A keringő apoptotikus endoteliális sejtekből származó mikrorészecskék száma a metabolikusan egészségtelen elhízás előrejelzőjeként

Alexander E Berezin 1,2 *

1 „Vita-Center” magánorvosi központ, Zaporozhye, Ukrajna

2 Belgyógyászati Osztály, Állami Orvostudományi Egyetem, Zaporozje, Ukrajna

* Levelező szerző: Alexander E Berezin
A terápiás egység tanácsadója
Belgyógyászati Osztály
Állami Orvostudományi Egyetem, 26, Sedova str
3, Majakovszkij av, Zaporozje, Ukrajna
Tel: 380612894585
E-mail: [e-mail védett]

Kapott dátum: 2017. február 02 .; Elfogadott dátum: 2017. április 26 .; Közzététel dátuma: 2017. május 02

Idézet: Berezin AE (2017) A keringő apoptotikus endoteliális sejtekből származó mikrorészecskék száma, mint a metabolikusan egészségtelen elhízás előrejelzője. J Mol Immunol 2: 109.

További kapcsolódó cikkekért látogasson el ide: Journal of Molecular Immunology

Absztrakt

Az elhízást a cukorbetegség kialakulásának egyik fő tényezőjének, valamint a CV betegség és események előrejelzőjének tekintik. A felnőtt kezelési panel III kritériuma alapján a megállapított elhízással és egyidejűleg fennálló egyéb anyagcserezavarokkal, például diszlipidémiával, inzulinrezisztenciával (IR), megnövekedett éhomi glükózzal és csökkent glükóztoleranciával rendelkező személyekre metabolikusan egészségtelen elhízásra (Met-UHO) utalnak, míg az elhízottakra e rendellenességek nélküli egyének metabolikusan egészséges elhízásként (Met-HO) határozhatók meg. A fenotípus metabolikusan egészségestől metabolikusan egészségtelen elhízásig történő változásának mechanizmusai még mindig nem tisztázottak. Feltételezték, hogy az apoptotikus endothelsejtből származó mikrorészecskék (EMP) az endothelsejtek diszfunkciójának kiváltó okai lehetnek, valamint közvetítők lehetnek az érrendszer helyreállításában. Ezenkívül a különféle típusú EMP-k keringési számának egyensúlyhiánya befolyásolhatja a Met-HO Met-UHO -vá történő átalakulásának kockázatát. A rövid közlés bemutatja az apoptotikus EMP-k szerepét az elhízás fenotípusának módosításában.

Kulcsszavak

Metabolikusan egészséges elhízás; Metabolikusan egészségtelen elhízás; Endoteliális sejtből származó mikrorészecskék; Inzulinrezisztencia

Rövidítések

EMP-k: endoteliális sejtből származó mikrorészecskék; Áfa: zsigeri zsírműködési zavar; CV: szív- és érrendszeri; IR: Inzulinrezisztencia.

Bevezetés

A mikrorészecskék (MP) az anyasejtek plazmamembránjaiból származó extracelluláris vezikulák heterogén részpopulációját definiálják, amelyek átlagos átmérője 100-1000 nm között van [9]. A sejtmembrán származékaként az MP-ket a célsejtek szerkezetének és funkcióinak hatékony parakrin-szabályozóival tárgyalják. Az apoptotikus endothelsejtek által felszabadított MP a biológiai hatások széles spektrumát hordozza az intercelluláris kommunikációban különböző koagulációs aktivitást mutató aktív molekulák (fehérjék, peptidek, hormonok, növekedési faktorok, mikroRNS-ek) átvitelével, a sejtek növekedésének és a szövetek differenciálódásának közvetítésével [10]. Ezenkívül az apoptotikus endothel sejtekből származó MPP-k (EMP) közvetlenül ronthatják az endothel integritását és az érrendszer működését, és kulcsszerepet játszhatnak a mikrovaszkuláris gyulladás és az IR kialakulásában [11].

A legújabb klinikai vizsgálatok kimutatták, hogy az apoptotikus EMP-k keringési szintje szignifikánsan megemelkedett a T2DM-ben szenvedő betegeknél, összehasonlítva az egészséges önkéntesekkel [12], és ezek közvetített CV-kockázatot jelentettek kialakult metabolikus szindrómában (MetS) és T2DM-ben szenvedő betegeknél [13-15]. Valószínűleg az apoptotikus EMP-k magukban foglalhatják a Met-HO átalakulását Met-UHO-vá, meghatározva a T2DM és a CV betegség kockázatát. Valójában a CD31 +/Annexin V + és a CD144 +/Annexin V + EMP-k megnövekedett száma sokkal pontosabban jósolta a Met-UHO-t, és szorosan összefügg az IR-vel [16]. Így az elhízásban a metabolikus diszregulációt befolyásoló legfontosabb tényező az IR, amely valószínűleg a Met-HO túlnyomóan korai stádiumának tűnik.

Bizonyíték van arra, hogy a viszcerális zsírszövet (VAT) felhalmozódása társulhat a gyulladásgátló citokinek, köztük a hs-CRP, a leptin és a vistafin túltermelésével, és IR-t indukálhat [17].

Ezért a sub-intimák LDL-koleszterinnel történő beszivárgása szabad gyökök termelését, a citoszkeleton oxidációját és az endoteliális sejtek membrán vezikulációját indukálja. Végül az endoteliális sejtek membrán-vezikulációját gyulladásos citokinek fokozzák az VAT-felhalmozódás közvetítésében.

Érdekes, hogy az apoptotikus EMP-k keringő száma jól kapcsolódik a konvencionális elhízás biomarkereihez (adiponektin, leptin, vistafin) Met-UHO betegeknél, Met-HO egyéneknél azonban nem. Valóban, Met-HO betegeknél nem találtunk súlyos metabolikus rendellenességeket, a leptin emelkedéstől eltekintve a Met-UHO-val összehasonlítva, azonban az IR-t mind a Met-UHO, mind a Met-HO egyedeknél közös megállapításként határoztuk meg, BMI különbség nélkül.

A megnövekedett áfa összege, krónikus gyulladással és IR-vel együtt hajlamosítja az endotheliális diszfunkció kialakulását az apoptotikus EMP-k csillapítási szintézise és szekréciója révén. Valóban, a gyulladáscsökkentő citokinek, azaz az interleukin-6, a tumor faktor nekrózis-alfa, a leptin és a vistafin közvetlenül befolyásolhatják az endothel sejtek szerkezetét és kiválthatják az apoptotikus EMP-k szekrécióját [18-20]. Ennek a folyamatnak a fő biológiai funkciója az endoteliális sejtek helyreállításának gyengülése és az érfunkciók helyreállítása [21]. Sajnos az együttélő IR hatással van az endothel progenitor sejtekre, és még apoptotikus EMP-kkel történő stimulálás után sem képesek funkcionálisan érett endothel sejtekké differenciálódni [22]. Ennek eredményeként az apoptotikus EMP által kiváltott endotheliális diszfunkció és az IR a Met-UHO kialakulásának korai előrejelzőjévé válhat.

Nemrégiben arról számoltak be, hogy az apoptotikus EMP-k függetlenül képesek megjósolni az aszimptomatikus érelmeszesedést és a CV-betegséget T2DM-es betegeknél [23], míg az elhízás különböző fenotípusú egyénekben betöltött szerepük továbbra is ellentmondásos. Először is, nem világos, hogy az apoptotikus EMP-k megnövekedett száma az érrendszer javításának adaptív mechanizmusa vagy az endothelialis sérülés tényezője. Valóban, a keringő EPM-ek, amelyek számos metabolikus rendellenességben fokozódnak, beleértve a hasi elhízást is, összefüggenek az IR-vel, és ez összefüggésbe hozható az endothel sejtekre gyakorolt káros hatásokkal [24,25]. Ugyanakkor az apoptotikus EPM-ek jelentős tényezők, amelyek hozzájárulnak az endoteliális progenitor sejtek mobingjához és differenciálódásához. Másodlagos, nem teljesen érthető a veleszületett molekuláris mechanizmusok, amelyek megfelelnek ezen apoptotikus MP szekréciójának kiváltó tényezőinek.

Az apoptotikus MP-k, mint teher mikrovezikulumok, különféle biomolekulákból állnak, beleértve a szabályozott fehérjéket, a DNS-t, az mRNS-t és a nem kódoló RNS-t [23]. Ezeknek az összetevőknek, valamint egy teljes szekretómának az arányát az autokrin/parakrin mechanizmusok és a gyulladásos tényezők (azaz a tumor nekrózis faktor alfa, interleukin-2, -6) szigorú ellenőrzése alatt tartják, ami időfüggő módon indukálja az EMP képződését [9,10, 5]. Következésképpen a befogadó sejtek, például az endotheliális progenitor sejtek végső válasza a szekréció szekréciójának és az elsődleges triggernek az epigenetikus szabályozásától függ, amely befolyásolja a vezikulációt [10].

Így az apoptotikus endothelsejtből származó mikrorészecskék (EMP) kiválthatják az endothelsejtek diszfunkcióját, valamint közvetítők lehetnek az érrendszeri helyreállításban (1.ábra).

1.ábra: Viták az apoptotikus endoteliális sejtből származó mikrorészecskék érrendszeri hatásaiban.

Nyilvánvaló, hogy az apoptotikus EMP-k immun- és gyulladásos folyamatok, koaguláció és érrendszeri funkciók, angiogenezis és érrendszeri sérülések modulálására való képessége kölcsönhatásba léphet más szabályozó mechanizmusokkal, ezért a boszorkány szerepe a hasi elhízás patogenezisében még meghatározandó. Nem kizárt, hogy az apoptotikus EMP-k felszabadulása közvetlen endogén túlélési jelként működhet a célsejtek számára.

Összefoglalva, a keringő apoptotikus EMP szám mérése hasznos eszköz lehet a T2DM és a CV nagyobb kockázatú elhízott egyének körében történő rétegzésre, különösen akkor, ha a hagyományos elhízás biomarkereit nem észlelik a megfelelő diagnosztikai szinten. Nagy vizsgálatokra van szükség annak érdekében, hogy megértsük az apoptotikus EMP-k szerepét a hasi elhízás különböző fenotípusainak patogenezisében, mivel ezek a terápia célpontjai lehetnek, valamint a prediktív biomarkerek.