Wpływ starzenia się na stany zapalne tkanki tłuszczowej, mięśniowej i ogólnoustrojowej

Tkanka tłuszczowa jest bardzo dynamicznym narządem, który wytwarza szeroką gamę adipokin, które mogą wpływać na funkcjonowanie innych tkanek w całym ciele. Fizjologia tkanki tłuszczowej jest stosunkowo nowym i ekscytującym obszarem badań, a naukowcy dowiadują się coraz więcej o jej złożoności, w szczególności o sposobie, w jaki tkanka tłuszczowa odgrywa dynamiczną i aktywną rolę w różnych prawidłowych i patologicznych procesach. Stosunkowo niewiele wiadomo na temat zmian zachodzących w tkance tłuszczowej w trakcie naturalnego procesu starzenia, a dysfunkcja tkanki tłuszczowej może odgrywać rolę w przewlekłych ogólnoustrojowych chorobach zapalnych związanych ze starzeniem, takich jak cukrzyca typu 2 i choroby układu krążenia.

W tym badaniu badacze chcieliby zbadać zmiany zapalne i metaboliczne, które zachodzą w tkance tłuszczowej wraz ze starzeniem. badacze chcieliby również zbadać, czy związane z wiekiem zmiany w tkance tłuszczowej są specyficzne dla tego konkretnego typu tkanki, porównując populacje komórek odpornościowych rezydujących w tkance tłuszczowej oraz pomiary stanu zapalnego i metabolizmu z tymi w tkance mięśniowej i krwi.

Badając dysfunkcję immunologiczną występującą wraz ze starzeniem się tkanki tłuszczowej i powiązując ją z różnicami zapalnymi i metabolicznymi w mięśniach i krwi, praca ta może potencjalnie ujawnić mechanizmy przyczynowe w rozwoju przewlekłych chorób zapalnych związanych ze starzeniem i ostatecznie doprowadzić do rozwoju lepszych strategie leczenia/zarządzania.

Tło wynalazku Tkanka tłuszczowa jest dużym narządem wydzielania wewnętrznego i jest wysoce dynamiczna, wytwarzając szeroką gamę adipokin, które mogą wpływać na szereg procesów fizjologicznych, w tym regulację apetytu, wydatek energetyczny, wrażliwość na insulinę, zapalenie, układ hormonalny i rozrodczy oraz metabolizm kości. Starzenie się jest procesem związanym z gromadzeniem się tkanki tłuszczowej, zmianami w rozmieszczeniu tkanki tłuszczowej i jej dysfunkcją, co z kolei wiąże się z rozwojem przewlekłych chorób zapalnych, takich jak cukrzyca typu 2 i choroby układu krążenia.

Zapalenie tkanki tłuszczowej może być kluczowe. Tkanka tłuszczowa składa się nie tylko z adipocytów, ale także z wielu innych typów komórek, w tym komórek śródbłonka, preadipocytów, komórek odpornościowych, takich jak makrofagi i limfocyty, tak że same adipocyty mogą stanowić jedynie 60-70% liczby komórek w tkance tłuszczowej. Badania z mniej więcej ostatniej dekady sugerują, że obecność komórek odpornościowych w samej tkance tłuszczowej jest ważna w regulacji zarówno miejscowego, jak i ogólnoustrojowego stanu zapalnego/produkcji adipokin. Na przykład makrofagi tkanki tłuszczowej stanowią większość prozapalnej cytokiny TNFα i ~ 50% IL6 wydzielanej przez tkankę tłuszczową, które wykazują zwiększone wydzielanie z dysfunkcją tkanki tłuszczowej i są zaangażowane w rozwój przewlekłych zaburzeń zapalnych. Zmiany w komórkach odpornościowych rezydujących w tkance tłuszczowej zostały stosunkowo dobrze zbadane w przypadku otyłości, ale istnieje stosunkowo niewiele badań na ludziach oceniających zmiany w populacjach komórek odpornościowych i ich potencjalny wpływ na zapalenie tkanki tłuszczowej w kontekście starzenia. Biorąc pod uwagę przebieg czasowy gromadzenia się tkanki tłuszczowej w otyłości w porównaniu ze starzeniem, istnieje możliwość wystąpienia różnic w mechanizmach leżących u podstaw dysfunkcji tkanki tłuszczowej.

U ludzi istnieją przytłaczające dowody (w tym praca grupy badaczy), że makrofagi gromadzą się w podskórnej tkance tłuszczowej z otyłością i są ważnymi mediatorami zapalenia tkanki tłuszczowej. Ponadto prace przeprowadzone przez tę grupę wykazały również, że limfocyty T w tkance tłuszczowej są bardziej aktywowane w przypadku otyłości, co może być również związane z poziomem zapalenia tkanki tłuszczowej. Tylko w jednym badaniu podjęto próbę zbadania wpływu starzenia się na komórki odpornościowe w tkance tłuszczowej, jednak było to w bardzo specyficznej populacji (Indianie Pima) i tylko do wieku 45 lat, więc nie wiadomo, jak zmieniają się komórki odpornościowe z dalszym wzrostem wieku, w którym przewlekłe choroby zapalne stają się bardziej rozpowszechnione. Badania z wykorzystaniem modeli mysich rzeczywiście sugerują, że istnieją rozbieżności w populacjach komórek odpornościowych w tkance tłuszczowej po otyłości wywołanej dietą w porównaniu ze starzeniem. U myszy nie jest jasne, czy nastąpiła zmiana w liczbie, czy tylko zmiana z fenotypu przeciwzapalnego na prozapalny, co byłoby w przeciwieństwie do otyłości, gdzie istnieją dowody zarówno na wzrost liczby, jak i nachylenie w kierunku fenotyp prozapalny. Myszy wykazują również wzrost limfocytów T w tkance tłuszczowej wraz ze starzeniem się – szczególnie w komórkach T regulatorowych, jednak w otyłości wywołanej dietą może dochodzić do wzrostu liczby prozapalnych komórek efektorowych (np. CD8+).

Potencjalna rola zapalenia tkanki tłuszczowej w rozwoju przewlekłych zaburzeń zapalnych związanych z wiekiem oraz porównanie tego z wcześniejszymi pracami badaczy w kontekście otyłości jest czymś, czym badacze chętnie się zajmą w niniejszym badaniu.

Badanie zmian tkankowych zachodzących wraz ze starzeniem się Wraz ze starzeniem dochodzi do zwiększonego odkładania się tkanki tłuszczowej w mięśniach, co może mieć głęboki wpływ na tkankę mięśniową, w tym indukowanie insulinooporności i lipotoksyczności. Biorąc pod uwagę, że mięśnie są jednym z głównych miejsc wychwytu glukozy, upośledzenie tego procesu może mieć głęboki wpływ na ogólnoustrojowe stężenie glukozy i insulinooporność całego organizmu. Podobnie jak tkanka tłuszczowa, same mięśnie są gospodarzem dla komórek odpornościowych, ale nie wiadomo, czy różnią się one pod względem proporcji lub funkcji od komórek znajdujących się w tkance tłuszczowej. Ponadto nie wiadomo, w jaki sposób te komórki odpornościowe w tkance mięśniowej mogą wpływać na miejscowe i ogólnoustrojowe zapalenie w rozwoju przewlekłych chorób zapalnych związanych ze starzeniem. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę rolę różnych tkanek w zaburzeniach, które wpływają na organizm jako całość, ponieważ mogą istnieć specyficzne reakcje na starzenie, które należy wziąć pod uwagę, próbując zrozumieć patofizjologię leżącą u podstaw chorób przewlekłych związanych ze starzeniem. Zatem wpływ starzenia się na komórki odpornościowe mięśni i stany zapalne to kolejny czynnik, którym badacze chętnie się zajmą w niniejszym badaniu. Badacze są szczególnie zainteresowani zbadaniem, czy starzenie się wpływa na tkankę tłuszczową i mięśnie w podobny czy inny sposób.

Cel Celem pracy jest zbadanie zmian zapalnych i metabolicznych zachodzących w tkance tłuszczowej wraz z wiekiem oraz porównanie tych zmian ze zmianami zachodzącymi w mięśniach i krwi.

Porównując parametry metaboliczne i zapalne w tkance tłuszczowej, mięśniach i krążeniu u młodszych i starszych osób, badacze mają nadzieję uzyskać istotne wskazówki dotyczące potencjalnych mechanizmów patogennych zaangażowanych w rozwój przewlekłych chorób zapalnych związanych ze starzeniem się. Dzięki lepszemu zrozumieniu tych mechanizmów badacze mają nadzieję przygotować grunt pod nowe i skuteczniejsze sposoby profilaktyki/leczenia przewlekłych chorób zapalnych związanych ze starzeniem się.