Rolul neutrofilelor în conservarea rezervelor energetice în condiții de stres metabolic

Un studiu realizat la Facultatea de Medicină a Universității din California, San Diego și publicat în revista Nature arată că sistemul imunitar contribuie la menținerea echilibrului energetic prin prevenirea pierderii excesive de grăsime în condiții de stres metabolic. Cercetarea arată că neutrofilele pătrund în țesutul adipos și trimit semnale care încetinesc descompunerea lipidelor.
Țesutul adipos alb este esențial pentru homeostazia energetică, prin capacitatea sa de a stoca lipide în perioadele de surplus și de a le elibera atunci când organismul se confruntă cu frig, post sau alte forme de stres metabolic. Aceste procese sunt controlate cu precizie pentru a preveni o pierdere exagerată de grăsime, fenomen care ar putea pune în pericol supraviețuirea. Deși lipoliza este bine caracterizată la nivel molecular, mecanismele care protejează rezervele lipidice în situații de stres au fost până recent insuficient înțelese.

Ideea că sistemul imunitar ar putea avea un rol direct în conservarea energiei corpului este relativ nouă. Studiul actual se înscrie astfel într-o direcție emergentă a biologiei metabolice, în care celulele imune sunt privite nu doar ca apărători împotriva infecțiilor, ci și ca regulatori ai echilibrului metabolic.

Despre studiu

Cercetătorii au utilizat o combinație de modele experimentale pe șoarece și analize genetice umane pentru a identifica modul în care neutrofilele interacționează cu țesutul adipos în timpul activării sistemului nervos simpatic. Activarea β3-adrenergică, un mecanism-cheie prin care organismul mobilizează energia în situații de stres, a determinat un aflux rapid și specific de neutrofile în țesutul adipos visceral.

Metodologie și mecanisme investigate

• Activarea farmacologică a căilor β3-adrenergice la șoareci a fost utilizată pentru a imita răspunsul organismului la frig și alte stresori metabolici.
• Fluxul de neutrofile în țesutul adipos a fost evaluat în timp real, evidențiind o infiltrare rapidă și tranzitorie în depozitele viscerale bogate în lipide.
• Recrutarea neutrofilelor a necesitat două condiții concomitente: activarea lipolizei și activarea căii p38 MAPK în adipocite.
• S-a demonstrat că adipocitele stimulează atragerea neutrofilelor prin secreția mediatorului inflamator leukotriena B4.
• Analize suplimentare au evidențiat faptul că neutrofilele infiltrate sunt activate local și încep să producă interleukina IL-1β.
• Studiile pe modele cu depleție de neutrofile sau blocarea producției de IL-1β au arătat că lipsa acestui semnal crește semnificativ lipoliza și reduce masa țesutului adipos.
• În datele genetice analizate la persoane cu obezitate, genele implicate în această cale imun-metabolică au prezentat niveluri de expresie mai ridicate.

Rezultate

Rezultatele studiului demonstrează existența unui mecanism fiziologic în care neutrofilele limitează pierderea de lipide în condiții de stres metabolic. Activarea adipocitelor prin stimuli adrenergici declanșează un lanț de evenimente care culminează cu infiltrarea neutrofilelor și secreția locală de IL-1β. Această citokină acționează asupra țesutului adipos pentru a încetini lipoliza, prevenind astfel un consum energetic excesiv.

Când neutrofilele sau semnalizarea IL-1β sunt inhibate:

• lipoliza crește considerabil;
• masa țesutului adipos scade accelerat în timpul expunerilor repetate la stimuli adrenergici;
• organismul nu mai poate limita consumul excesiv de energie.

Aceste observații sugerează că sistemul imunitar a evoluat și pentru a proteja resursele energetice ale organismului, nu doar pentru a combate agenții patogeni. Descoperirea aduce o perspectivă nouă asupra rolului neutrofilelor și deschide posibile direcții terapeutice pentru obezitate, sindrom metabolic sau situații clinice asociate cu pierdere neintenționată în greutate.