Abstract

Introducere

Țesutul adipos (AT) este acum considerat unul dintre cele mai mari organe endocrine din corp și un țesut activ pentru reacțiile celulare, mai degrabă decât un țesut inert pentru stocarea energiei (1,2). Pe măsură ce AT se extinde, are loc o creștere a inflamației cronice sistemice de nivel scăzut datorită producției mai mari de citokine proinflamatorii eliberate fie din adipocite în sine, fie din macrofagele infiltrante (3,4). Inflamația este considerată un factor important în dezvoltarea complicațiilor metabolice asociate obezității, cum ar fi rezistența la insulină și diabetul de tip 2 (T2D). Deși o funcție majoră a citokinelor este de a iniția răspunsuri imune, rolurile lor în reglarea homeostaziei energetice și implicația lor în etiologia bolilor metabolice nu au fost clar stabilite (5).

creșterea

Familia interleuchină (IL) este unul dintre cele mai importante grupuri de mediatori asociați inflamației implicați în inflamația AT (5). IL-32, denumit și factor de necroză tumorală (TNF) α - factor inductor și transcript-4 natural killer cell, este o citokină recent descrisă de limfocite T, celule naturale killer, celule epiteliale și monocite din sânge care acționează ca un factor important regulator al inflamației (6-8). În acest sens, expresia IL-32 a fost raportată în bolile autoimune, bolile inflamatorii intestinale, anumite forme de cancer și infecțiile virale (8-13). Nivelurile de expresie ale acestei citokine noi în biopsiile sinoviale izolate de la pacienții cu poliartrită reumatoidă au fost corelate cu severitatea inflamației și expresia locală a acesteia asociată cu proteina CRP în fază acută (8). În mod neașteptat, structura IL-32 nu s-a potrivit cu omologia secvenței observată în majoritatea citokinelor cunoscute și poate fi exprimată în șase variante de îmbinare cu activitate biologică diversă (14). Transcrierea completă, IL-32γ, este cea mai activă și mai puternică isoformă în ceea ce privește activarea celulei și moartea și acest lucru poate explica de ce poate fi îmbinată în isoforme mai scurte și mai puțin dăunătoare, cum ar fi IL-32β sau IL-32α (15-17).

IL-32 promovează inflamația prin inducerea altor citokine proinflamatorii, inclusiv TNF-α, IL-1β, IL-6 și IL-8 prin activarea factorului nuclear-κB și proteina kinază activată mitogen p38, precum și prin modularea nucleotidei -domenii de oligomerizare obligatorii (NOD) 1 și 2 căi (18). IL-32 a fost, de asemenea, descris ca fiind indus în mod special de interferon-γ în celulele epiteliale și monocite (8,19). Important, IL-32 contribuie, de asemenea, la inducerea inflamației prin diferențierea monocitelor în celule asemănătoare macrofagelor (20).

Funcția IL-32β endogenă într-un model de șoarece de ficat gras a fost descrisă recent (21). Lee și colab. (21) au arătat că șoarecii care supraexprimă IL-32β pe o dietă bogată în grăsimi au fost protejați de steatoză hepatică și inflamație. În schimb, supraexprimarea IL-32γ într-un model de șoareci diabetici tip 1 indusă de streptozotocină a contribuit la leziunea inițială a celulei β și la inflamația pancreatică (22). Cu toate acestea, în prezent nu sunt disponibile rapoarte privind funcția sau expresia IL-32 în obezitatea umană și inflamația AT.

Deoarece IL-32 acționează ca un regulator important al inflamației și a fost, de asemenea, propus ca mediator angiogen în celulele endoteliale (23), am emis ipoteza că IL-32 ar putea funcționa și ca factor inflamator și angiogen în obezitatea umană. Prin urmare, scopul studiului actual a fost de a explora diferențele potențiale în concentrațiile circulante de IL-32 în greutatea normală, obezitatea și voluntarii asociați obezității cu T2D, precum și de a analiza impactul pierderii în greutate induse de chirurgia bariatrică asupra circulației sale niveluri. Mai mult, ne-am propus să investigăm expresia genei IL32 în țesuturile metabolice relevante și rolurile și mecanismele de reglare posibile ale IL-32 în inflamația și remodelarea matricei extracelulare (ECM) în adipocitele umane. Mai mult, mediile condiționate de adipocite (CM) au fost utilizate pentru a evalua efectele secreției de adipocite asupra expresiei ARNm IL32 în monocitele umane.

Proiectare și metode de cercetare

Selectarea pacientului

Pentru a analiza efectul obezității și al T2D asupra nivelurilor de exprimare a plasmei, genelor și proteinelor din IL-32, probe de sânge și AT de la 90 de subiecți (22 bărbați și 68 femei) recrutați de la voluntari sănătoși și pacienți care frecventează secțiile de endocrinologie și Au fost folosite nutriția și chirurgia la Clinica Universității de Navarra. Pacienții obezi (OB) au fost subclasificați în continuare în trei grupuri (normoglicemie [NG], toleranță la glucoză afectată [IGT] sau T2D) urmând criteriile Comitetului de experți pentru diagnosticul și clasificarea diabetului (24). Subiecții T2D nu au fost tratați cu insulină sau cu medicamente care ar putea influența nivelurile de insulină endogenă. Trebuie subliniat faptul că pacienții incluși în grupul nostru OB T2D nu au avut un istoric lung de diabet (5 celule/godeu) utilizând 40 nmol Lipofectamine 2000 (Invitrogen). Un siRNA amestecat a fost folosit ca un control negativ. Tratamentul cu cele două IL-32 specifice - ARNsi a dus la o reducere medie a ARNm a IL32 cu 86 și 49% (Fig. Suplimentară 1), ducând la selectarea IL-32 - ARNsi s17656 pentru studiile de doborâre IL32. Adipocitele transfectate au fost cultivate, iar analizele de exprimare a genei au fost efectuate la 24 de ore după transfecția siARN.

Analize statistice

Datele sunt prezentate ca medie ± SEM. Diferențele în proporția subiecților din cadrul grupurilor în ceea ce privește sexul au fost evaluate folosind testul χ 2. Datorită distribuției lor anormale, concentrațiile CRP și nivelurile de expresie genică au fost transformate logaritmic. Diferențele dintre grupuri au fost evaluate de ANOVA unidirecțional, urmate de teste post hoc Tukey și teste Student t cu două cozi nepereche, după caz. Coeficienții de corelație Pearson (r) au fost folosiți pentru a analiza asocierea dintre variabile. Calculele au fost efectuate folosind pachetul statistic SPSS/Windows versiunea 15.0 (SPSS, Chicago, IL). O valoare P Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up

Caracteristicile antropometrice și biochimice ale subiecților incluși în studiu

Au fost observate diferențe semnificative (P = 0,015) în concentrațiile circulante de IL-32 dintre cele trei grupuri experimentale, fiind semnificativ crescute în ambele grupuri OB în comparație cu subiecții LN (Fig. 1A). Nu s-a găsit dimorfism sexual în concentrațiile plasmatice de IL-32 (bărbați: 11,441,37 ± 1,405,42 pg/ml; femele: 10,517,31 ± 1,101,49 pg/ml; P = 0,326). Interesant, s-a observat o asociere pozitivă foarte semnificativă între nivelurile circulante de IL-32 și greutate (r = 0,46; P = 0,003), IMC (r = 0,40; P = 0,010), circumferința taliei (r = 0,36; P = 0,024), și WHR (r = 0,40; P = 0,011), în timp ce s-a găsit o corelație negativă cu QUICKI (r = -0,36; P = 0,042) și colesterolul HDL (r = -0,49; P = 0,006).

Impactul obezității și al T2D asociat obezității asupra nivelurilor de expresie genică a IL-32 în țesuturile metabolice active. Graficele cu bare arată nivelurile de ARNm (LN, n = 11; OB NG, n = 34; OB T2D, n = 31) și proteine ​​(LN, n = 10; OB NG, n = 15; OB T2D, n = 15) de IL32 în TVA (A și B) și SAT (C și D), precum și PBMC (E) și ficat (F). G: Niveluri de expresie genică de NOD2 în TVA voluntarilor LN, OB NG și OB T2D. Pete reprezentative sunt prezentate în partea de jos a histogramelor. Intensitatea benzilor a fost normalizată cu valorile totale ale proteinelor. Toate testele au fost efectuate în duplicat. Expresia genei și a proteinelor la subiecții LN a fost presupusă a fi 1. Diferențele dintre grupuri au fost analizate prin ANOVA unidirecțional, urmate de teste Tukey sau teste Student t cu două cozi nepereche, după caz. * P Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up

Analiza nivelurilor de expresie genică a inflamației și a markerilor asociați ECM în TVA