Ученые выяснили, помогут ли иммунные клетки лечить ожирение

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science Translational Medicine, специфические иммунные клетки, которые способствуют воспалению, могут быть связаны с ожирением. Исследователи изучали ожирение как у диких мышей, так и у генетически модифицированных. Ученые обнаружили, что генетически модифицированным мышам не хватало белка PD-L1, или «лиганд запрограммированной смерти 1», который участвует в передаче сигналов клетками иммунной системы.

Новизна исследования

Ученые пришли к выводу, что мыши, у которых отсутствовал PD-L1 в определенных типах клеток, набирали больший вес и имели высокий уровень воспаления. В связи с ростом уровня ожирения исследователи изучают, что способствует этому заболеванию на молекулярном уровне.

Ученые из Ирландии и Германии выделили специфические клетки, которые способствуют воспалению, связанному с ожирением. Их исследование, опубликованное в журнале Science Translational Medicine, посвящено тому, как управление определенными клеточными компонентами может снизить ожирение и риск сопутствующих заболеваний, таких как диабет 2 типа.

Ожирение и воспаление

Врачи классифицируют людей с избыточным весом, когда их индекс массы тела (ИМТ) достигает 25, и страдающими ожирением с ИМТ 30. Несколько факторов способствуют ожирению, включая потребление пищи и уровень активности, но исследователи все чаще ставят под сомнение так называемую гипотезу энергетического баланса ожирения. Травмы, стресс и некоторые лекарственные средства, такие как стероиды, также могут способствовать увеличению веса. Воспаление является фактором, способствующим ожирению. Существует два типа воспаления: острое и хроническое.

1. Острое воспаление возникает во время травмы или инфекции. Иммунная система выделяет цитокины, которые помогают в заживлении.
2. Хроническое воспаление длится долго и может возникнуть, когда иммунная система человека постоянно стимулируется. Если это происходит, определенные функции в организме нарушаются. Одной из основных проблем здравоохранения, связанных с хроническим воспалением, является ожирение.

Жировая ткань, или жировые отложения, вырабатывает определенный тип цитокинов. Исследователи считают, что чрезмерное количество этих белков у людей с ожирением нарушает регуляцию организма, что может привести к нарушениям обмена веществ и сердечным заболеваниям.

«Жир традиционно рассматривался как пассивный орган хранения избыточной энергии, но за последние пару десятилетий все больше понимается, что он играет огромное количество других ролей, связанных с метаболической передачей сигналов», – заявила доктор Виктория Салем (Victoria Salem). «У него богатое кровоснабжение и снабжение нервами, а также сложное взаимодействие с гормональной и иммунной системами”. Доктор Салем является научным сотрудником кафедры биоинженерии в Имперском колледже Лондона.

Материалы и методы исследования

Исследователи предположили, что молекула PD-L1 играет определенную роль в развитии ожирения. PD-L1 – это белок контрольной точки, участвующий в передаче сигналов клетками иммунной системы. По словам авторов исследования, PD-L1 «регулирует состав иммунных клеток жировой ткани».

«Все больше доказательств демонстрирует глубокое нарушение регуляции иммунной системы у людей с ожирением, приводящее к состоянию воспаления низкой степени тяжести», – пишут авторы исследования.

Имея это в виду, исследователи сравнили мышей дикого типа и генетически измененных с отсутствием PD-L1 в различных типах клеток, включая дендритные, Т-клетки, макрофаги и врожденные лимфоидные клетки. Ученые кормили обе группы мышей диетой с высоким содержанием жиров, а затем сравнивали, какая группа имела больший прирост веса. 

Результаты научной работы

Ученые обнаружили, что мыши, у которых отсутствовал PD-L1 в их дендритных клетках, «значительно прибавили в весе через 12 недель» на диете с высоким содержанием жиров. У этой группы также была повышенная инсулинорезистентность, которая приводит к диабету 2 типа.

По словам авторов исследования, «эти результаты ясно демонстрируют критическую роль иммунорегулятора PD-L1 в борьбе с ожирением».

«Этот новый процесс регуляции контрольных точек клеток висцерального жира у людей с ожирением способствует нашему пониманию того, как иммунная система контролирует увеличение веса, вызванное диетой, которое может привести к таким состояниям, как ожирение и диабет 2 типа», – говорит соавтор исследования профессор Падрайк Фэллон (Padraic Fallon).

Установив важность PD-L1 при ожирении у мышей, ученые получили доступ к исследованиям на людях и обнаружили, что PD-L1 был «повышен» у людей с ожирением.

«Только благодаря нашим фундаментальным исследованиям с использованием доклинических моделей мы смогли получить доступ к образцам пациентов и связать наши результаты с заболеваниями человека», – утверждает соавтор исследования Кристиан Шварц (Christian Schwartz).

Практическая значимость работы

Исследователи надеются, что изучение важности PD-L1 будет учитываться при будущих методах лечения потери веса.

«Сейчас будет интересно исследовать, как мы можем манипулировать этой контрольной точкой на конкретных популяциях клеток, представляющих интерес, чтобы помочь людям с ожирением», – говорит доктор Шварц.

Мир Али (Mir Ali), бариатрический хирург, рассказал о результатах исследования. 

«Эта статья интересна тем, что, по-видимому, выяснен еще один физиологический путь к ожирению», – прокомментировал доктор Али. «Поскольку ожирение представляет собой сложное взаимодействие гормональных и метаболических взаимодействий, это проливает свет на другой механизм».

Он считает, что операция может дать надежду людям с ожирением в будущем.

«Потенциально существует возможность найти безопасное и эффективное лекарство, которое может блокировать этот путь к ожирению», – заключил доктор Али.

Авторы другого исследования утверждают, что физические упражнения уменьшают хроническое воспаление.