Избыточная жировая ткань, связанная с ожирением, вызывает воспаление и снижает толерантность к глюкозе, что увеличивает риск диабета. Однако механизм, ответственный за эти физиологические эффекты, неясен. Международная команда, в которую входят исследователи из Центра интегративных медицинских наук (IMS) RIKEN, теперь определила сигнальный путь, который имеет решающее значение для контроля воспаления, связанного с ожирением, что дает надежду на терапевтическую цель для предотвращения непереносимости глюкозы.
Исследователи сосредоточились на иммунных клетках, называемых регуляторными T (Treg) -клетками. Эти клетки реагируют на воспаление и размножаются в воспаленной ткани. "В то время как большинство Т-клеток активируется определенным антигеном и вызывает воспаление, Т-рег-клетки подавляют воспалительные реакции," объясняет Шигео Коясу из Лаборатории иммунных клеточных систем IMS.
Предыдущая работа Института медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл (WEHI) в Австралии показала, что Treg-клетки могут находиться либо в активированном состоянии, в котором они подавляют воспаление, либо в состоянии покоя. В сотрудничестве с WEHI Коясу и его коллеги из RIKEN искали генетические различия между покоящимися и активированными Treg-клетками. Анализируя экспрессию генов в двух состояниях, они обнаружили примерно 2700 различий.
Интересно, что исследователи обнаружили, что Treg-клетки в жировой ткани, известной как висцеральная жировая ткань (VAT), экспрессируют исключительно высокий уровень рецептора, называемого ST2, для сигнальной молекулы интерлейкина-33 (IL-33). Генетически манипулируя экспрессией ST2 у мышей, исследователи показали, что передача сигналов IL-33 имеет решающее значение для развития клеток VAT-Treg. Было обнаружено, что при нанесении на культивируемые клетки и введении мышам IL-33 индуцирует пролиферацию клеток VAT-Treg, увеличивая их популяцию более чем в десять раз.
"Клетки Treg подавляют воспаление, что улучшает толерантность к глюкозе, поэтому увеличение количества клеток Treg полезно," говорит Коясу. "Отсутствие IL-33 значительно снижает количество VAT-Treg, что приводит к нарушению толерантности к глюкозе. Введение ИЛ-33 восстановило толерантность к глюкозе."
Наконец, команда ввела IL-33 мышам, которые страдали генетическим ожирением или ожирением из-за диеты с высоким содержанием жиров. В обоих случаях IL-33 увеличивал количество клеток VAT-Treg и улучшал толерантность к глюкозе. Полученные данные обладают терапевтическим потенциалом.
"Клетки Treg человека в жировой ткани также экспрессируют рецепторы IL-33, поэтому вполне возможно, что IL-33 может увеличивать количество клеток Treg у людей," объясняет Коясу. Однако в качестве возможного лечения IL-33 поставляется с прикрепленными нитями. "IL-33 также вызывает аллергическое воспаление, поэтому очень важно контролировать дозу, чтобы избежать аллергической реакции, сохраняя при этом способность контролировать клетки VAT-Treg."