Як імунні клітини регулюють інсулінорезистентність, пов’язану з ожирінням

23 серпня 2019 о 17:09
1056

Імунологія ожиріння

Наявність надмірної маси тіла та ожиріння асоціюються з багатьма хронічними захворюваннями та станами, серед яких інсулінорезистентність, цукровий діабет 2-го типу, серцево-судинні та онкологічні патології. Нині з’являється все більше даних про взаємозв’язок між станом травної системи організму, в тому числі мікробіому шлунково-кишкового тракту, гормон-регулюючих систем, лімфоїдної тканини, з формуванням інсулінорезитентності та ожиріння. Раціон, збагачений ліпідами, та розвиток ожиріння спричиняють значні дисбіотичні зміни шлунково-кишкового тракту, що, в свою чергу, пов’язано з дисрегуляцією локального імунного гомеостазу.

При ожирінні, зумовленому дієтичними чинниками, фенотип більшості регіонарних адаптивних імуноцитів характеризується прозапальними змінами. Це, перш за все, характерне для Т-лімфоцитів, які продукують прозапальні цитокіни, зокрема інтерферон-γ (IFN-γ). Цей дисбаланс супроводжується змінами пропорції регуляторних Т-клітин та інших імунокомпетентних чинників, включаючи інтерлейкін-22 (IL-22), що регулює активність вроджених клітинних факторів імунітету та Т-хелпери типу 17 (Th17), які підтримують імунний гомеостаз на рівні шлунково-кишкового тракту.

Поряд із бактеріальним дисбіозом, вживання продуктів харчування з підвищеним вмістом ліпідів пов’язане із порушенням бар’єрної функції слизової оболонки кишечнику та розвитком метаболічної ендотоксемії. Однак залишаються невизначеними зміни більшості імунних клітинних популяцій, включаючи В-лімфоцити та плазматичні клітини, які спостерігаються внаслідок порушень імунної регуляції гомеостазу глюкози при дієтичному дисбалансі. Враховуючи важливість ролі імуноглобуліну А (IgA) в регуляції кишкового мікробіому, наукові співробітники відділення імунології Університету Торонто (University of Toronto), Канада, висловили припущення про те, що IgA може відігравати центральну роль у патогенезі ожиріння та інсулінорезистентності. У результаті проведеної роботи вчені визначили вплив дієти, збагаченої жирами, на послідовне зниження рівня IgA, зміни проникності кишкової стінки та активацію прозапальних процесів вісцеральної жирової тканини. Висновки дослідження акцентують центральне значення IgA в регуляції розвитку метаболічних захворювань та підтверджують роль місцевого імунітету як важливого модулятора системного метаболізму глюкози. Матеріали дослідження опубліковано в журналі «Nature Communications» 13 серпня 2019 р.

IgA – місцевий модулятор системного метаболізму глюкози

У ході експериментального дослідження метаболічних змін, що моделюють ожиріння у лабораторних тварин, автори виявили зниження рівня В-лімфоцитів, основних продуцентів IgA. Давно відомо, що IgA має вирішальне значення в регуляції бактеріального профілю кишкового тракту, функціонуючи як захисний механізм, який допомагає нейтралізувати потенційно небезпечні бактерії, що стає особливо актуальним в умовах незбалансованого раціону харчування. За результатами експериментальних спостережень встановлено, що у тварин із модельованим дефіцитом IgA відзначались негативні зміни рівня глюкози крові на тлі харчування з підвищеним вмістом жирів.

Крім того, проведення трансплантації кишкових бактеріальних штамів від тварин із дисбалансом IgA тваринам групи порівняння сприяло розвитку подібних змін, демонструючи роль IgA у регуляції характеристик мікробіому кишкового тракту при ожирінні, пов’язаному з особливостями харчування. У паралельних клінічних спостереженнях пацієнтів, у яких було проведено баріатричне хірургічне втручання, відзначали поступове підвищення рівнів IgA, що, на думку авторів, підтверджує значимість IgA та імунної регуляції у пацієнтів з ожирінням.

Клінічні висновки

Загалом висновки дослідження підкреслюють тісний взаємозв’язок між раціоном, збагаченим жирами, ожирінням та зниженням синтезу IgA у стимуляції прозапальних змін та розвитку інсулінорезистентності. Розуміння того, що зазначений клас антитіл є потужним регулятором кишкового мікробіоценозу та має превентивне значення у розвитку додаткових ускладнень ожиріння, може бути важливим інструментом подолання інсулінорезистентності та запобігання розвитку цукрового діабету. На думку вчених, пошук можливостей активації синтезу IgA В-лімфоцитарними клітинами є важливим кроком у напрямку стратегій регуляції кишкового мікробіому. Крім того, висновки роботи формують основи уявлень про нові кишкові імунні біомаркери чи методи лікування пацієнтів з ожирінням та його ускладненнями, такими як інсулінорезистентність та цукровий діабет 2-го типу.

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.

  • Luck H., Khan S., Kim J.H. et al. (2019) Gut-associated IgA immune cells regulate obesity-related insulin resistance. Nat. Commun., Aug. 13. DOI: 10.1038/s41467-019-11370-y.
  • University Health Network (2019) High-fat diet and gut bacteria linked to insulin resistance. ScienceDaily, Aug. 13.

Наталія Савельєва-Кулик