Duodenopatia diabetica, analisi AI dimostra connessione tra cambiamenti del duodeno e diabete
Un’analisi multimodale 3D spaziale guidata dall’intelligenza artificiale ha messo in luce una significativa disregolazione immunitaria e strutturale del duodeno nei pazienti con diabete di tipo 2, secondo quanto presentato durante il congresso Digestive Disease Week.
Il concetto emergente di “duodenopatia diabetica” e le intuizioni ottenute da questa analisi potrebbero aprire la strada a nuove strategie terapeutiche mirate e innovative contro il diabete.
L’analisi di immagini e campioni duodenali tramite intelligenza artificiale ha rivelato alterazioni specifiche nei pazienti con diabete di tipo 2.
I ricercatori sperano di sfruttare queste scoperte per sviluppare terapie rigenerative e interventi che modifichino il decorso della malattia.
“Il duodeno non è più soltanto un canale di passaggio: è un vero centro di comando metabolico”, ha affermato il dott. Barham K. Abu Dayyeh, direttore della gastroenterologia interventistica e decano associato per l’innovazione presso il Cedars-Sinai. “Nel diabete di tipo 2 e in altre malattie metaboliche correlate, il duodeno subisce cambiamenti strutturali, immunitari e neurologici ben definiti che probabilmente contribuiscono alla resistenza insulinica sistemica, all’infiammazione e ai sintomi gastrointestinali.”
Il dott. Abu Dayyeh ha spiegato che lui e il suo team hanno avviato questa ricerca per rispondere a un “grande bisogno clinico insoddisfatto” nella gestione delle malattie metaboliche, evidenziando la scarsità di trattamenti capaci di modificare realmente il decorso del diabete di tipo 2.
“La svolta è arrivata quando abbiamo iniziato a considerare il duodeno come un organo dinamico, in grado di percepire segnali dietetici, microbici, immunitari e ormonali e trasmetterli agli organi metabolici centrali tramite i sistemi nervosi enterico e autonomo”, ha dichiarato. “In sostanza, il duodeno agisce sia da sensore che da coordinatore dell’omeostasi metabolica sistemica.”
Ipotizzando che la disfunzione duodenale potesse contribuire alla resistenza insulinica, all’iperinsulinemia cronica e all’infiammazione, i ricercatori hanno mappato il microambiente duodenale analizzando immagini endoscopiche e biopsie di 111 pazienti con diabete di tipo 2 e 120 soggetti di controllo senza diabete.
In un sottogruppo di pazienti, sono state utilizzate tecniche di olotomografia e trascrittomica spaziale per ottenere visualizzazioni strutturali 3D ad alta risoluzione e per quantificare i tipi cellulari attraverso analisi AI di campioni duodenali digitalizzati colorati con ematossilina-eosina.
I criteri AI per diagnosticare la duodenopatia diabetica includevano: irregolarità delle cripte duodenali, assottigliamento dell’area villosa, espansione del core villoso, dilatazione capillare e iperemia mucosale, presenza di depositi di grasso o chilomicroni nella mucosa.
I ricercatori hanno osservato alterazioni specifiche nel tessuto connettivo e nell’assetto immunitario nei pazienti con diabete di tipo 2, con un’infiammazione marcata nella mucosa profonda e nella sottomucosa.
Tutti i criteri diagnostici della duodenopatia diabetica sono risultati significativamente più frequenti nei pazienti diabetici rispetto ai controlli (p<0.01).
Il profilo immunitario ha evidenziato un aumento delle frazioni di neutrofili e cellule connettive, insieme a una riduzione dei linfociti.
Attraverso la profilazione molecolare spaziale a singola cellula, sono stati identificati tre domini tissutali distinti associati al diabete di tipo 2, caratterizzati da: disfunzione della barriera mucosale, attivazione di cellule staminali, aumento della comunicazione extracellulare mediata da vescicole e del segnalamento immunitario.
È stato inoltre riscontrato un aumento significativo nei percorsi biologici legati a necroptosi, resistenza insulinica, autofagia e apoptosi.
Implicazioni
Il dott. Abu Dayyeh ha espresso sorpresa per alcuni risultati dello studio, in particolare per l’entità della “riprogrammazione molecolare”, inclusi i meccanismi legati alle cellule staminali e all’interazione tra epitelio e sistema immunitario.
“Il duodeno nel diabete di tipo 2 non mostra solo danni passivi; si adatta attivamente, ma in modo disfunzionale, contribuendo probabilmente al mantenimento della disfunzione metabolica,” ha spiegato. “È stato sorprendente anche notare quanto presto e in modo diffuso queste alterazioni si manifestino, anche in pazienti non ancora in terapia insulinica o con solo lievi iperglicemie.”
Secondo Abu Dayyeh, questo suggerisce che la duodenopatia diabetica potrebbe precedere l’insorgenza clinica del diabete conclamato. In particolare, il duodeno potrebbe diventare un bersaglio terapeutico capace di modificare la malattia.
“I cambiamenti morfologici, istologici e trascrittomici che abbiamo identificato, soprattutto quelli legati all’attivazione immunitaria, allo stress epiteliale, alla staminalità e al rimodellamento neurovascolare, supportano con forza l’idea di interventi mirati sull’intestino nel trattamento del diabete di tipo 2,” ha concluso. “Ciò include procedure endoscopiche rigenerative e approcci farmacologici volti a ristabilire l’equilibrio e la funzione duodenale.”
Attualmente, il team sta ampliando la ricerca a coorti multicentriche più ampie per validare questi marcatori strutturali e molecolari della duodenopatia diabetica.
Tratto da: Pharmastar, 24 maggio 2025