Nowe badanie ujawnia kluczowe komórki, które regulują tworzenie tkanki tłuszczowej

Zrozumienie, jak powstaje i funkcjonuje tkanka tłuszczowa, ma kluczowe znaczenie w walce z otyłością i powiązanymi chorobami metabolicznymi. Jednak tkanka tłuszczowa, czyli tłuszcz ciała, zachowuje się inaczej w zależności od jej lokalizacji w ciele.

Weźmy na przykład krezkę: duży, przypominający fartuch kawałek tkanki tłuszczowej, który zwisa z żołądka i pokrywa narządy wewnątrz otrzewnej, takie jak żołądek i jelita. Nie tylko magazynuje tłuszcz, ale także odgrywa rolę w regulacji odporności i regeneracji tkanek.

Tkanka tłuszczowa krezkowa jest związana z kształtem ciała „jabłko”, który występuje, gdy ten depozyt tłuszczu znacznie się powiększa, zwiększając ryzyko choroby metabolicznej. Ta ekspansja nie jest spowodowana tworzeniem nowych komórek tłuszczowych, procesem znanym jako adipogeneza, ale głównie przez powiększanie się istniejących komórek, procesem zwanym hipertrofią. Może to prowadzić do przewlekłego stanu zapalnego i insulinooporności.

Ograniczona zdolność tłuszczu krezkowego do tworzenia nowych komórek tłuszczowych pomimo nadwyżki kalorycznej kontrastuje z tłuszczem podskórnym i pozostaje słabo poznana. Teraz naukowcy pod przewodnictwem profesora Barta Deplancke z EPFL zidentyfikowali populację komórek w ludzkim tłuszczu krezkowym, która hamuje adipogenezę. Odkrycie, opublikowane w czasopiśmie Cell Metabolism, dostarcza nowych spostrzeżeń na temat ograniczonej zdolności tłuszczu krezkowego do inicjowania adipogenezy i ma istotne implikacje dla leczenia otyłości.

Naukowcy wykorzystali zaawansowane sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek do analizy komórek z różnych ludzkich depozytów tłuszczu, izolując różne subpopulacje komórek i testując ich zdolność do przekształcania się w nowe komórki tłuszczowe. Badanie, wspierane przez kilka instytucji medycznych, w tym CHUV, obejmowało ponad trzydziestu ludzkich dawców, aby szczegółowo porównać różne lokalizacje tłuszczu.

Podejście to zidentyfikowało populację komórek obecnych w tłuszczu krezkowym, co może być kluczem do wyjaśnienia jego niezwykłych właściwości. Komórki te, zwane komórkami mezotelialnymi, normalnie wyściełają pewne wewnętrzne jamy ciała jako warstwę ochronną.

Wśród tych komórek mezotelialnych niektóre dziwnie przekształciły się bliżej komórek mezenchymalnych, które mogą rozwinąć się w różne typy komórek, w tym adipocyty (komórki tłuszczowe). Ta dynamiczna przemiana między stanami komórkowymi może być kluczowym mechanizmem, za pomocą którego komórki te wywierają swój wpływ na potencjał adipogeniczny tkanki tłuszczowej krezki.

Badanie wykazało, że właściwości mezenchymalne tych komórek są powiązane ze zwiększoną zdolnością do modulowania ich mikrośrodowiska, zapewniając mechanizm regulacyjny ograniczający ekspansję tkanki tłuszczowej. Przełączając się między tymi dwoma stanami, komórki mogą zatem wpływać na ogólne zachowanie metaboliczne depotu tłuszczu krezkowego i jego zdolność do gromadzenia tłuszczu bez powodowania powikłań metabolicznych.

Co ważne, zidentyfikowaliśmy również przynajmniej część mechanizmu molekularnego, za pomocą którego nowa populacja komórek krezkowych wpływa na adipogenezę. Konkretnie, komórki te wyrażają wysokie poziomy białka wiążącego insulinopodobny czynnik wzrostu 2 [IGFBP2], białka, o którym wiadomo, że hamuje adipogenezę, i wydzielają to białko do mikrośrodowiska komórki. To z kolei kieruje się do specyficznych receptorów na sąsiadujących komórkach macierzystych i progenitorowych tłuszczu, skutecznie zapobiegając ich rozwojowi w dojrzałe komórki tłuszczowe.

Radiana Ferrero (EPFL), jedna z głównych autorek badania „Wyniki mają głębokie implikacje dla zrozumienia i potencjalnego leczenia otyłości metabolicznie niezdrowej” — wyjaśnia Pernilla Rainer (EPFL), inna główna badaczka w badaniu. „Wiedza, że tłuszcz krezkowy ma wbudowany mechanizm ograniczający powstawanie komórek tłuszczowych, może doprowadzić do nowych metod leczenia, które modulują ten naturalny proces. Ponadto badanie otwiera możliwość ukierunkowanych terapii, które mogłyby modulować zachowanie określonych depozytów tłuszczu”.