Nutritional Modulation Of miRNAs Related To Metabolic Health: Towards A Precision Nutrition Approach

Abstract

Els trastorns metabòlics relacionats amb la resistència a la insulina, inclosa l'obesitat i la diabetis tipus 2, són cada cop més reconeguts com a factors de risc importants per a la neurodegeneració i el desenvolupament de la malaltia d'Alzheimer (MA). A més, l'evidència creixent indica que certs microRNAs (miRNAs) poden tenir un paper crític no només en la regulació dels processos de glucosa i insulina, sinó també en influir en l'inici, la progressió i els mecanismes patològics subjacents de la malaltia d'Alzheimer. Com que els miRNA són reguladors crucials del metabolisme i podrien estar relacionats amb el desenvolupament de la malaltia d'Alzheimer, la seva modulació dietètica ofereix una via prometedora per a la gestió de la malaltia. Orientantse a miRNAs específics, pot ser possible influir tant en vies metabòliques com neurodegeneratives, obrint el camí per a estratègies dietètiques personalitzades per prevenir i gestionar condicions com l'obesitat, la diabetis tipus 2 i la malaltia d'Alzheimer. Aquest estudi va explorar els efectes d'una dieta alta en greixos sobre l'expressió de microRNAs relacionats amb la glucosa i la insulina, tant en els teixits sanguinis com cerebrals de ratolins de tipus salvatge i de ratolins transgènics APP/PS1, un model establert per a la malaltia d'Alzheimer. Els resultats van revelar que l'HFD va alterar significativament l'expressió de diversos miRNA implicats en el metabolisme de la glucosa i la senyalització de la insulina. En particular, la sobreexpresió del miR-19a-3p es va presentar de forma constant al sèrum, cortex i l'hipocamp dels dos genotips de ratolí a l'HFD. Altres miRNAs, com miR-146a-5p i miR-34a-5p, també van mostrar una sobreexpresió significativa als nivells sèrics. Aquestes resultats, juntament amb l’augment de pes i l’alteració del metabolisme de la glucosa i la insulina, suggereixen que una dieta alta en greixos poden modu-lar miRNAs específics, contribuint potencialment al desenvolupament i progressió de la malaltia d'Alzheimer. A més, els miRNAs circulants, especialment miR-19a-3p, són prometedors com a biomarcadors per avaluar el risc i la progressió de la malaltia d'Alzheimer.

Las alteraciones metabólicas relacionados con la resistencia a la insulina, como la obesidad y la diabetes de tipo 2, se consideran factores de riesgo de neurodegeneración y desarrollo de la enfermedad de Alzheimer (EA). Además, cada vez hay más pruebas de que ciertos microARN (miARN) pueden desempeñar un papel fundamental no sólo en la regulación de los procesos de la glucosa y la insulina, sino también en el inicio y la progresión de la enfermedad de Alzheimer. Es por esto, que su modulación ofrece una vía prometedora para el tratamiento de la enfermedad. Así, la regulación específica de determinados miRNAs comunes a la diabetes y a las enfermedades neurodegenerativas, podría ser una potencial estrategia terapéutica para la prevención y/o manejo de estas patologías. Este estudio exploró los efectos de una dieta rica en grasas sobre la expresión de microARN relacionados con la glucosa y la insulina en ratones trans-génicos APP/PS1, un modelo establecido para la enfermedad de Alzheimer. Los resultados revelaron que la HFD alteraba significativamente la expresión de varios miARN implicados en el metabolismo de la glucosa y la señalización de la insulina. En particular, la mayor expresión del miR-19a-3p se presentó de forma constante en el suero, el córtex y el hipocampo tras la intervención nutricional. Otros miRNAs, como miR-146a-5p y miR-34a-5p, también mostraron una sobreexpresión significativa a nive-les séricos. Estos resultados, en conjunto con el aumento de peso y alteración del metabolismo de glucosa e insulina, sugieren que una dieta rica en grasas puede modular miRNAs específicos, contribuyendo potencial-mente al desarrollo y progresión de la enfermedad de Alzheimer. Además, los miARN circulantes, en particular miR-19a-3p, resultan prometedores como biomarcadores para evaluar el riesgo y la progresión de la enfermedad de Alzheimer.

Metabolic disorders linked to insulin resistance, including obesity and type 2 diabetes, are increasingly acknowledged as major risk factors for neurodegeneration and the development of Alzheimer's disease (AD). Moreover, growing evidence indicates that certain microRNAs (miRNAs) may play a critical role not only in regulating glucose and insulin processes but also in influencing the onset, progression, and underlying pathological mechanisms of Alzheimer's disease. Since miRNAs are crucial regulators of metabolism and could be linked to the development of Alzheimer's disease, their dietary modulation offers a promising avenue for disease management. By targeting specific miRNAs, it may be possible to influence both metabolic and neurodegenerative pathways, paving the way for personalized dietary strategies to prevent and manage conditions such as obesity, type 2 diabetes, and Alzheimer's disease. This study explored the effects of a high-fat diet on the expression of glucose and insulin-related microRNAs both blood and brain tissues of wild-type mice and APP/PS1 transgenic mice, an established model for Alzheimer's disease. The results revealed that the HFD significantly altered the expression of several miRNAs involved in glucose metabolism and insulin signaling. Notably, miR-19a-3p was consistently upregulated in the serum, cortex and hippo-campus of both mouse genotypes on the HFD. Other miRNAs, such as miR-146a-5p and miR-34a-5p, also showed significant overexpression at serum levels. These results, in conjunction with weight gain and alteration of the glucose and insulin metabolism, suggest that a high-fat diet may modulate specific miRNAs, potentially contributing to the development and progression of Alzheimer's disease. Additionally, circulating miRNAs, particularly miR-19a-3p, show promise as biomarkers for assessing the risk and progression of Alzheimer's disease.