Jelzési mechanizmusok az étrend okozta elhízás miatti károsodott immunfunkciók helyreállításában

Keresse meg ezt a szerzőt a Google Tudósban
Keresse meg ezt a szerzőt a PubMed oldalon
Keresse meg ezt a szerzőt ezen a webhelyen
Levelezés céljából: samar @ bu.edusleeman @ bu.edu

Közreműködött: Susan E. Leeman, 2010. december 21 (felülvizsgálatra elküldve: 2010. augusztus 18)

Absztrakt

A túlzott energiafogyasztás és a mozgásszegénység kiemelkedő kockázati tényező a túlsúlyossá váláshoz és az elhízás kialakulásához (1, 2). Az elhízás számos egészségügyi probléma hajlamosító kockázati tényezője, beleértve a magas vérnyomást, diszlipidémiát, érelmeszesedést, cukorbetegséget, nem alkoholos zsírmájbetegségeket, parodontális betegségeket, bizonyos rákos megbetegedéseket és asztmát (3–6). Az immunfunkciók megváltoztatását javasolják ezeknek a betegségeknek a patogenezise mögött. Az elhízás immunhibákat vált ki, amelyek a gazdaszervezet gyengített válaszaihoz vezetnek a fertőzésre (7–9). Bebizonyosodott, hogy az elhízott (10–12) emberek számára a legkedvezőbb hatások az étrendi és a testmozgás kombinációi. Kevés tanulmány foglalkozott azonban az elhízás okozta immunhibák helyreállításával kapcsolatos molekuláris mechanizmusokkal.

Korábban kimutattuk, hogy a diéta által kiváltott elhízás (DIO) gátolja az immunrendszer azon képességét, hogy megfelelő módon reagáljon a Porphyromonas gingivalis fertőzésre, és arra a következtetésre jutottunk, hogy ez az immunrendszeri rendellenesség részt vett a DIO egerekben megfigyelt bakteriális fertőzések fokozott alveoláris csontvesztésében (7). Mind a szabad zsírsavak (FFA), mind a TNF fokozott elhízással rendelkeznek, és fontos paraméterek az elhízás kísérő betegségei szempontjából (13–16). Az FFA-k aktiválják a toll-szerű receptor 4 (TLR4) által közvetített gyulladásos jelátviteli utakat, és TNF-expressziót váltanak ki DIO egerekben (16).

Ezzel szemben a TLR2, amely negatívan modulálja az FFA-k által indukált TNF expressziót, diszfunkcionális a DIO egerek makrofágjaiban (9). Az egerek táplálása magas zsírtartalmú étrenddel (HFD) idővel megnöveli egy kulcsfontosságú veleszületett immungátló molekula, a karboxi-terminális modulátor fehérje (CTMP) intracelluláris készletét, amely gátolja az Akt foszforilációt és gyengíti a veleszületett immunválaszokat a DIO egerek makrofágjaiban. A CTMP indukcióját eleinte a TLR2-t aktiváló FFA-k révén érik el, majd később, amikor a hibás TLR2 nem képes gátolni a TNF-a-indukálta CTMP-t (9). Ezért a CTMP emelkedése FFA-k és TNF által, valamint a TLR2 megszakadása makrofágokban a kulcsfontosságú tényező a veleszületett immunfunkció károsodásában DIO egerekben. Jelen tanulmányban azt vizsgáltuk, hogy a mérsékelt napi testmozgás étrend-ellenőrzéssel történő bevezetésével vissza lehet-e állítani az in vivo veleszületett immunválaszt a bakteriális fertőzésre és a csontvesztésre DIO egerekben. Továbbá in vitro teszteltük azt is, hogy ez a kezelés helyreállíthatja-e a TLR2 jelátviteli utakat, amelyek a DIO után aberránsnak bizonyultak.

Eredmények

In vivo vizsgálatok.

Az étrendi kontroll által végzett mérsékelt napi testmozgás elhízásra és fertőzésre gyakorolt hatásának értékeléséhez négy egércsoportot választottunk ki: (i) standard chow diet (SCD) táplált sovány egerek (LN/SCD); (ii) HFD által kiváltott elhízott egerek (OB/HFD); (iii) OB/HFD egerek, akiket mérsékelt napi testedzésnek vetettek alá, és 4 hétig HFD-n tartották (OB/HFD/Ex); és (iv) OB/HFD egerek, akik mérsékelt napi edzésnek vannak kitéve, és 4 hét múlva váltanak át SCD-re (OB/SCD/Ex).

A mérsékelt napi testmozgás étrend-ellenőrzéssel csökkenti a szérum FFA-szintjét és helyreállítja a citokinválaszokat DIO egerekben.

Az elhízott egyéneknél a FFA-szint megemelkedik, és hozzájárulhat az elhízás krónikus gyulladásos állapotához (9, 17–19). Annak megállapításához, hogy a mérsékelt napi testmozgás étrend-ellenőrzéssel csökkenti-e az FFA szintet a DIO egerekben, LN/SCD, OB/HFD, OB/HFD/Ex és OB/SCD/Ex egerek szintjét vizsgáltuk. Az OB/HFD/Ex és az OB/SCD/Ex egerek testsúlya mérsékelt napi testmozgás után jelentősen csökkent, függetlenül attól, hogy megváltozott-e az étrendjük (1. táblázat); közben az éhomi vércukorszint az összes csoport egereiben a normális tartományban maradt (Tekintse meg ezt a táblázatot:

Soron belüli megtekintése
Felugró ablak megtekintése

Egér testtömege edzés előtt és után