Inflamaţie

Acest articol face parte din subiectul de cercetare

Rolurile imunomodulatoare ale metaboliților triptofanului în inflamație și cancer Vizualizați toate cele 18 articole

Editat de
Elisa Wirthgen

Centrul Medical al Universității Rostock, Departamentul de Pediatrie, Germania

Revizuite de
Rodolfo P. Vieira

Universitatea din Brazilia, Brazilia

Fiul Deok-Soo

Meharry Medical College, Statele Unite ale AmericiiΑ

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

metabolice

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Universitatea din Bordeaux, INRAE, Bordeaux INP, NutriNeuro, UMR 1286, Bordeaux, Franța
  • 2 Departamentul pentru Calitatea Alimentelor și Nutriție, Centrul de Cercetare și Inovare, Fundația Edmund Mach (FEM), San Michele all'Adige, Italia
  • 3 Serviciul de chirurgie digestivă și parietală, Clinique Tivoli, Bordeaux și Clinique Jean Villar, Bruges, Franța
  • 4 Departamentul de biologie celulară, computațională și integrativă (CIBIO), Universitatea din Trento, Trento, Italia

Fundal: Obezitatea este o afecțiune cu o fiziopatologie complexă caracterizată atât prin inflamație cronică de grad scăzut, cât și prin modificări ale ecosistemului microbian intestinal. Aceste modificări pot afecta metabolismul triptofanului (TRP), un aminoacid esențial și precursor al serotoninei (5-HT), kinureninei (KYN) și indolilor. Acest studiu a urmărit să investigheze modificările KYN și ale căilor de indol mediate de microbiotă ale metabolismului TRP la subiecții obezi relativ la controalele non-obeze și să determine relația lor cu inflamația sistemică.

Metode: Au fost recrutați optzeci și cinci de adulți obezi (media IMC = 40,48) și 42 de indivizi martori non-obezi (medie IMC = 24,03). Nivelurile plasmatice ale cataboliților TRP au fost evaluate utilizând cromatografie lichidă de înaltă performanță-ElectroSpray-ionizare-spectrometrie de masă tandem. Proteina C reactivă cu sensibilitate ridicată (hsCRP) și interleucina 6 cu sensibilitate ridicată (hsIL-6) au fost măsurate în ser ca markeri ai inflamației sistemice utilizând testul imunosorbent legat de enzime.

Rezultate: Ambele căi de indol mediate de KYN și de microbiotă ale metabolismului TRP au fost modificate la subiecții obezi, după cum se reflectă în raportul KYN/TRP mai ridicat și nivelurile mai mici de 5-HT și indoli, relativ la controalele non-obeze. HsIL-6 și hsCRP au crescut în obezitate și au fost în general asociate cu modificări ale căilor metabolice TRP.

Concluzie: Aceste rezultate indică pentru prima dată că căile metabolice KYN și indol TRP sunt modificate concomitent la subiecții obezi și evidențiază asocierile lor respective cu inflamația sistemică legată de obezitate.

Introducere

Obezitatea este o tulburare metabolică caracterizată printr-o stare inflamatorie cronică scăzută, reflectată în niveluri crescute de markeri inflamatori circulanți, inclusiv citokine pro-inflamatorii și proteina de fază acută C-reactivă (CRP) (1-4). Inflamația sistemică în obezitate provine în principal din țesutul adipos, în care adipocitele și celulele imune infiltrate se acumulează și secretă factori inflamatori (2-5). În plus, s-a constatat că modificările în compoziția și permeabilitatea microbiotei intestinale, care au fost foarte documentate în obezitate (6-9), joacă un rol în inflamația legată de obezitate (10, 11).

În total, aceste date sugerează că obezitatea poate contribui la modificări concomitente ale metabolismului TRP, prin căi paralele, care implică atât inflamația, cât și microbiota. Mai mult, relația dintre aceste două căi rămâne de determinat, în special posibilitatea ca procesele inflamatorii să aibă legătură cu producția de indoli. Susținând acest scenariu, procesele inflamatorii derivate din intestin, inclusiv endotoxemia (9), în obezitate ar putea perturba homeostazia și funcționarea intestinului, ducând astfel la modificări substanțiale ale metabolismului indolilor. În plus, indolii reprezintă modulatori puternici ai funcției imune. Aceștia pot acționa ca liganzi ai receptorului de hidrocarbură arii (AHR), un factor de transcripție exprimat pe scară largă de celulele din sistemul imunitar și a cărui activare poate modifica răspunsurile imune înnăscute și adaptative (28, 29). De exemplu, ICAld produs de Lactobacillus spp. s-a constatat că atenua inflamația intestinală prin reglarea homeostaziei mucoasei IL-22 printr-un mecanism dependent de AHR (30).

Scopul prezentului studiu a fost de a investiga căile KYN și de indol ale metabolismului TRP la subiecții obezi relativ la controalele non-obeze și de a determina relația lor cu inflamația sistemică.

Metode

Participanții la studiu

Subiecte obeze

Optzeci și cinci de subiecți obezi adulți cu obezitate severă sau morbidă, care așteaptă o intervenție chirurgicală gastrică, au fost recrutați din serviciile de chirurgie digestivă și parietală din două clinici private (Tivoli și Jean-Villar) din Bordeaux, Franța. Participanții au îndeplinit criteriile pentru operația de obezitate, adică IMC ≥ 40 kg/m2 sau ≥ 35 kg/m2 cu cel puțin o comorbiditate [de exemplu, hipertensiune arterială [HT], diabet de tip 2 [T2D], apnee obstructivă în somn [OSA], distiroidism].

Controale non-obeze

Patruzeci și doi de voluntari non-obezi (IMC 2) fără afecțiuni imune/inflamatorii acute sau cronice au fost incluși ca participanți la control. Un nivel de CRP cu sensibilitate ridicată (hs) peste 5 mg/L, indicativ al inflamației de grad scăzut (31), a fost considerat un criteriu de excludere la acest grup de participanți. Subiecții de control au fost recrutați printr-un interviu telefonic realizat de organizația de cercetare contractuală CEN Nutriment (Dijon, Franța).

În ambele grupuri, criteriile de excludere au fost: vârsta> 65 de ani; afecțiuni inflamatorii acute sau cronice (altele decât obezitatea sau comorbiditățile legate de obezitate); diagnosticul bolilor medicale severe sau necontrolate; și tratamentul actual cu agenți antiinflamatori. Toți participanții au acordat consimțământul scris în scris după ce au citit o descriere completă a studiului. Studiul a fost aprobat de Comitetul instituțional pentru protecția persoanelor (CPP; numere de înregistrare 2010/36 și 2016/40 pentru subiecții obezi și, respectiv, neobezi).

Măsurători

Caracteristici socio-demografice și clinice

Caracteristicile socio-demografice și clinice, inclusiv datele antropometrice, istoricul medical și tratamentul curent, au fost colectate de către profesioniști instruiți pentru toți participanții la includere. IMC a fost calculat ca greutate (kg)/înălțime (m) 2 .

Măsurători biologice

În aceeași zi cu evaluările clinice, probele de sânge în repaus au fost colectate în tuburi simple sau care conțin EDTA pentru ser și, respectiv, plasmă. După 30-45 min la temperatura camerei, probele au fost centrifugate (4.000 rpm, 20 min la 4 ° C pentru plasmă și 3.200 rpm, 10 min la 4 ° C pentru ser) și depozitate la -80 ° C până la o analiză suplimentară.

Markeri inflamatori

Concentrațiile serice de hsCRP și de interleukină 6 sensibilă (hsIL-6) au fost determinate prin test imunosorbent legat de enzime (ELISA) conform specificațiilor producătorului (hsCRP: CYT298, Millipore, Billerica, Massachusetts; hsIL-6: R&D Systems, Minneapolis, Minnesota). Sensibilitatea testelor și variabilitatea intra/inter-test au fost, respectiv, 0,20 ng/mL, ± 4,6% și ± 6,0% pentru hsCRP și 0,031 pg/mL, ± 4,1% și ± 3,9% pentru hsIL-6.

Metaboliții triptofanului

Concentrațiile plasmatice ale acidului TRP liber, 5-HT, 5-hidroxiindol-3-acetic (5-HIAA), KYN, IAA, ICAld, ILA, IPA și sulfat de indoxil (IS) au fost determinate prin cromatografie lichidă de înaltă performanță-ElectroSpay -Ionizare-Spectrometrie de masă tandem (UHPLC-ESI-MS/MS), așa cum este descris în detaliu în altă parte (32). Această tehnică a fost dezvoltată și validată pentru cuantificarea țintită a metaboliților derivați de TRP și tirozină în plasma umană și urină. Raportul KYN/TRP a fost calculat ca un indice de defalcare TRP de-a lungul căii KYN indicativ pentru activarea IDO.

Analiza datelor

tabelul 1. Caracteristicile participanților la studiu.

Căile metabolice TRP sunt modificate la subiecții obezi comparativ cu participanții sănătoși

Comparativ cu martorii non-obezi, subiecții obezi au prezentat niveluri circulante scăzute de TRP [F (1, 122) = 37,79, p **** p ** p * p **** p *** p **** p Cuvinte cheie: obezitate, inflamație, triptofan, kinurenină, indoli

Citare: Cussotto S, Delgado I, Anesi A, Dexpert S, Aubert A, Beau C, Forestier D, Ledaguenel P, Magne E, Mattivi F și Capuron L (2020) Căile metabolice ale triptofanului sunt alterate în obezitate și sunt asociate cu inflamația sistemică. Față. Immunol. 11: 557. doi: 10.3389/fimmu.2020.00557

Primit: 30 decembrie 2019; Acceptat: 11 martie 2020;
Publicat: 15 aprilie 2020.

Elisa Wirthgen, Spitalul Universitar Rostock, Germania

Deok-Soo Son, Meharry Medical College, Statele Unite
Rodolfo Paula Vieira, Universitatea din Brazilia, Brazilia

† Acești autori au contribuit în mod egal la această lucrare