Odszyfrowanie nowatorskiego i unikalnego magazynu brązowej tkanki tłuszczowej u kobiet (DEBATE)

Choroby kardiometaboliczne dotykają prawie 50% populacji świata zachodniego. Chociaż styl życia i interwencje farmakologiczne mogą zapewnić krótkoterminowe korzyści, potrzebne są dalsze badania, aby zrozumieć długoterminową skuteczność i leżące u jej podstaw mechanizmy molekularne. Brązowa tkanka tłuszczowa (BAT) to tkanka termogeniczna, która spala duże ilości glukozy i lipidów w celu wytworzenia ciepła oraz wydziela cząsteczki sygnalizacyjne zwane „batokinami”, które mogą wpływać na zdrowie kardiometaboliczne. Poprzednie badania wykazały, że BAT jest aktywny u dorosłych, głównie w okolicy nadobojczykowej, o czym świadczy wychwyt 18F-fluorodeoksyglukozy. Ostatnio wykazano, że rzadka subpopulacja brązowych adipocytów zwiększa ich liczebność w wyższych temperaturach i może regulować termogenezę sąsiednich adipocytów. Zatem prawdopodobne jest, że klasyczne (np. ekspozycja na zimno) i nowatorskie interwencje (tj. stymulacja beta-2 i ćwiczenia), które mogą aktywować BAT, wywołałyby przebudowę w brązowo-beżowej subpopulacji adipocytów, które regulują termogenezę całej tkanki. Te niezbadane zmiany w fizjologii BAT u ludzi mogą potencjalnie wyjaśnić, w jaki sposób aktywacja BAT może poprawić zdrowie kardiometaboliczne. Jednak pomimo ponad dziesięciu lat badań, nasza wiedza na temat roli BAT w fizjologii człowieka u ludzi jest ograniczona. Ten brak wiedzy można głównie wytłumaczyć tym, że i) uzyskanie próbek biologicznych ludzkich BAT jest bardzo trudne oraz ii) zmienność sezonowa silnie wpływa na obecny złoty standard (skan PET-CT). Biorąc pod uwagę dane pilotażowe zawarte w tej propozycji, młode, szczupłe dorosłe kobiety mogą mieć nowy i nieopisany termogeniczny aktywny magazyn BAT w okolicy grzbietowo-szyjnej (tj. międzyłopatkowy BAT = iBAT).

Na tej podstawie główna hipoteza zakłada, że ​​w podskórnej tkance tłuszczowej okolicy grzbietowo-szyjnej (tj. iBAT) występują brązowe i/lub beżowe adipocyty, które charakteryzują się unikalnym składem subpopulacji adipocytów i specyficznymi funkcjami wydzielniczymi. Dodatkowo, specyficzne subpopulacje brązowych i/lub beżowych adipocytów związane z termogenezą w iBAT można zwiększyć poprzez ekspozycję na niskie temperatury, stymulację agonistami beta-2 i ćwiczenia u młodych, szczupłych kobiet.

Zatem głównym celem tego badania jest zbadanie, czy tłuszcz podskórny w okolicy grzbietowo-szyjnej zawiera aktywne adipocyty brązowe i/lub beżowe (tj. iBAT), zrozumienie jego funkcji wydzielniczej oraz zbadanie wpływu tradycyjnych (np. narażenie na zimno) i nowe interwencje (np. Agonista beta-2 i ćwiczenia) na termogenezę iBAT na poziomie komórkowym i molekularnym.

W związku z tym w ramach projektu DEBATE przeprowadzone zostanie randomizowane, kontrolowane badanie, w którym 40 młodych, szczupłych dorosłych kobiet zostanie losowo przydzielonych do grupy narażenia termoneutralnego (2 godziny dziennie w temperaturze 32°C; 5 dni w tygodniu) lub grupy narażenia na zimno (2 godziny dziennie w 18°C; 5 dni/tydz.) lub grupa ćwiczeń aerobowych (5 dni/tydz. z 65% rezerwą tętna przez 60 minut) lub grupa agonistów beta-2 (salbutamol 12 mg/dzień. 7 dni w tygodniu). Przed i po 4-tygodniowej interwencji zostaną pobrane próbki tkanki iBAT z okolicy grzbietowo-szyjnej i podskórnej białej tkanki tłuszczowej (scWAT) z brzucha. W tych próbkach biologicznych badacze zastosują zestaw najnowocześniejszych metod omicznych (np. sekwencję RNA pojedynczego jądra), które pozwolą nam zbadać, czy iBAT jest obecny i aktywny metabolicznie u dorosłych. Badacze przeprowadzą także serię eksperymentów in vitro, aby odkryć funkcję wydzielniczą tego nowego depotu.