Подход променя работата на макрофагите така, че насърчава загубата на тегло и нормализира кръвната захар

Молекулярни биолози от Националния център за сърдечносъдови изследвания „Карлос III”, Мадрид, Испания, създават необичаен подход за борба със затлъстяването и метаболитните последици от него. Правят го с помощта на препрограмирани макрофаги – едни от най-големите и най-многобройни клетки на имунната система, отговорни за борбата с микробите и туморите. Те са важни още и за отстраняването на мъртвите клетки, с което допринасят за обновяване на тъканите.

Изследването

Група учени от Националния център за сърдечносъдови изследвания „Карлос III”, чийто ръководител е проф. Давид Санчо, открива, че метаболитните изисквания на макрофагите се различават, в зависимост от това в кой орган се намират. Както поясняват молекулярните биолози, става дума затова, че клетките се адаптират към нуждите на органа, в който пребивават.

„Резултатите, които получихме, разкриват необичайни модели в активността на макрофагите, които показват в кои тъкани на тялото живеят. Те обясняват частично как се развиват хроничните възпалителни заболявания и могат да се използват за създаване на терапии, които ще помогнат на тялото да се бори със затлъстяването и метаболитните последици от него“, съобщава проф. Давид Санчо.

Проучването разкрива, че макрофагите адаптират своя метаболизъм и функцията си към органа, в който се намират.

Учените уточняват, че съществуват няколко разновидности макрофаги. Някои от тях потискат възпалението. Други обаче допринасят за появата и развитието на огнища та хронични възпалителни реакции.

Затлъстяването, например, е придружено от появата на подобни огнища в мастната тъкан.

За да разберат каква е ролята на макрофагите в развитието на подобни възпаления изследователите проучват как се държат при недостиг на кислород, при хроничен излишък или при натрупване на хранителни вещества имунните тела, които присъстват в различните телесни тъкани при хора и мишки.

Опитите показват ясно наличието на разлики в метаболизма на макрофагите в мастната и други тъкани, свързани с наличието на различни видове хранителни вещества в тях.

>>>Нарастващите нива на затлъстяване ще забавят развитието на страните с по-ниски доходи

Макрофагите на мастната тъкан, които стимулират възпаление, са много чувствителни към липсата на кислород, когато има излишък на мазнини в тялото, а това не е характерно за видовете клетки, които са отговорни за потискане на възпалението. Това означава, че има възможност да се потисне затлъстяването и метаболитните последици от него като първият тип макрофаги бива унищожен селективно.

„В тъканите, богати на извънклетъчна мазнина и холестерол като белите дробове или далака, макрофагите приспособяват своя метаболизъм, който вече е специфичен и зависим от митохондриалната активност като така разграждат мазнините чрез митохондриалното дишане“, разказва д-р Стефани Вкулек и допълва, че когато върху митохондриалната дихателна активност има генетично и фармакологично въздействие, то макрофагите умират в белия дроб и далака, но оцеляват в други органи, където този вид метаболитна зависимост не съществува.

Макрофагите, които се намират в телесната мазнина или мастната тъкан на слабите хора не са засегнати от дисфункционални митохондрии, защото клетките им имат по-малко зависима от митохондриите метаболитна активност.

>>>Успешни тестове на изкуствен панкреас при 26 души с диабет тип 2

За сметка на това при хора, страдащи от затлъстяване излишните мазнини надвишават нормалната активност на мастните клетки и макрофагите се активират. Превръщат се във възпалителни и насърчават развитието на инсулинова резистентност, диабет тип 2 и затлъстяване на черния дроб.

Резултатите

След като модифицират генома на мишки така, че техните противовъзпалителни макрофаги се самоунищожават при липса на кислород и при излишък на мазнини, учените наблюдават, че гризачите имат значително по-малко тегло, въпреки че им дават висококалорична храна. В същото време те не страдат от диабет, хипертония или други заболявания, които са следствие от напълняването.

>>>Артериална хипертония

Най-важният резултат от проучването е, че откритието отваря вратата към нов терапевтичен път за заболявания, свързани със затлъстяването и метаболитния синдром, например, сърдечносъдовите.

Резултатите са публикувани в списание Immunity.

За екипа

Ръководителят на екипа проф. Давид Санчо завършва биология и специализира имунология. Докторска степен получава в Катедрата „Молекулярна биология“ на Universidad Autonoma в Мадрид за имунорегулаторната роля на С-тип лектин CD69. По време на работата си в Лондонския изследователски институт открива нов С-тип лектинов рецептор, който маркира селективно популацията от миши и човешки дендритни клетки. Всъщност сред водещите теми, на които посвещава изследванията си проф. Давид Санчо, са вроденото разпознаване на дендритни клетки, ролята на те подтипове от тях в патофизиологичните модели и особено възможностите да бъдат използвани за създаването на нови стратегии за имунотерапия.

Д-р Стефани Вкулек е родена в Австрия. Завършва молекулярна биология във Виенския университет. Специализира във Великобритания, Канада и Испания. Именно в Испанския национален център за изследване на рака в Мадрид защитава магистратура с тема, посветена на механизмите на възпаление на кожата.

В Обединеното кралство работи в Лондонския институт за изследване на рака по темата за ролята на неутрофилите. В Испанския национален център за сърдечносъдови изследвания специализира биология и работи активно по темата за метаболизма на вродените имунни клетки.

Разработва ефективна предклинична имунотерапия на рак, в основата на която стои подгрупа от дендритни клетки. Д-р Стефани Вкулек открива и метаболитни разлики на макрофагите, зависещи изцяло от органа, в който се намират и които са предмет на настоящото изследване.