9 اکتبر2024 - در مطالعه ی اخیراً منتشر شده در Nature Communications، محققان دخالت نوتروفیل ها در التهاب بافت چربی احشایی (VAT) را در چاقی بررسی کردند.

پیشینه

چاقی، خطر ابتلا به چندین مشکل سلامتی از جمله مقاومت به انسولین، دیابت نوع 2، بیماری آلزایمر، بیماری قلبی عروقی، سکته مغزی، آپنه خواب، بهبود آهسته زخم، سرطان و غیره را افزایش می دهد. التهاب مزمن بافت چربی، نقش مهمی در بیماری های مرتبط با چاقی دارد.

چاقی، سلول هایT هلپر پیش التهابی نوع 1(Th1)، سلول هایT سیتوتوکسیک و ماکروفاژهای شبهM1  را تقویت می کند و در عین حال سلول های T تنظیمی را کاهش می دهد و در نتیجه التهاب مزمن با درجه پایین ایجاد می کند. نوتروفیل ها، یک تعدیل کننده ی ایمنی حیاتی، با التهاب مزمن و اختلالات متابولیک مرتبط هستند.

در مورد این مطالعه

در مطالعه ی حاضر، محققان نقش نوتروفیل هایبافت چربی احشاییرا در اختلال متابولیسم سیستمیک و مقاومت به انسولین مرتبط با چاقی بررسی کردند.

این مطالعه شامل 96 بیمار لاغر یا چاق از مرکز جراحی کم تهاجمی دانشگاه ایالتی اوهایو در کلمبوس، اوهایو بود. محققان نمونه خون و مدفوع را از شرکت کنندگان جمع آوری کردند. آنها سطوح بیومارکرهای پلاسما را با روش الیزا( سنجش‌های ایمونوسوربنت مرتبط با آنزیم) اندازه گیری نمودند. آنها ژن ریبونوکلئیک اسید ریبوزومی باکتریایی16S  را از VAT یا نمونه های مدفوع افراد چاق و غیر چاق استخراج و آمپلیفاید کردند.

محققان مشخصات رونویسی نوتروفیل های VAT در چاقی انسان و ارتباط بالقوه آنها را با انتقال باکتریایی روده بررسی کردند. برای ایجاد رابطه علّی بین تغییرات میکروبیوتای روده و نوتروفیلVAT، آنها مدفوع افراد لاغر و چاق را به موشهای C57BL/6 فاقد میکروبیوم پیوند دادند. آنها نمونه های VAT اپیدیدیمال (eVAT)، طحال، کبد و ریه را برای فلوسیتومتری، تجزیه و تحلیل بیان ژن و توالی یابی 16S  جمع آوری کردند.

گروهی از بیماران لاغر و از نظر متابولیسمی سالم، 1320 کیلوکالری اضافه در روز با مصرف غذاهای فست فود، با بیش از 50 درصد چربی کل و بیش از 10 درصد چربی اشباع شده، دریافت کردند. محققان فراوانی نوتروفیل ها را به عنوان درصدی از سلولهای CD45+ در بخش عروقی استرومایی (SVF) با استفاده از فلوسیتومتری اندازه گیری کردند.

برای بررسی پتانسیل انتقال باکتریایی که منجر به جذب نوتروفیل‌ها به بافت‌های چربی احشایی می‌شود، محققان موش‌های آواتار میکروبیوتای انسان را با حذف میکروبیوتای موش با استفاده از ضد میکروب‌ها و ضد قارچ‌های وسیع الطیف و کلونیزاسیون مجدد با مدفوع افراد چاق یا غیر چاق یا سالین کنترل پرورش دادند. آنها موش ها را با رژیم های غذایی پرچرب (HFD) یا غذای معمولی در طول پنج روز تغذیه کردند و پس از آن از چندین بافت از جمله چربی احشایی برای تجزیه و تحلیل ایمونولوژیک نمونه برداری کردند.

محققان بررسی کردند که آیا ترانسکریپتوم نوتروفیل جدا شده از VAT ممکن است در جای دیگری از بدن شناسایی شود یا خیر. آنها یک تکنیک امضای سفارشی برای تشخیص نوتروفیل های جدا شده از بافت چربی احشایی(VIN)  در سایر مجموعه داده های ترانسکریپتوم توسعه دادند. آنها از آن برای دسترسی به داده‌های RNAseq بیوپسی تومور در دسترس عموم ]از پروژه بیان ژنوتیپ-بافت (GTEx) و مجموعه داده‌های[Cancer Genome Atlas (TCGA)  برای بررسی نوتروفیل‌های نوع VIN استفاده کردند.

نتایج

در خون افراد چاق لپتین، انسولین و تری گلیسیرید بیشتر و آدیپونکتین کمتر بود، این افراد مقاومت به انسولین بالاتری را نشان دادند. آنها مسن تر بودند، فراوانی نوتروفیل ها در آنها بالاتر بود و زونولین پلاسما و پروتئین متصل شونده به لیپوپلی ساکارید در آنها افزایش یافته بود. افراد چاق جمعیت بیشتری از باکتری های استرپتوکوکاسه و رومینوکوکاسه را در میکروبیوم های روده خود داشتند. این تیم به افزایشMarvinobryantia[1]  در بافت چربی احشایی افراد لاغر و افزایش سودوموناس دربافت چربی احشایی موش‌های تغذیه شده با رژیم غذایی پرچرب که با میکروبیوم مدفوع افراد چاق گاواژ شده بودند، اشاره کردند. انسان‌های چاق با افزایش جذب نوتروفیل در بافت‌های چربی احشایی، افزایش پروتئوباکتریها را نشان دادند.

محققان نوشتند: رژیم های غذایی پر چرب باعث انتقال باکتریها به کبد می شوند که منجر به تجمع نوتروفیل VAT و تغییرات سلول هایT پیش التهابی در بین انسان ها و موش های چاق می گردد. فقط موش‌هایی که با رژیم غذایی پرچرب تغذیه شده بودند و مدفوع افراد چاق به آنها پیوند زده شده بود، تعداد نوتروفیل‌های چربی احشایی بالاتری را نشان دادند. امضای نوتروفیل جدا شده از چربی احشایی با بقای کلی در سرطان های مرتبط با چاقی مرتبط با افزایش انسولین، لپتین، تری گلیسیرید، کاهش آدیپونکتین و سن بالا، مرتبط بود.

تجزیه و تحلیل ترانسکریپتوم نشان داد که نوتروفیل های VAT دارای ژن های مرتبط با التهاب و فعال سازی بیشتری نسبت به نوتروفیل های خون محیطی (PB) هستند. نسبت نوتروفیل VAT با بیان ژن اینترلوکین-1 بتا(IL-1β)، IL-8، دومین متصل شونده به نوکلئوتید، خانواده غنی از لوسین، دومین حاوی پیرین-3 (NLRP3) و لپتین (LEP) مرتبط است. زنان چاق دارای چربی احشایی نسبت به افراد لاغر، نوتروفیل بیشتری داشتند.

نوتروفیل‌های VAT انسانی بیان ژن متمایز مربوط به التهاب، کموتاکسی، تولید ماتریکس خارج سلولی، گونه‌های فعال اکسیژن، فاکتورهای رشد و آپوپتوز را نشان دادند. این ژن‌های بیشتر بیان شده،نشان‌دهنده فعال‌سازی جزئی نوتروفیل است، در حالی که افزایش ژن‌های مرتبط با فعالیت باکتریسیدال نشان‌دهنده تماس باکتریایی است.

امضای نوتروفیل نوع VIN، متمایز از نوتروفیل های PB، با واسطه های پیش التهابی مانند IL-1β، IL-8، فعال کننده پلاسمینوژن، گیرنده اوروکیناز (PLAUR)، نیکوتین آمید فسفریبوزیل ترانسفراز (NAMPT)، پروستاگلاندین-اندوپروکسید سنتاز 2 (PTGS22)، زیرواحد 15Aپروتئین فسفاتاز1 تنظیمی( (PPP1R15A، گیرنده محرک بیان شده بر روی سلول های میلوئیدی 1 (TREM1)، و سوپراکسید دیسموتاز (SOD) متمایز شد.

نتیجه گیری

یافته‌های این مطالعه نشان داد که نوتروفیل‌ها نقش مهمی در التهاب با درجه پایین پایدار در بافت چربی احشایی در افراد چاق دارند و با مقاومت به انسولین و بقای سرطان مرتبط هستند. این یافته ها نشان می دهد که نوتروفیل های نوع VIN و باکتری های VAT ممکن است اهداف درمانی برای درمان پیامدهای التهابی چاقی مانند مقاومت به انسولین و سرطان روده بزرگ باشند.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20240703/White-blood-cell-type-identified-as-important-contributor-to-inflammation-in-obesity.aspx