Весь ли жир вреден?
Ожирение (преимущественно в современной европейской культуре) считается неэстетичным и, кроме того, часто свидетельствует о проблемах со здоровьем. Фактически ожирение (индекс массы тела, равный 30 или более) сопутствует многим заболеваниям. Однако один из видов жировых отложений, известный как висцеральная жировая ткань (ВЖТ), оказывает и положительное влияние: это важный компонент иммунной системы организма.
ВЖТ — хранилище многих клеток как врожденного, так и приобретенного иммунитета. Эти клетки влияют на природу и метаболизм адипоцитов (клеток жировой ткани, которые накапливают жиры и используются организмом для выработки энергии). Адипоциты регулируют функции иммунных клеток и обеспечивают их энергией. Более того, жировые клетки продуцируют антимикробные и противовоспалительные молекулы, а также гормоны жировой ткани (адипокины). Таким образом, висцеральный жир помогает бороться с инфекцией и поддерживает сохранение стабильного уровня обмена веществ.
К сожалению, чрезмерное накопление жира нивелирует как эндокринные, так и иммунные функции ВЖТ, способствуя развитию таких заболеваний, как диабет или воспаление кишечника. Ученые продолжают исследовать связь между иммунитетом, микробами и жировой тканью, включая сальник.
Что такое сальник и чем он важен для иммунитета?
Сальник — это складка жировой и сосудистой ткани внутри брюшной полости, которая покрывает кишечник. Сальник есть в организме любого, даже самого худого человека. Сегодня его фактически выделяют как независимый орган со своими функциями. В начале ХХ века его называли «полицейским живота» — сальник может препятствовать грыжам, закупоривая отверстия в диафрагме, обволакивать воспаленный желудок, кишечник, яичники и даже сдерживать развитие перитонита при аппендиците.
Сегодня ученые говорят о том, что сальник поддерживает регенерацию кровеносных сосудов и волокнистой соединительной ткани, а также помогает иммунитету бороться с инфекцией.
Многие из иммунных клеток, содержащихся в сальнике, встречаются в скоплениях, называемых «млечными пятнами» из-за их белесого цвета на фоне желтого жира. Млечные пятна нужны для выведения жидкости из брюшной полости. Иммунные клетки в млечных пятнах (как и в лимфатических узлах) реагируют на микробы и инициируют соответствующие иммунные реакции.
Млечные пятна по ряду функций схожи с лимфоузлами, но есть и различия — разные группы лейкоцитов. Например, у них различаются рецепторы В-клеток, производящих антитела. В-клетки в млечных пятнах связаны с Т-клеточными реакциями на синантропные бактерии кишечника. Учитывая, что сальник часто закрывает повреждения кишечника или аппендикса, вполне вероятно, что он помогает защищать брюшную полость от бактерий.
В сальнике также содержатся макрофаги (клетки, которые захватывают и переваривают бактерии), а они защищают организм в том числе от бактерий кишечника. Исследования лаборатории Руслана Меджитова в Йельском университете показывают, что макрофаги продуцируют фактор GATA6, который регулируется содержащимся в сальнике ретинолом (витамином А). После проведения эксперимента на мышах — им давали еду с низким содержанием витамина А — выяснилось, что клетки-макрофаги не производили фактор GATA6, соответственно, их В-клетки имели более низкую реакцию на микробы кишечника.
Т-клетки в сальнике в свою очередь выделяют огромное количество молекул-цитокинов, атакующих инфекцию, причем гораздо больше, чем Т-клетки в других частях тела. Прошлогодний эксперимент Ясмин Белкайд из Национального института аллергических и инфекционных заболеваний показал, что CD8+ T-клетки висцерального жира у мышей быстрее реагируют на инфекцию, чем клетки в других участках организма. Исследователи обнаружили, что быстрое реагирование связано с измененным клеточным метаболизмом в этих Т-клетках, который характеризуется повышенным поглощением жирных кислот. Учитывая, что жирные кислоты и глицерин — основные продукты, производимые адипоцитами, Т-клетки, находящиеся в жировой ткани, вероятно, помогают защищать организм от патогенов.
«Изнанка» жировых Т-клеток
К сожалению, активация Т-клеток в жировой ткани не всегда полезна. Сатоши Нишимура и его коллеги из Токийского университета провели серию исследований о связи между иммунным воспалением, обусловленным реакцией иммунитета, и резистентностью к инсулину при ожирении. Ученые считают, что ВЖТ-клетки CD8+ у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров, хронически активировали и продуцировали воспалительные процессы, а реакция макрофагов еще больше усугубляла воспаление и повреждение тканей.
Клетки Т-хелперы (Th1) и В-клетки также накапливаются в висцеральном жире тучных мышей и способствуют метаболической дисфункции. При ожирении В-клетки часто продуцируют антитела, которые не атакуют вирусы или бактерии, а задерживаются на адипоцитах и других клетках. Это вызывает повреждение тканей, которое может в конечном итоге привести к диабету или другим заболеваниям.
Еще один побочный эффект: метастазы
Иммунные функции сальника также могут быть дестабилизированы онкологическим заболеванием. В частности, карцинома (рак) яичников часто дает метастазы в область сальника.
Активность, которая позволяет млечным пятнам обнаруживать патогены, также облегчает сбор и формирование отдельных опухолевых клеток, находящихся в брюшной полости. Эта активность наблюдается и у мышей после инъекции опухолевых клеток: через несколько часов опухолевые клетки появляются в млечных пятнах, всего за несколько дней они образуют целые колонии. Из-за этого хирурги, которые проводят операции при раке яичников, часто удаляют весь сальник в этой области, чтобы избежать появления новых метастазов.
Исследователи считали, что высокий уровень метастазов в сальнике обусловлен исключительно пассивным сбором опухолевых клеток. Однако последние данные лаборатории Анила Суда из частного онкоцентра поставили эту гипотезу под сомнение. Профессор Суд и его коллеги считают, что сальник не только является областью метастазирования, но и сам способствует росту опухоли яичников. В рамках эксперимента ученые хирургическим путем соединили кровеносную систему двух живых мышей. Далее исследователи обнаружили, что опухолевые клетки яичников могут метастазировать через кровь от одной мыши в сальник другой.
Способность опухолевых клеток разрастаться в сальнике отражает критическое взаимодействие с клетками-адипоцитами, которые способны переносить липиды в раковые клетки. В ходе микроскопии исследователи наблюдали прямой перенос липидов из здоровых адипоцитов в опухолевые клетки.
Опухолевые клетки в сальнике также изменяют свой клеточный метаболизм в сторону окисления жирных кислот. Помимо изменения метаболической программы, опухолевые клетки, которые метастазируют в сальник, регулируют производство белка HER3, что облегчает процесс метастазирования. При терапевтическом вмешательстве в этот процесс у мышей метастазы в сальнике уменьшились — также уменьшился рост опухоли.
Несмотря на то, что сальник может способствовать росту опухолей, он также содержит типы клеток, которые могут инициировать противоопухолевую реакцию иммунитета. Присутствие CD8+ T-клеток положительно влияет на общую выживаемость у женщин с раком яичников.
Лучшее понимание связи между жировой тканью живота и иммунитетом позволит исследователям использовать эти процессы для устранения злокачественных клеток и разработки терапевтических препаратов.
