Berat badan dan indeks massa tubuh saja tidak cukup untuk memprediksi apakah seseorang akan mengembangkan penyakit metabolisme. Atlas sel baru dalam jaringan lemak dapat membantu menjelaskan mengapa beberapa orang yang kelebihan berat badan tetap sehat, sementara yang lain tidak.
- Para peneliti telah membuat atlas rinci perubahan seluler pada orang gemuk.
- Atlas dapat digunakan untuk mencari indikator biologis yang memberikan informasi tentang risiko pengembangan penyakit metabolisme.
- Ini juga bisa menjelaskan perbedaan dalam pengembangan penyakit metabolisme antara pria dan wanita.
Meskipun individu yang gemuk memiliki risiko diabetes yang lebih besar, tekanan darah tinggi atau kolesterol tinggi, tidak semua orang mengalami penyakit metabolisme semacam ini. Dengan sekitar seperempat dari semua individu yang sehat, para ilmuwan berusaha mencari tahu mengapa beberapa orang gemuk menjadi tidak sehat sementara yang lain tidak.
Sekarang, sebuah studi komprehensif oleh para peneliti dari Zurich dan Leipzig telah memberikan dasar vital untuk pekerjaan ini. Secara khusus, para peneliti telah menghasilkan atlas terperinci dengan data dari orang yang kelebihan berat badan yang sehat dan tidak sehat, pada jaringan lemak (adiposa) mereka, dan pada aktivitas gen dalam sel jaringan ini. “Hasil kami dapat digunakan untuk mencari penanda seluler yang memberikan informasi tentang risiko pengembangan penyakit metabolisme,” jelas Adhideb Ghosh, seorang peneliti dalam kelompok ETH Profesor Christian Wolfrum dan salah satu dari dua penulis utama penelitian ini. “Data ini juga sangat menarik untuk penelitian dasar. Ini dapat membantu kami mengembangkan terapi baru untuk penyakit metabolisme.”
Menyelidiki biobank besar
Untuk penelitian ini, Ghosh dan rekan -rekannya menggunakan Leipzig Obesity Biobank, kumpulan biopsi yang luas yang diambil dari individu yang gemuk. Disusun oleh para ilmuwan dari University of Leipzig, sampel -sampel ini berasal dari pasien obesitas yang menjalani operasi elektif dan menyetujui pengumpulan sampel jaringan adiposa untuk tujuan penelitian. Koleksi ini juga mencakup informasi medis yang luas tentang kesehatan pasien.
Karena sampel jaringan semua diambil dari individu yang gemuk dengan atau tanpa penyakit metabolisme, mereka memungkinkan perbandingan antara individu dengan obesitas yang sehat dan tidak sehat. Dalam sampel dari 70 sukarelawan, para peneliti di ETH Zurich memeriksa gen mana yang aktif – dan seberapa aktif mereka – berdasarkan sel -sel untuk dua jenis jaringan adiposa: subkutan dan visceral.
Para ilmuwan dan ahli medis berasumsi bahwa lemak visceral, yang terletak jauh di dalam rongga perut dan mengelilingi organ -organ internal, terutama bertanggung jawab atas penyakit metabolisme. Sebaliknya, para ahli umumnya percaya bahwa lemak yang terletak tepat di bawah kulit kurang bermasalah.
Untuk penelitian ini, sangat penting bahwa sel -sel jaringan adiposa tidak semua hanya disatukan, karena jaringan ini tidak hanya terdiri dari sel -sel lemak (adiposit) tetapi juga sel -sel dari jenis lain. “Faktanya, adiposit berada di minoritas,” jelas Isabel Reinisch, postdoc dalam kelompok Wolfrum dan penulis utama penelitian ini. Sebagian besar jaringan adiposa terdiri dari sel -sel kekebalan tubuh, sel -sel yang membentuk pembuluh darah, dan sel -sel prekursor adiposit yang belum matang. Jenis sel lain, yang dikenal sebagai sel mesothelial, hanya ditemukan dalam jaringan adiposa visceral dan menandai batas luarnya.
Lemak perut direnovasi
Seperti yang dapat ditunjukkan oleh para peneliti, ada perubahan fungsional yang signifikan dalam sel dalam jaringan adiposa visceral orang dengan penyakit metabolisme. Renovasi ini mempengaruhi hampir setiap jenis sel dalam bentuk jaringan ini. Sebagai contoh, analisis genetik menunjukkan bahwa adiposit individu yang tidak sehat tidak dapat lagi membakar lemak secara efektif dan sebaliknya menghasilkan jumlah molekul messenger imunologis yang lebih besar. “Zat -zat ini memicu respons kekebalan pada lemak visceral orang gemuk,” jelas Insiisch. “Dapat dibayangkan bahwa respons ini mempromosikan pengembangan penyakit metabolisme.”
Para peneliti juga menemukan perbedaan yang sangat jelas dalam jumlah dan fungsi sel mesothelial: pada individu obesitas yang sehat, ada proporsi sel mesothelial yang jauh lebih besar dalam lemak visceral dan sel -sel ini menunjukkan fleksibilitas fungsional yang lebih besar. Secara khusus, sel dapat beralih ke semacam mode sel induk dan karenanya dikonversi menjadi jenis sel yang berbeda, seperti adiposit, pada individu yang sehat. “Kemampuan sel yang berdiferensiasi penuh untuk dikonversi menjadi sel induk terutama terkait dengan kanker,” kata Reinisch. Karena itu, dia terkejut menemukan kemampuan ini dalam jaringan adiposa. “Kami menduga bahwa sel -sel fleksibel di tepi jaringan adiposa pada individu gemuk sehat memfasilitasi ekspansi jaringan yang halus.”
Akhirnya, para peneliti juga menemukan perbedaan antara pria dan wanita: jenis sel progenitor tertentu hanya ada pada lemak visceral wanita. “Ini bisa menjelaskan perbedaan dalam pengembangan penyakit metabolisme antara pria dan wanita,” kata Reontisch.
Menemukan biomarker baru
Atlas baru aktivitas gen pada orang yang kelebihan berat badan menggambarkan komposisi jenis sel dalam jaringan adiposa dan fungsinya. “Namun, kita tidak dapat mengatakan apakah perbedaan adalah alasan mengapa seseorang sehat secara metabolik atau apakah, sebaliknya, penyakit metabolisme menyebabkan perbedaan ini,” kata Ghosh. Sebaliknya, para ilmuwan memandang pekerjaan mereka sebagai dasar untuk penelitian lebih lanjut. Mereka telah menerbitkan semua data dalam aplikasi web yang dapat diakses publik sehingga tersedia bagi peneliti lain untuk bekerja dengannya.
Secara khusus, atlas ini sekarang memungkinkan untuk menemukan penanda baru yang memberikan informasi tentang risiko pengembangan penyakit metabolisme. Saat ini, para peneliti juga mencari spidol semacam ini, yang dapat membantu meningkatkan pengobatan penyakit tersebut. Misalnya, ada kelas obat baru yang menekan nafsu makan dan mempromosikan pelepasan insulin di pankreas – tetapi obat -obatan ini kekurangan pasokan. “Biomarker yang dapat diturunkan dari data kami dapat membantu mengidentifikasi pasien yang paling membutuhkan perawatan ini,” kata Reontisch.
Referensi
Regnisch I, Ghosh A, Noé F, Sun W, Dong H, Leary P, Dietrich A, Hoffmann A, Blüher M, Wolfrum C: Meluncurkan populasi adiposa yang terkait dengan kesehatan metabolisme dalam obesitas. Metabolisme sel 2025, 37: 1, doi: 10.1016/j.cmet.2024.11.006
