Kenmerken van dendritische cellen voor en na maagband

Obesitas blijft een belangrijke bron van morbiditeit en mortaliteit in de Verenigde Staten. Het verband tussen obesitas en diabetes type II is algemeen bekend. Verschillende onderzoeken suggereren dat vet een laaggradige ontstekingsreactie kan veroorzaken die verantwoordelijk kan zijn voor de metabolische veranderingen bij obese patiënten. Meer specifiek is een bepaald type witte bloedcel dat ontsteking veroorzaakt, een dendritische cel genaamd, in hoge concentraties aangetroffen in omentaal vet. Deze cel is niet uitgebreid bestudeerd bij menselijke patiënten met morbide obesitas, hoewel hij mogelijk een centrale rol speelt bij de ontwikkeling van insulineresistentie. Naast gewichtsverlies resulteert de chirurgische behandeling van obesitas ook in een afname van de ontstekingsmarkers. Veel van de comorbiditeiten van morbide obesitas verbeteren of worden genezen. Laparoscopisch verstelbare maagband is veiliger dan andere maagbypassprocedures en resulteert in vergelijkbare hoeveelheden gewichtsverlies na 2 jaar postoperatief.

Veel van het werk met betrekking tot dendritische cellen bij mensen is gedaan bij patiënten met de ziekte van Crohn. Zowel het cytokineprofiel als de kenmerken van de dendritische cellen zijn uitgebreid bestudeerd bij patiënten met de ziekte van Crohn, maar niet bij personen met obesitas. Bovendien zijn deze cellen niet opnieuw geëvalueerd na een periode van gewichtsverlies.

Een meer gedetailleerde analyse van de ontsteking van obesitas en de daaropvolgende oplossing met gewichtsverlies zal bijdragen aan de groeiende hoeveelheid informatie over dit onderwerp. Verder werk zal inzicht geven in de pathogenese van de comorbiditeiten van obesitas en kan bijdragen aan het blootleggen van mogelijke behandelingen voor deze ziekten. Dendritische cellen zijn uitgebreid bestudeerd in diermodellen. We kennen nu specifieke markers op het celoppervlak en signaalroutes voor deze cellen, hun reacties op stimulerende factoren en hun vermogen om ontstekingsremmende cytokines zoals IL-10 uit te scheiden. We hopen deze bevindingen te vertalen naar mensen.

Het wordt nu erkend dat chronische laaggradige ontsteking het kritieke element is dat leidt tot insulineresistentie in insulinedoelwitcellen. Het bewijs hiervoor is substantieel, inclusief consistente metingen van verhoogde ontstekingsmarkers in plasma van mensen met insulineresistentie/diabetes en knaagdieren. Dit concept werd verder bevestigd door de recente ontdekking dat zwaarlijvig vetweefsel grote aantallen residente macrofagen bevat. In de magere toestand bestaat zelfs ongeveer 10% van alle celtypen in vetweefsel uit macrofagen, en dit aantal kan oplopen tot 50% bij obesitas. Bovendien heeft FACS-sortering van vetweefselmacrofagen op basis van oppervlaktemarkers aangegeven dat het een subpopulatie van macrofagen is die verantwoordelijk is voor deze opmerkelijke toename. Deze subpopulatie omvat macrofagen die positief zijn voor F4/80, CD11B en CD11C en daarom dendritisch-achtig zijn in hun fenotype. Er zijn ook rapporten in de literatuur die suggereren dat visceraal vetweefsel in het bijzonder "ontstoken" kan zijn in vergelijking met subcutaan vetweefsel en dat verhoogde infiltratie van macrofagen en ontstekingsmarkers tot uiting komen in visceraal vet. Meer recent bewijs, waarin de ontstekingsroute van macrofagen specifiek is uitgeschakeld, bij knock-out muizen, toont onomstotelijk aan dat de macrofaag het initiërende of orkestrerende celtype kan zijn dat verantwoordelijk is voor de ontstekingsreactie die uiteindelijk leidt tot systemische insulineresistentie.

Deze concepten zullen worden beoordeeld aan de hand van de subcutane en viscerale vetmonsters die onder dit protocol zijn verkregen. De vetweefselmonsters zullen met collagenase worden verteerd om alle adipocyten en niet-adipocytceltypen in het weefsel vrij te maken. Met differentiële centrifugatie en filtratie wordt de stromale vasculaire fractie (SVF) gescheiden van de adipocyten. De SVF bevat de macrofagen en deze cellen ondergaan FACS-analyse op basis van de expressie van F4/80, CD11B en CD11C om het absolute aantal macrofagen in een bepaald vetweefselmonster te bepalen, en het aandeel van klassieke macrofagen versus dendritische celachtige macrofagen. De cellen worden vervolgens gesorteerd en de expressie van ontstekingsmarkers wordt gemeten in de klassieke macrofagen (F4/80 positief, CD11B positief, maar CD11C negatief) versus de dendritisch-achtige cellen (F480 positief, CD11B positief en CD11C positief). Deze analyse omvat zowel directe meting van cytokine-expressie door deze cellen (TNF, IL-1 en IL-6) als PCR-gebaseerde metingen van mRNA-expressie van ontstekingsroutecomponenten. Deze metingen zullen worden uitgevoerd op het subcutane en viscerale vetweefsel verkregen op het moment van de initiële operatie, evenals op de subcutane vetweefselmonsters bij de follow-up na gewichtsvermindering.