Yağ dokusu ve bağışıklık sistemi arasındaki etkileşim

Vücudun, enerjiye nerede ihtiyaç duyulduğu ve nerede tüketildiği konusunda yakından takip etmesi önemlidir. Bu amaçla, vücut doku ve organlar düzeyinde bir sensör ve kontrol sistem ağına sahiptir. Sinir sistemi ve bazı hormonlar, diğer şeylerin yanı sıra, beyne önemli seçimler yapması için ihtiyaç duyduğu bilgileri sağlar: daha fazla enerji depolanmalı mı yoksa bir davetsiz misafirden korunmak için bağışıklık sistemine yönlendirilmeli mi? Ancak regülasyon sisteminin enerji dağılımımızı sağlayan tek parçası sinir sistemi ve hormonlar değildir

Şaşırtıcı bir şekilde, yağ dokusu da aktif bir rol oynuyor gibi görünüyor. Yağ dokusu, çeşitli organ ve dokularda hücre metabolizmasını etkiler. Bağışıklık sisteminin sinyal veren maddeleri ayrıca hücre metabolizmasını ve farklı organlar arasındaki enerji dağılımını etkiler.

Beyaz ve kahverengi yağ dokusunun işlevleri Vücudun genel enerji durumu için önemli bir sensör beyaz yağ dokusudur. Bolluk dönemlerinde enerji bu dokuda yağ şeklinde depolanır. Beyaz yağ dokusu vücudun geri kalanına ne kadar enerji bulunduğunu bildirir. Bu iletişim, enerji durumu hakkında iletişim kuran sinyal maddelerinin yardımıyla gerçekleşir: adipokinler veya yağ dokusu hormonları. Beyaz yağ dokusundaki yağ miktarı keskin bir şekilde azaldığında, yağ hücreleri (adipositler) metabolik aktiviteyi engelleyen ve enerji depolarını daha verimli hale getiren bir adipokin olan adiponektin üretir. Böylece enerji tasarrufu sağlanır. Tersine, beyaz yağ dokusundaki bir artış daha fazla leptin salınımına neden olur. Bu adipokin hem merkezi hem de çevresel etkiye sahiptir. Merkez, beyinde tokluk hissine neden olur ve vücudun geri kalanında glikoz metabolizmasını ve yağ yakımını uyarır. Bunu, diğer şeylerin yanı sıra, daha fazla yağ birikimini önlemek için kahverengi yağ dokusunu aktive ederek yapar.

Kahverengi yağ dokusu, yağ asitlerini ve glikozu yakarak vücut ısısını korur. Bu yağ dokusunun kahverengi rengi, yağ hücrelerindeki birçok demir içeren mitokondriden kaynaklanır. Bu 'kahverengi' adipositlerdeki mitokondri, yüksek konsantrasyonlarda ayrıştırıcı protein 1 (UCP1) içerir. Bu protein, mitokondrinin artık yakıtlarından ATP yapamamasını, ancak tüm yakıtları ısıya dönüştürmesini sağlar. Çok az kahverengi yağ dokusu mevcut olduğunda, sıcaklık regülasyonu (soğukluk hissi) ve glikoz ve yağ metabolizmasıyla ilgili sorunlar ortaya çıkabilir.

Belli koşullar altında beyaz yağ hücreleri daha çok kahverengi veya bej yağ hücrelerine dönüştürülebilir. AMP ile aktive olan protein kinaz (AMPK) bunda önemli bir rol oynar. Hücresel düzeyde AMPK, enerji dengesinin düzenleyicisidir. Bu kinaz bir sensör olarak çalışır ve enerji dengemizdeki çok ince dalgalanmaları tespit eder ve hücrede bir ATP eksikliği oluştuğunda aktive olur. AMPK, kan dolaşımından glikoz ve yağların emilimini artırır ve glikoz ve yağ yakımını açar. Ek olarak, AMPK yeni mitokondri oluşumunu uyarır. AMPK'yi aktive ederek, daha fazla enerji tüketilir ve beyaz yağ hücreleri bej / kahverengi yağ hücrelerine dönüştürülebilir.

Yağ dokusu bağışıklık sisteminin işleyişini etkiler

Yağ dokusu sadece sistemik metabolizmayı değil aynı zamanda bağışıklık sisteminin işleyişini de etkiler. Adiponektin, AMPK'nin aktivasyonu yoluyla bağışıklık sistemini etkiler ve bu da, inflamasyon süreçlerinde merkezi bir rol oynayan bir transkripsiyon faktörü olan nükleer faktör kappa beta'yı (NF B) inhibe ederek proinflamatuar sitokinlerin üretimini engeller. Adiponektin ayrıca antiinflamatuar sitokinlerin üretimini de uyarır. Araştırmalar, inaktive edilmiş adiponektin içeren farelerin hiperaktif bir bağışıklık sistemine sahip olduğunu göstermiştir. İnsanlarda, düşük kan adiponektin konsantrasyonları obezite, insülin direnci, tip 2 diyabet, ateroskleroz ve hipertansiyon ile ilişkilendirilmiştir.

Leptin ise bağışıklık sistemi üzerinde uyarıcı bir etkiye sahiptir. Doğal öldürücü hücreleri aktive eder ve TNF- ? ve IL-6 gibi proinflamatuar sitokinlerin makrofajlar tarafından salınmasını destekler. Leptin ayrıca T ve B lenfositlerinin etkisini uyarır ve düzenleyici T hücrelerini (antiinflamatuvar etkiye sahip lenfositler) inhibe eder. Böylece fizyolojik koşullar altında leptin, bir bağışıklık tepkisinin aktivasyonunu destekler.

Beyaz yağ dokusunda artış olduğunda, adipositlerden daha fazla leptin ve daha az adiponektin salınır. Bu, sonunda bağışıklık sisteminin işleyişini etkileyecektir. Ciddi derecede fazla kilolu kişilerde, kandaki sürekli yüksek leptin seviyeleri, bağışıklık sisteminin proinflamatuar durumuna neden olur. Obez hastalarda yapılan çalışmalar, daha yüksek leptin seviyeleri ve daha yüksek BMI'nin daha az fonksiyonel düzenleyici T hücreleri ile ilişkili olduğunu göstermiştir.

Sürekli büyüyen beyaz yağ hücreleri, leptine ek olarak başka proinflamatuar sinyal maddeleri üretir. Ek olarak, artan adipositler, adipoz dokuda oksijen eksikliğine neden olur. Bu oksijen eksikliği, yap hücrelerinin nekrozuna neden olabilir, bu da çevredeki bağışıklık hücrelerini proinflamatuar sitokinleri serbest bırakmak için etkinleştirir. Bu patolojik süreç, bağışıklık sisteminin işleyişini olumsuz etkiler ve obezite veya tip 2 diyabet gibi metabolik rahatsızlıkları olan kişileri bulaşıcı hastalıklara daha duyarlı hale getirir. Bu kısmen antiviral immün yanıtın daha az iyi işlev görmesinden kaynaklanmaktadır

Metabolizmanın bağışıklık düzenlenmesi

Bağışıklık sisteminin kronik aktivasyonu, metabolik bozuklukların gelişiminde önemli bir rol oynar. İnflamatuar süreçler, insüline duyarlı dokularda insülinin etkisini inhibe eder. Bunun nedeni, iltihaplanma öncesi sitokinlerin hücrede insülin reseptörünün sinyal iletimini bozmasıdır. İnsülin reseptörünün azaltılmış işlevi nedeniyle, kandan daha az glikoz emilir. Bu sürece insülin direnci de denir. Ayrıca insülin direnci kandaki yağ asitlerinde artışa neden olur. Bağışıklık sisteminin kısa süreli aktivasyonu ile bu mekanizma enfeksiyonlara karşı koruma sağlar. Bununla birlikte, obezite veya tip 2 diyabet hastalarında sıklıkla görüldüğü gibi kronik düşük dereceli enflamatuar süreçlerde, kaslar ve karaciğer gibi insüline duyarlı dokuların kan dolaşımından giderek daha az glikoz emebildiği patolojik bir süreç vardır. Kandaki artan glikoz konsantrasyonları, daha fazla oksidatif strese (reaktif oksijen türleri, ROS) ve proteinlerin ve yağların şekerleşmesine (glikosilasyon) yol açar. Bu glikosilasyon reaksiyonlarından ortaya çıkan sözde "gelişmiş glikasyon son ürünleri" (AGE'ler), artan ROS ile birlikte, bağışıklık sistemini yeniden aktive eder.

Kronik inflamasyona ek olarak, akut inflamasyonda metabolik bozuklukların gelişiminin temelini oluşturabilir. Araştırmalar, insülin direnci ile karakterize ancak nispeten az fiziksel semptom olan pre-diyabetli kişilerde akut bakteriyel veya viral bir enfeksiyonun tip 2 diyabeti tetikleyebileceğini göstermektedir. Bu, kısmen farklı patojenlerin AMPK'yi etkileyebilmesi gerçeğinden kaynaklanıyor olabilir. Örneğin, hepatit C ve Epstein-Barr virüsü karaciğerde AMPK'yi inhibe ederek yağ ve glikoz yanmasını inhibe edebilir ve yağ depolanmasını uyarabilir. Bu, kan şekeri seviyesinin yükselmeye devam etmesi ve insülin direncinin daha da artması sonucunu doğurur.

Beyaz yağ dokusunun kahverengileşmesi için teşvikler

Şimdi soru, metabolik bozukluklarda hem metabolizmanın hem de bağışıklık sisteminin daha verimli çalışması için ne yapılması gerektiğidir. Beyaz yağ dokusunun “kahverengileşmesinin” bu sistemlerdeki enerji dengesi üzerinde olumlu etkileri olabileceği açıktır. Farklı uyaranlar beyaz yağın kahverengileşmesini uyarır. Örneğin, aralıklı oruç tutmanın veya yoğun sporların neden olduğu kısa vadeli enerji sıkıntısıYağ asitleri ve glikozun yanmasını ve kahverengi / bej yağ hücrelerinin üretimini uyaran AMPK'yi aktive eder. Soğuk uyaranlar, kahverengi yağ hücrelerinin mitokondrilerindeki UCP1'i diğer şeylerin yanı sıra AMPK yoluyla aktive eder, böylece normalde ATP üretimine giden tüm yakıtlar ısı üretimi için kullanılır.

Ölümsüzlük Bitkisi olarak da bilinen bir Çin tıbbı bitkisi olan Jiaogulan ( Gynostemma pentaphyllum ), AMPK'yi aktive eder ve böylelikle kahverengi / bej yağ hücrelerinin üretimini ve yeni mitokondri üretimini uyarır. Bazı gıdalarda bulunan güçlü bir antioksidan olan pirolokinolin kinon (PQQ), AMPK'nin aktivasyonu yoluyla yeni mitokondri üretimini de uyarır.