Egenskaper hos dendritiska celler före och efter magband

Fetma fortsätter att vara en viktig källa till sjuklighet och dödlighet i USA. Sambandet mellan fetma och typ II-diabetes är välkänt. Flera studier tyder på att fett kan generera ett låggradigt inflammatoriskt svar som kan vara ansvarigt för metabola förändringar hos överviktiga patienter. Mer specifikt har en viss typ av vita blodkroppar som orsakar inflammation som kallas en dendritisk cell hittats i höga koncentrationer av omentalt fett. Denna cell har inte studerats omfattande hos mänskliga patienter med sjuklig fetma, även om den kan spela en central roll i utvecklingen av insulinresistens. Bortsett från viktminskning resulterar kirurgisk behandling av fetma också i en minskning av markörerna för inflammation. Många av samsjukligheterna med sjuklig fetma förbättras eller botas. Laparoskopisk justerbar gastric banding är säkrare än andra gastric bypass-procedurer och resulterar i liknande mängder viktminskning efter 2 år postoperativt.

Mycket av arbetet med dendritiska celler hos människor har varit hos patienter med Crohns sjukdom. Både cytokinprofilen och egenskaperna hos de dendritiska cellerna har studerats omfattande hos Crohns patienter, men inte hos överviktiga individer. Utöver detta har dessa celler inte omvärderats efter en period av viktminskning.

En mer detaljerad analys av inflammationen av fetma och dess efterföljande lösning med viktminskning kommer att bidra till den växande mängden information om detta ämne. Ytterligare arbete kommer att ge insikt i patogenesen av komorbiditeter av fetma och kan bidra till att avslöja potentiella behandlingar för dessa sjukdomar. Dendritiska celler har studerats omfattande i djurmodeller. Vi känner nu till specifika cellytmarkörer och signalvägar för dessa celler, deras svar på stimulerande faktorer och deras förmåga att utsöndra antiinflammatoriska cytokiner som IL-10. Vi hoppas kunna översätta dessa fynd till människor.

Det är nu känt att kronisk låggradig inflammation är den kritiska faktorn som leder till insulinresistens i insulinmålceller. Bevisen för detta är betydande, inklusive konsekventa mätningar av förhöjda inflammatoriska markörer i plasma från insulinresistens/diabetiker och gnagare. Detta koncept etablerades ytterligare av den senaste upptäckten att fet fettvävnad innehåller ett stort antal inhemska makrofager. Faktum är att i det magra tillståndet består ungefär 10 % av alla celltyper i fettvävnad av makrofager, och denna siffra kan gå så högt som 50 % vid fetma. Dessutom har FACS-sortering av fettvävnadsmakrofager baserad på ytmarkörer indikerat att det är en subpopulation av makrofager som står för denna anmärkningsvärda ökning. Denna subpopulation involverar makrofager som är positiva för F4/80, CD11B och CD11C och är därför dendritliknande till sin fenotyp. Det finns också rapporter i litteraturen som tyder på att visceral fettvävnad kan vara särskilt "inflammerad" jämfört med subkutan fettvävnad och att ökad makrofaginfiltration och inflammatoriska markörer uttrycks i visceralt fett. Nyare bevis, där den inflammatoriska vägen för makrofager är specifikt inaktiverad, hos knock-out-möss, visar definitivt att makrofagen kan vara den initierande eller orkestrerande celltypen som är ansvarig för det inflammatoriska svaret som i slutändan leder till systemisk insulinresistens.

Dessa koncept kommer att bedömas med hjälp av subkutana och viscerala fettprover som erhålls enligt detta protokoll. Fettvävnadsproverna kommer att kollagenasbrytas för att frigöra alla adipocyter och icke-adipocytcelltyper i vävnaden. Med hjälp av differentiell centrifugering och filtrering kommer den stromala vaskulära fraktionen (SVF) att separeras från adipocyterna. SVF innehåller makrofagerna, och dessa celler kommer att genomgå FACS-analys baserat på uttrycket av F4/80, CD11B och CD11C för att bestämma det absoluta antalet makrofager inom ett givet fettvävnadsprov och andelen klassiska makrofager kontra dendritiska cellliknande makrofager. Cellerna kommer sedan att sorteras och inflammatorisk marköruttryck kommer att mätas i de klassiska makrofagerna (F4/80 positiv, CD11B positiv, men CD11C negativ) mot de dendritliknande cellerna (F480 positiv, CD11B positiv och CD11C positiv). Denna analys kommer att involvera direkt mätning av cytokinuttryck av dessa celler (TNF, IL-1 och IL-6) såväl som PCR-baserade mätningar av mRNA-uttryck av inflammatoriska vägkomponenter. Dessa mätningar kommer att utföras på den subkutana och viscerala fettvävnaden som erhölls vid tidpunkten för den första operationen, såväl som på de subkutana fettvävnadsproverna vid uppföljning efter viktminskning.