Komórki immunologiczne z "beercepsa" mogą zapewnić odporność na otyłość
Stypendystka programu Marie Curie odkryła wraz z międzynarodowym zespołem naukowców potencjalnego sojusznika w walce z otyłością. Sojusznik, występujący w "beercepsie", to typ immunologicznej komórki przeciwnowotworowej, która chroni przed otyłością i syndromem metabolicznym, prowadzącym do cukrzycy. Uzyskane wyniki wskazują, że niezmienne, naturalne komórki zabijające iNKT (ang. invariant natural killer T-cells) - które mają kluczowe znaczenie dla odporności - ulegają utracie, kiedy człowiek staje się otyły, ale można je przywrócić poprzez spadek wagi. W następstwie odkrycia naukowcy byli w stanie wykazać, że terapie aktywujące komórki iNKT powinny pomóc w postępowaniu z otyłością, cukrzycą i chorobą metaboliczną. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Immunity. Otyłość to rosnący problem w Unii Europejskiej. Statystyki pokazują, że 10 - 30% dorosłych jest otyłych, a 30 - 70% ma nadwagę. Natomiast liczba niemowląt i dzieci z nadwagą wg Biura Regionalnego dla Europy Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) rosła stale od 1990 do 2008 r., z czego 60% dzieci dotkniętych nadwagą przed osiągnięciem dojrzałości płciowej będzie mieć nadwagę we wczesnym okresie wieku dojrzałego. Otyłość u dzieci została powiązana z czynnikami ryzyka zdrowotnego, a mianowicie z chorobą sercowo-naczyniową, cukrzycą typu 2, problemami ortopedycznymi, zaburzeniami psychicznymi, osiąganiem wyników poniżej swoich możliwości i niższą samooceną. Tego typu statystyki kładą nacisk na wagę prac badawczych nad zwalczaniem otyłości. W toku badań przeprowadzonych przez stypendystkę programu Marie Curie, dr Lydię Lynch z Trinity College Dublin, profesora Donala O'Shea - konsultanta endokrynologii w Szpitalu Uniwersyteckim St Vincent's i profesor immunologii komparatywnej Clionę O'Farrelly z Trinity College Dublin, odkryte zostały komórki iNKT w tłuszczu sieciowym człowieka, który do tej pory uważano za rzadki u człowieka. Tłuszcz sieciowy to warstwa tkanki, która znajduje się pod mięśniami brzucha - powszechnie nazywana jest brzuszkiem piwnym albo beercepsem. "Odkryliśmy dużą populację komórek iNKT w tkance tłuszczowej myszy" - informuje dr Lynch, której stypendium Marie Curie umożliwiło pracę z adiunktami medycyny w Harvard Medical School (HMS) i liderami badań poświęconych NKT. "Ustaliliśmy rolę, jaką pełnią te komórki w regulowaniu wagi ciała i stanu metabolicznego, prawdopodobnie poprzez kontrolę stanu zapalnego w tkance tłuszczowej". Nie było to jednak jedyne odkrycie. Naukowcy odkryli również, że lipid zwany alfa-galaktozyloceramidem (aGC) może doprowadzić do radykalnej poprawy metabolizmu, utraty wagi, złagodzenia choroby stłuszczeniowej wątroby, a także do odwrócenia cukrzycy poprzez wzmocnienie wyczerpanych komórek. Dr Lynch podążała tą ścieżką badawczą od 2007 r., kiedy to współpracowała z profesorem Donalem O'Shea w Klinice Leczenia Otyłości przy Szpitalu Uniwersyteckim St Vincent's w Dublinie, koncentrując się na układzie immunologicznym otyłych pacjentów. "Wiemy, że wśród otyłych pacjentów odnotowuje się więcej ataków serca i wyższą zachorowalność na cukrzycę typu 2 niż u osób szczupłych, ale zapadają oni również na więcej infekcji niż osoby bez otyłości" - zauważa. Analiza, której poddane zostały próbki krwi pacjentów ujawniła, że liczba komórek NKT, a także iNKT, jest u nich niższa. Dalsze badania tkanki tłuszczowej grupy otyłych pacjentów, którzy stracili na wadzę po zabiegu bariatrycznym, pokazały, że liczba komórek iNKT wzrosła do normalnego poziomu. Opierając się na dotychczasowych ustaleniach, dr Lynch wraz z kolegami z BIDMC, Szpitala Uniwersyteckiego St Vincent's i Trinity College Dublin, przeprowadziła serie doświadczeń na zwierzętach, aby sprawdzić hipotezę, że komórki iNKT odgrywają rolę w regulacji tkanki tłuszczowej i chronią przed wystąpieniem zapalenia i syndromu metabolicznego. Profesor Mark Exley i Cliona O'Farrelly opisali dużą liczbę komórek iNKT w tkance wątroby ludzi i myszy. Grupa dr Lynch musiała upewnić się, czy tak jak ludzie, myszy również posiadały te komórki w tkance tłuszczowej i okazało się, że dokładnie tak właśnie jest. "Odkryliśmy ich ogromne ilości" - mówi dr Lynch. Kiedy tylko zespół znalazł to czego szukał, zaaplikował myszom dietę wysokotłuszczową, aby następnie przeanalizować rezultaty. "Podobnie jak w przypadku badanych wcześniej osób, zwierzęta utraciły komórki iNKT, kiedy stały się otyłe" - zauważa dr Lynch. "Kiedy przerwaliśmy tę dietę i przestawiliśmy je na normalną o standardowej zawartości tłuszczu, straciły na wadze, co przełożyło się na wzrost liczby komórek iNKT". Następnie naukowcy postanowili pogłębić swoją wiedzę o dokładnej roli komórek iNKT, badając dwie odmiany myszy, z których obydwie miały niedobór komórek iNKT oraz grupę kontrolną na diecie wysokotłuszczowej. Chociaż wszystkie myszy stały się otyłe, to te z niedoborem komórek iNKT były o 30% grubsze od zwierząt z grupy kontrolnej i w zaledwie sześć tygodni zapadły na odpowiednik cukrzycy typu 2. Miały również znacznie podwyższony poziom trójglicerydów, większe komórki tłuszczowe i stłuszczeniową chorobę wątroby. Na kolejnym etapie naukowcy usunęli komórki iNKT z normalnych myszy i wprowadzili je do otyłych myszy z niedoborem NKT. "Tak naprawdę odwróciliśmy cukrzycę i mimo utrzymywania myszy na diecie wysokotłuszczowej, straciły one na wadze od jednego do dwóch gramów [normalna waga myszy wynosi od 20 do 25 gramów] i wykazywały mnóstwo cech, które sugerowały obniżony stan zapalny, w tym podwyższoną wrażliwość insulinową, niższy poziom trójglicerydów i leptyny oraz skurczone adipocyty" - stwierdza dr Lynch. Wreszcie, aby sprawdzić, czy pozostały, zmniejszony w przypadku otyłości zasób komórek iNKT można aktywować w celu poprawy metabolizmu, naukowcy poddali testom aGC - lipid, o którym wiadomo, że aktywuje komórki iNKT. Odkryli, że podanie pojedynczej dawki aGC spowodowało u otyłych zwierząt radykalną poprawę metabolizmu, złagodzenie choroby stłuszczeniowej wątroby, utratę znacznej części przybranej wagi i odwrócenie cukrzycy. "Lipid aGC był badany w ramach testów klinicznych terapii niektórych nowotworów, między innymi czerniaka, i wykazano, że jest bezpieczny oraz wywołuje niewiele skutków ubocznych u człowieka" - zauważa Exley. "Do tej pory nie badano wpływu symulacji NKT, czy to za pomocą aGC, czy też innymi sposobami, na utratę wagi, otyłość i zaburzenia metaboliczne, a może on zapewnić nowe możliwości leczenia otyłości i syndromu metabolicznego, które przybrały obecnie epidemiczne proporcje na całym świecie".Więcej informacji: Trinity College Dublin: http://www.tcd.ie/ Immunity: http://www.sciencedirect.com/science/journal/10747613
Kraje
Irlandia, Stany Zjednoczone
