Надмірна маса тіла та ожиріння: імунологічні передумови
За останні десятиліття проблема ожиріння набула світового значення. При цьому дотепер питання розробки ефективних напрямів профілактики та лікування вказаного стану залишаються відкритими. Нині відомо, що з розвитком ожиріння пов’язані різноманітні метаболічні синдроми, включаючи цукровий діабет 2-го типу, які виникають внаслідок складної взаємодії між генетичними чинниками та факторами довкілля. Крім того, було доведено роль запального процесу, що супроводжує ожиріння, внаслідок інфільтрації жирової тканини імунними клітинами (Т-, В-лімфоцитами, макрофагами) та зменшення кількості регуляторних Т-лімфоцитів.
Було відомо, що за здатністю лімфоцитів розпізнавати специфічні антигени їх поділяють на дві категорії: набуті імуноцити та вроджені лімфоцитарні клітини (innate lymphoid cells — ILC). В свою чергу, набуті імунні клітини представлені Т-, В-лімфоцитами, природними кілерами — NK-клітинами — і здатні розпізнавати антигени через Rag1/Rag2-залежні рецептори, в такий спосіб стимулюючи подальшу імунну відповідь. Водночас ILC не експресують антигенспецифічні рецептори. Замість цього ILC беруть участь у відповіді на вплив цитокінів, які продукуються тканинними макрофагами, дендритними та епітеліальними клітинами. Залежно від профілю продукції тих чи інших цитокінів та шляхів подальшого розвитку ILC класифікують на 5 підгруп: NK-клітини та ILC 1-ї групи синтезують інтерферон γ; ILC 2-ї групи продукують інтерлейкін-5 (IL-5) та інтерлейкін-13 (IL-13); клітини — індуктори лімфоїдної тканини та ILC 3-ї групи синтезують інтерлейкін-17 (IL-17) та інтерлейкін-22 (IL-22).
Чому раціон з підвищеним вмістом жирів вважається передумовою розвитку ожиріння?
Відповідно до результатів нового дослідження, проведеного співробітниками Центру інтегративних медичних наук RIKEN (RIKEN Center for Integrative Medical Sciences), Японія, підґрунтям такого взаємозв’язку є активність певного типу імуноцитів шлунково-кишкового тракту. У серії експериментальних досліджень встановлено, що за відсутності ILC 2-ї групи у тварин, раціон яких збагачений жирами, маса тіла залишається стабільною і не спостерігається будь-яких ознак ожиріння. Стаття за матеріалами дослідження опублікована у виданні «Cell Reports» 2 липня 2019 р.
Раніше було відомо про вплив багатьох чинників на розвиток ожиріння, включаючи такі предиктори, як індивідуальні особливості генотипу, мікробіому, а також дієтичні схильності. У нещодавніх дослідженнях продемонстровано, що активність імунної системи також може слугувати вагомим фактором впливу. Зокрема, було доведено роль ILC у регуляції метаболізму та формування передумов ожиріння. Крім того, повідомлялося про те, що NK-клітини та ILC 1-ї групи беруть активну участь у формуванні резистентності клітин до інсуліну, пов’язаної з ожирінням, без впливу на масу тіла. Однак деталі подібних взаємодій залишалися невідомими. У пошуках відповіді на це питання командою вчених Центру інтегративних медичних наук RIKEN було проведено експериментальне спостереження за лабораторними тваринами, геном яких модулювали, застосовуючи генно-інженерні технології. Метою роботи було вивчення ролі вроджених лімфоцитів у розвитку ожиріння, пов’язаного з особливостями харчування.
Вчені спостерігали за двома групами трансгенних мишей з модульованими імунодефіцитними станами. У тварин однієї групи були відсутні набуті імунні клітини, однак представлені вроджені імуноцити. Натомість у мишей іншої групи були відсутні всі типи лімфоцитів, включаючи ILC. Тварини двох дослідних і контрольної груп протягом 8 тиж отримували раціон, збагачений жирами, або звичний для гризунів. Оцінюючи результати експерименту, дослідники виявили, що у всіх тварин на звичному раціоні харчування спостерігалося помірне збільшення маси тіла. Водночас у тварин дикої лінії та мишей з відсутністю набутих імуноцитів відбувалося значне збільшення маси тіла на тлі харчування зі збільшеним вмістом жирів. Натомість у мишей з відсутністю ILC подібні ефекти не відмічалися.
Висновки та перспективи
Наступне тестування дозволило виявити, що у тварин з відсутніми ILC також не виявлялися інші патофізіологічні ознаки ожиріння (збільшення об’єму білої жирової тканини, збільшення морфологічних параметрів печінки, підвищення рівня глюкози в крові та розвиток резистентності до інсуліну). Після трансплантації кісткового мозку та введення ILC в організм таких тварин через 2 міс споживання збагаченої жирами їжі у лабораторних мишей спостерігали всі ознаки ожиріння. Спираючись на отримані результати, дослідники дійшли висновку, що відсутність ILC може слугувати превентивним фактором розвитку ожиріння. Крім того, було уточнено, що вказані клітини належали до 2-ї групи.
Загалом автори акцентували увагу на тому, що, незважаючи на раціон харчування з високим вмістом жирів, метаболічним змінам внаслідок дієтичного дисбалансу, імовірно, можна запобігти, елімінуючи ILC 2-ї групи. З клінічного погляду, вказане може означати, що, крім моніторингу дієтичних вподобань, деякі функції зазначених клітин можуть бути потенційною мішенню в лікуванні ожиріння. Таким чином, наступним кроком має бути дослідження механізму, за яким ILC 2-ї групи беруть участь у розвитку ожиріння.
Долучайтеся до нас у Viber-спільноті, Telegram-каналі, Instagram, на сторінці Facebook, а також Twitter, щоб першими отримувати найсвіжіші та найактуальніші новини зі світу медицини.
- RIKEN (2019) Innate immune responses to high-fat diets lead to obesity. ScienceDaily, July 2.
- Sasaki T., Moro K., Kubota T. et al. (2019) Innate lymphoid cells in the induction of obesity. Cell Rep., 28 (1): 202–217. DOI: 10.1016/j.celrep.2019.06.016.
Наталія Савельєва-Кулик
