govern related metabolism, inflammation, and transport functions, suggesting that such alterations might represent systemic biological adaptations with a unique ACLY under-expression in GDM/SIRT1(↑) women