Non-alcoholic fatty liver disease: The role of insulin resistance, inflammation and the PNPLA3 I148M variant

Visa fullständig post

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-3697-8
Titel: Non-alcoholic fatty liver disease: The role of insulin resistance, inflammation and the PNPLA3 I148M variant
Author: Lallukka, Susanna
Medarbetare: Helsingfors universitet, medicinska fakulteten, Clinicum
Nivå: Doktorsavhandling (sammanläggning)
Tillhör serie: Dissertationes Scholae Doctoralis Ad Sanitatem Investigandam Universitatis Helsinkiensis - URN:ISSN:2342-317X
Abstrakt: Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) may result from obesity accompanied by insulin resistance and adipose tissue inflammation or from the common genetic variants in PNPLA3 (rs738409, C>G/I148M), TM6SF2 (rs58542926, C>T/E167K) and MBOAT7 (rs641738, C>T). These variants increase the liver fat content and the severity of NAFLD without features of insulin resistance. This thesis aimed to determine the following: i) whether NAFLD predicts type 2 diabetes independent of obesity and other known risk factors; ii) whether adipose tissue is inflamed in subjects homozygous for the PNPLA3 I148M variant; iii) whether obesity and insulin resistance rather than liver fat content increase coagulation factor activities and expression; and iv) which factors predict NAFLD and liver stiffness during an 11-year follow-up period. The present thesis includes one systematic review, two cross-sectional studies and one longitudinal study. Study subjects comprised Finnish adult men and women. Liver fat content was measured by proton magnetic resonance spectroscopy (studies II–IV). The gene expression of inflammatory markers in adipose tissue and that of coagulation factors in the liver were measured using qPCR (studies II and III). We conducted a systematic review of prospective longitudinal studies to determine if NAFLD predicts type 2 diabetes for aim i). Based on these studies ultrasound-diagnosed NAFLD and liver enzymes predict type 2 diabetes independent of confounders such as age and obesity. We found no studies indicating that NAFLD associated with genetic risk variants predicting future risk of type 2 diabetes. A group of 82 subjects were divided into two groups based on body mass index and PNPLA3 genotype for aim ii). The liver fat content was similarly increased in obese/insulin-resistant subjects and in carriers of the I148M variant compared to non-obese subjects and non-carriers of this variant. In obese subjects, the adipose tissue expression of pro-inflammatory chemokine MCP-1 was increased and anti-inflammatory ADIPOQ and TWIST1 were decreased compared with non-obese subjects, while these were comparable between carriers and non-carriers of the I148M variant. In study III, 92 non-diabetic subjects were divided into two groups based on insulin sensitivity (HOMA-IR) and PNPLA3 genotype. Coagulation factor activities (FVIII, FIX, FXIII, fibrinogen and VWF:RCo) were increased, and the prothrombin time and activated partial thromboplastin time were shortened in insulin-resistant subjects when compared to insulin-sensitive subjects; yet, these factors were similar in carriers and non-carriers of the I148M variant. The hepatic gene expression of FVIII, FIX and fibrinogen gamma-chain were higher in insulin-resistant subjects with NAFLD (n=13) compared with equally obese insulin-sensitive subjects without NAFLD (n=13). In study IV, 97 subjects were examined twice over an interval of 11 years. The baseline liver fat content independently predicted NAFLD and an increased liver stiffness (measured using transient elastography) at 11.3 years more accurately than routinely available clinical and biochemical parameters. Conclusions: Obesity, adipose tissue inflammation and insulin resistance rather than excess hepatic fat per se are related to an increased risk of type 2 diabetes and a pro-coagulant plasma profile observed often in NAFLD. However, the liver fat content emerges as more important predictor of advanced liver fibrosis than the associated metabolic abnormalities. These data support the view that NAFLD is heterogeneous disease.Alkoholiin liittymätön rasvamaksatauti (non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD) on yleisin krooninen maksasairaus länsimaissa. Maksan rasvoittuminen on tiiviisti yhteydessä lihavuuteen, rasvakudoksen matala-asteiseen tulehdustilaan, insuliiniherkkyyden heikentymiseen, metaboliseen oireyhtymään, tyypin 2 diabetekseen sekä sydän- ja verisuonisairauksiin ('metabolinen rasvamaksatauti'). Viime vuosina on löydetty yleisiä rasvamaksalle altistavia geenivariantteja, kuten PNPLA3–geenin I148M-variantti, joiden aiheuttaman rasvamaksataudin ('geneettisen rasvamaksataudin') yhteys insuliiniherkkyyteen ja rasvakudoksen tulehdustilaan on epäselvä. Maksan rasvoittuminen voi johtaa maksatulehdukseen (NASH), sidekudoksen muodostumiseen ja kirroosiin. Tämän väitöskirjatutkimuksen tavoitteena oli lisätä ymmärrystä rasvamaksataudin riskitekijöistä, etenemisestä ja yhteydestä aineenvaihdunnallisiin sairauksiin kuten tyypin 2 diabetekseen. Systemaattisen kirjallisuuskatsauksen avulla selvitettiin, että rasvamaksatauti ennustaa tyypin 2 diabetekseen sairastumista riippumatta muista tunnetuista riskitekijöistä. Kirjallisuudesta ei löytynyt seurantatutkimuksia, joissa olisi arvioitu geneettisestä alttiudesta aiheutuneen rasvamaksataudin lisäävän riskiä diabetekseen sairastumiselle. Rasvakudoksen tulehdustilan on ajateltu altistavan rasvamaksataudin kehittymiselle. Toisessa osatyössä määritettiin 82 tutkimushenkilön ihonalaisen rasvakudoksen tulehdustilaa tulehdusta lisäävien ja hillitsevien geenien ilmentymistä mittaamalla. Maksan rasvapitoisuus mitattiin magneettiresonanssispektroskopialla (1H-MRS). Tutkittavat jaettiin kahteen ryhmään painoindeksin sekä PNPLA3-genotyypin perusteella. Ylipainoisilla maksan rasvapitoisuus oli korkeampi kuin hoikemmilla tutkittavilla. Lisäksi heillä esiintyi rasvakudoksen tulehdusta. PNPLA3-variantin kantajilla ei havaittu rasvakudoksen tulehdusta huolimatta yhtälailla korkeammasta maksan rasvapitoisuudesta verrattuna henkilöihin ilman riskivarianttia. Kolmannessa osatyössä tutkittiin hyytymistekijöiden aktiivisuutta 92 tutkimushenkilöllä, jotka jaettiin kahteen ryhmään insuliiniherkkyyttä kuvastavan HOMA-IR -arvon sekä PNPLA3-genotyypin perusteella. Hyytymistekijöiden tuotantoa mitattiin 26 henkilön maksakudoksesta. Veren hyytymisaktiivisuuden sekä hyytymistekijöiden tuotannon havaittiin olevan koholla 'metabolisessa rasvamaksataudissa'. Hyytymistekijöiden aktiivisuuden ei havaittu nousseen PNPLA3-variantin kantajilla verrattuna henkilöihin ilman riskivarianttia. Neljännessä osatyössä selvitettiin, mitkä tekijät ennustavat rasvamaksatautia ja sidekudoksen esiintymistä. Mitä enemmän maksaan kertyy sidekudosta, sitä jäykemmäksi maksa muuttuu. Seurantatutkimus toteutettiin 97 henkilölle, joilta tutkittiin lähtötilanteessa kehonkoostumus, maksan rasvapitoisuus (H-MRS) sekä insuliiniherkkyyteen ja maksasairauksiin liittyviä laboratoriotutkimuksia. Nämä mittaukset toistettiin 11 vuoden päästä yhdessä maksan jäykkyysmittauksen kanssa. Lähtötilanteen maksan rasvapitoisuus ennustaa rasvamaksatautia ja merkittävää sidekudoksen muodostumista. Väitöskirjatutkimus osoittaa, että rasvamaksataudin syyt pikemmin kuin itse rasvoittuminen selittävät, liittyykö tautiin lisääntynyt riski sairastua tyypin 2 diabetekseen tai liitännäishäiriöitä kuten rasvakudoksen tulehdustila tai hyytymistekijöiden lisääntynyt aktiivisuus. Maksan rasvoittuminen syystä riippumatta ennustaa rasvamaksataudin ja merkittävän sidekudosmäärän esiintymistä 11 vuoden päästä.
Permanenta länken (URI): URN:ISBN:978-951-51-3697-8
http://hdl.handle.net/10138/228752
Datum: 2018-01-13
Subject:
Rights: Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden.


Filer under denna titel

Total number of downloads: Loading...

Filer Storlek Format Granska
nonalcoh.pdf 2.796Mb PDF Granska/Öppna

Detta dokument registreras i samling:

Visa fullständig post