Dechiffrere et roman og unikt brunt fettvevsdepot hos kvinner (DEBATE)

Kardiometabolske sykdommer rammer nesten 50 % av befolkningen i den vestlige verden. Mens livsstil pluss farmakologiske intervensjoner kan gi kortsiktige fordeler, er mer forskning nødvendig for å forstå den langsiktige effektiviteten og de underliggende molekylære mekanismene. Brunt fettvev (BAT) er et termogent vev som forbrenner store mengder glukose og lipider for å generere varme og skiller ut signalmolekyler kjent som 'batokiner' som kan påvirke kardiometabolsk helse. Tidligere forskning har vist at BAT er aktiv hos voksne, primært i den supraklavikulære regionen, som vist ved opptak av 18F-fluordeoksyglukose. Nylig har det blitt demonstrert at en sjelden underpopulasjon av brune adipocytter øker deres overflod ved høyere temperaturer og kan regulere termogenesen til naboadipocytter. Dermed er det plausibelt at klassiske (f.eks. kuldeeksponering) og nye intervensjoner (dvs. Beta-2-stimulering og trening) som kan aktivere BAT, vil indusere en remodellering i de brune/beige subpopulasjonsadipocyttene som styrer termogenese av hele vev. Disse ustuderte endringene i menneskelig BAT-fysiologi kan potensielt forklare hvordan BAT-aktivering kan forbedre kardiometabolsk helse. Men til tross for over et tiår med forskning, er vår forståelse av rollen til BAT i menneskelig fysiologi hos mennesker begrenset. Denne mangelen på kunnskap kan i hovedsak forklares fordi i) å få biologiske prøver av human BAT er svært vanskelig og ii) sesongvariasjonen har sterk innvirkning på gjeldende gullstandard (PET-CT-skanning). Gitt pilotdataene som finnes i dette forslaget, kan unge, magre voksne kvinner ha et nytt og ubeskrevet termogent aktivt BAT-depot ved det dorsocervikale området (dvs. interscapular BAT=iBAT).

Basert på det er hovedhypotesen at det er brune og/eller beige adipocytter tilstede i det subkutane fettvevet i det dorsocervikale området (dvs. iBAT) som har en unik sammensetning av adipocyttsubpopulasjoner og spesifikke sekretoriske funksjoner. I tillegg kan de spesifikke underpopulasjonene av brune og/eller beige adipocytter relatert til termogenese i iBAT økes gjennom eksponering for kalde temperaturer, Beta-2-agoniststimulering og trening hos unge, magre kvinner.

Derfor er hovedmålet med denne studien å undersøke om det subkutane fettet i det dorsocervikale området inneholder aktive brune og/eller beige adipocytter (dvs. iBAT), forstå dets sekretoriske funksjon og studere virkningen av tradisjonelle (f.eks. kuldeeksponering) og nye inngrep (f.eks. Beta-2 agonist og trening) på iBAT termogenese på celle- og molekylnivå.

DEBATT-prosjektet vil derfor gjennomføre en randomisert kontrollert studie der 40 unge, magre voksne kvinner vil randomiseres til en termonøytral eksponeringsgruppe (2 timer/dag ved 32ºC; 5 dager/uke) eller en kuldeeksponeringsgruppe (2 timer/dag). ved 18ºC; 5 dager/uke) eller en aerob treningsgruppe (5 dager/uke ved 65 % hjertefrekvensreserve i 60 minutter) eller en Beta-2-agonistgruppe (salbutamol 12 mg/dag. 7 dager i uken). Før og etter 4-ukers intervensjon vil iBAT-vevsprøver fra det dorsocervikale området og subkutant hvitt fettvev (scWAT) fra abdomen bli samlet inn. I disse biologiske prøvene vil etterforskerne bruke et sett med banebrytende omics (f.eks. single nucleus RNA-seq) som vil tillate oss å undersøke om iBAT er tilstede og metabolsk aktiv hos voksne. Etterforskerne vil også gjennomføre et sett med in vitro-eksperimenter for å oppdage den sekretoriske funksjonen til dette nye depotet.