DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2024.13219
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38606791
تاريخ النشر: 2024-04-09
المؤلف: Fani‐Niki Varra وآخرون
الموضوع الرئيسي: التغذية، الوراثة، والمرض
نظرة عامة
تتناول المراجعة الوباء العالمي للسمنة وارتباطه بالعديد من الأمراض المصاحبة، بما في ذلك داء السكري من النوع الثاني (T2dM)، ومتلازمة الأيض (MetS)، وأمراض القلب والأوعية الدموية. تسلط الضوء على دور الالتهاب المزمن منخفض الدرجة في الأنسجة الدهنية (AT)، المدفوع بالاستقطاب المؤيد للالتهاب للبلاعم نحو النمط الظاهري M1، مما يؤدي إلى زيادة إنتاج السيتوكينات والدهون الالتهابية. تساهم هذه الحالة الالتهابية في الاضطرابات الأيضية مثل مقاومة الأنسولين (IR) وT2dM. تؤكد المراجعة على الحاجة إلى مزيد من البحث في استهداف الوسائط الالتهابية كعلاجات محتملة للأمراض الأيضية المرتبطة بالسمنة.
تؤكد الخاتمة على التفاعل المعقد بين السمنة الحشوية، والالتهاب المزمن، والإجهاد التأكسدي (OS) في تطور الاضطرابات الأيضية. تشير إلى أن السمنة تخلق بيئة مؤيدة للالتهاب تتميز بتسلل البلاعم M1 وإطلاق سيتوكينات مثل IL-1β وIL-6 وTNF-α، إلى جانب الدهون الالتهابية. على الرغم من النتائج الواعدة من الدراسات السريرية حول العلاجات الجزيئية التي تهدف إلى تقليل الالتهاب المرتبط بالسمنة، لا تزال هناك تحديات تتعلق بفعالية العلاج وسلامته. يدعو المؤلفون إلى اكتشاف عوامل جزيئية جديدة وفعالة وآمنة لتحسين النتائج في الاضطرابات الأيضية المرتبطة بالسمنة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الدور المتعدد الأوجه للأنسجة الدهنية (AT) كخزان للطاقة وعضو غدي نشط. تسلط الضوء على أن AT يخزن الطاقة في شكل ثلاثي الجليسريدات (TGs) وينظم تحريك الدهون بينما يفرز أيضًا هرمونات وسيتوكينات تؤثر على الأيض النظامي وتنظيم الحرارة. النوع الخلوي السائد في AT هو الخلايا الدهنية، التي يمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنواع: الخلايا الدهنية البيضاء، والبنية، والبيج (brite)، كل منها يختلف في الهيكل، ومحتوى الميتوكوندريا، والوظيفة الأيضية. تخزن الخلايا الدهنية البيضاء الطاقة بشكل أساسي، بينما تشارك الخلايا الدهنية البنية في توليد الحرارة، ويمكن أن تشارك الخلايا الدهنية البيج أيضًا في إنفاق الطاقة، خاصة استجابةً للتعرض للبرد.
تتوسع هذه الفقرة في الآثار المترتبة على توسع الخلايا الدهنية وتطور السمنة، مشيرة إلى أن تناول السعرات الحرارية الزائد يؤدي إلى تضخم الخلايا الدهنية وزيادة عددها، مما يساهم في الالتهاب النظامي والاضطرابات الأيضية. تؤكد على الآثار الصحية السلبية لتراكم الدهون الحشوية، المرتبطة بزيادة مخاطر الأمراض القلبية والأيضية، بغض النظر عن مؤشر كتلة الجسم (BMI). تشير المقدمة أيضًا إلى الفوارق العرقية في مضاعفات الصحة المرتبطة بالسمنة، خاصة بين السكان من جنوب آسيا واليابان والصين، الذين يظهرون استعدادًا أكبر لمقاومة الأنسولين والحالات ذات الصلة مقارنة بالقوقازيين. بشكل عام، تضع المقدمة الأساس لفهم التفاعلات المعقدة بين الأنسجة الدهنية، والأيض، ونتائج الصحة.
مناقشة
تسلط المناقشة الضوء على العلاقة المعقدة بين السمنة، والالتهاب، والإجهاد التأكسدي (OS)، مؤكدة أن السمنة تسبب التهابًا مزمنًا منخفض الدرجة في الأنسجة الدهنية (AT). تتميز هذه الحالة الالتهابية بالتحول من البلاعم M2 المضادة للالتهاب إلى البلاعم M1 المؤيدة للالتهاب، التي تفرز مجموعة متنوعة من السيتوكينات المؤيدة للالتهاب (مثل TNF-α وIL-1β وIL-6) والدهون الالتهابية (مثل اللبتين، والفيزفاتين، والمقاومة). يؤدي تجنيد أحادية النواة إلى AT، المدفوع بعوامل كيميائية مثل MCP-1، إلى تفاقم الالتهاب ويساهم في مقاومة الأنسولين (IR)، مما يؤدي إلى خلل أيضي وزيادة الإجهاد التأكسدي. يساهم عدم التوازن بين إنتاج الأنواع التفاعلية من الأكسجين (ROS) والدفاعات المضادة للأكسدة في استمرار الالتهاب، مما يؤدي إلى تلف الخلايا والسمية الدهنية.
بالإضافة إلى ذلك، تناقش الفقرة سيتوكينات دهنية محددة، مثل الأديبونيكتين والأبيلين، التي تظهر خصائص مضادة للالتهاب وتعزز حساسية الأنسولين. على العكس، فإن الدهون الالتهابية مثل اللبتين، والفيزفاتين، والمقاومة مرتبطة بتعزيز الالتهاب وIR. تؤكد النتائج على الدور المزدوج للأنسجة الدهنية في تنظيم الأيض، حيث يؤدي تراكم الدهون المفرط إلى بيئة مؤيدة للالتهاب تفاقم الأمراض المصاحبة المرتبطة بالسمنة، بما في ذلك داء السكري من النوع الثاني وأمراض القلب والأوعية الدموية. بشكل عام، فإن التفاعل بين الالتهاب، والإجهاد التأكسدي، وإشارات الدهون الالتهابية أمر حاسم لفهم الفيزيولوجيا المرضية للسمنة والاضطرابات الأيضية المرتبطة بها.
DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2024.13219
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38606791
Publication Date: 2024-04-09
Author(s): Fani‐Niki Varra et al.
Primary Topic: Nutrition, Genetics, and Disease
Overview
The review discusses the global epidemic of obesity and its association with numerous co-morbidities, including type-2 diabetes mellitus (T2dM), metabolic syndrome (MetS), and cardiovascular diseases. It highlights the role of chronic low-grade inflammation in adipose tissue (AT), driven by the pro-inflammatory polarization of macrophages towards the M1 phenotype, which leads to increased production of pro-inflammatory cytokines and adipokines. This inflammatory state contributes to metabolic dysfunctions such as insulin resistance (IR) and T2dM. The review emphasizes the need for further research into targeting inflammatory mediators as potential therapeutic interventions for obesity-related metabolic diseases.
The conclusion underscores the complex interplay between visceral obesity, chronic inflammation, and oxidative stress (OS) in the development of metabolic disorders. It notes that obesity induces a pro-inflammatory environment characterized by the infiltration of M1 macrophages and the release of cytokines like IL-1β, IL-6, and TNF-α, alongside pro-inflammatory adipokines. Despite promising results from clinical studies on molecular therapies aimed at reducing obesity-associated inflammation, challenges remain regarding treatment efficacy and safety. The authors call for the discovery of new, effective, and safe molecular agents to improve outcomes in obesity-related metabolic dysfunctions.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the multifaceted role of adipose tissue (AT) as both an energy reservoir and an active endocrine organ. It highlights that AT stores energy in the form of triglycerides (TGs) and regulates lipid mobilization while also secreting hormones and cytokines that influence systemic metabolism and thermoregulation. The predominant cell type in AT is adipocytes, which can be classified into three types: white, brown, and beige (brite) adipocytes, each differing in structure, mitochondrial content, and metabolic function. White adipocytes primarily store energy, while brown adipocytes are involved in thermogenesis, and beige adipocytes can also participate in energy expenditure, particularly in response to cold exposure.
The section further elaborates on the implications of adipocyte expansion and the development of obesity, noting that excessive caloric intake leads to adipocyte hypertrophy and hyperplasia, contributing to systemic inflammation and metabolic disorders. It emphasizes the negative health impacts of visceral fat accumulation, which is associated with increased cardiovascular and metabolic disease risks, independent of body mass index (BMI). The introduction also points out ethnic disparities in obesity-related health complications, particularly among South Asian, Japanese, and Chinese populations, who exhibit a higher predisposition to insulin resistance and related conditions compared to Caucasians. Overall, the introduction sets the stage for understanding the complex interactions between adipose tissue, metabolism, and health outcomes.
Discussion
The discussion highlights the intricate relationship between obesity, inflammation, and oxidative stress (OS), emphasizing that obesity induces chronic low-grade inflammation in adipose tissue (AT). This inflammatory state is characterized by a shift from anti-inflammatory M2 macrophages to pro-inflammatory M1 macrophages, which secrete various pro-inflammatory cytokines (e.g., TNF-α, IL-1β, IL-6) and adipokines (e.g., leptin, visfatin, resistin). The recruitment of monocytes to AT, driven by chemotactic factors such as MCP-1, exacerbates inflammation and contributes to insulin resistance (IR), leading to metabolic dysfunction and increased oxidative stress. The imbalance between reactive oxygen species (ROS) production and antioxidant defenses further perpetuates inflammation, resulting in cellular damage and lipotoxicity.
Additionally, the section discusses specific adipokines, such as adiponectin and apelin, which exhibit anti-inflammatory properties and enhance insulin sensitivity. Conversely, pro-inflammatory adipokines like leptin, visfatin, and resistin are implicated in promoting inflammation and IR. The findings underscore the dual role of adipose tissue in metabolic regulation, where excessive fat accumulation leads to a pro-inflammatory environment that exacerbates obesity-related comorbidities, including type 2 diabetes mellitus and cardiovascular diseases. Overall, the interplay between inflammation, oxidative stress, and adipokine signaling is crucial in understanding the pathophysiology of obesity and its associated metabolic disorders.