Участник @васьвась написал в Диеты при ВИЧ-инфекции:
Сейчас наткнулся. Чето про ожирение. Нифига не понял правда. Надо @Gremlin позвать. Ну и Илья поймет конечно.
https://www.nature.com/articles/s42255-020-00311-5
Хоть данная тематика, лично мне, и не так интересна, как теоретические вопросы ВИЧ-инфекции, но все же для общего развития, думаю, не помешает чуть-чуть в ней покопаться и для других покопать.
Итак, давайте вместе попытаемся по звеньям (тезисам) расшифровать написанную в вышеуказанном абстракте Nature (к сожалению, в свободном доступе имеется лишь абстракт) абракадабру.
1-ый тезис: Adipose tissue macrophages (ATMs) display tremendous heterogeneity depending on signals in their local microenvironment and contribute to the pathogenesis of obesity.
Перевод: Макрофаги жировой ткани (АТМ) проявляют огромную гетерогенность в зависимости от сигналов в их локальном микроокружении и вносят свой вклад в патогенез ожирения.
Пояснение: Здесь мы, понимаем, что макрофаги жировой ткани могут проявлять многообразие в зависимости от того, какие сигналы от клеток жировой ткани в их непосредственном окружении они получают. И также мы понимаем, что в результате, разные образованные популяции макрофагов по-разному будут влиять на усугубление состояния, облегчение состояния, либо сохранение нейтралитета при ожирении.
Теперь, для того, чтобы в полной мере осознать смысл данного (что за сигналы, что за макрофаги жировой ткани, их роль там, что из себя представляет ожирение, что вызывает, что такое воспаление жировой ткани и чем вызвано и т.д.) и последующих тезисов из «Нэйчеровского» абстракта необходимо провести небольшой экскурс в жировую ткань. Об этом – файл с описанием и иллюстрациями ниже.
Про жировую ткань, ее воспаление, резидентные там макрофаги и липотоксичность
2-ой тезис: The phosphoinositide 3-kinase (PI3K) signalling pathway, antagonized by the phosphatase and tensin homologue (PTEN), is important for metabolic responses to obesity. We hypothesized that fluctuations in macrophage-intrinsic PI3K activity via PTEN could alter the trajectory of metabolic disease by driving distinct ATM populations. Using mice harbouring macrophage-specific PTEN deletion or bone marrow chimeras carrying additional PTEN copies, we demonstrate that sustained PI3K activity in macrophages preserves metabolic health in obesity by preventing lipotoxicity.
Перевод: Сигнальный путь фосфоинозитид-3-киназы (PI3K), антагонизированный гомологом фосфатазы и тензина (PTEN), важен для метаболических реакций на ожирение. Мы предположили, что колебания внутренней активности PI3K макрофагов через PTEN могут изменить траекторию метаболических заболеваний, стимулируя различные популяции АТМ. Используя мышей, содержащих макрофаг-специфическую делецию PTEN или химеры костного мозга, несущие дополнительные копии PTEN, мы демонстрируем, что устойчивая активность PI3K в макрофагах сохраняет метаболическое здоровье при ожирении, предотвращая липотоксичность.
Пояснение: Из написанного выше мы понимаем, что есть некая киназа PI3K, которая обеспечивает некую передачу сигнала в клетке, антагонистом которой является некий гомолог фосфатазы PTEN (т.е. PTEN неким образом противодействует передаче сигнала в клетке, инициированной киназой PI3K). И мы понимаем, что данный сигнальный путь, видимо, обеспечивает некие важные обменные процессы в жировой ткани при ожирении. Далее мы понимаем, что авторы исследования решили проверить, как сигнальный путь, инициированный PI3K в макрофагах жировой ткани, влияет на метаболическое здоровье при ожирении. И мы понимаем также, что проверить это они решили через регуляцию данного сигнального пути фосфатазой PTEN у мышек с ожирением. Т.е. взяли «тучных» мышек и разделили их на 2-е группы, у одной группы создав дефицит/отсутствие фосфатазы PTEN в макрофагах жировой ткани, а у другой группы создав избыток фосфатазы PTEN в макрофагах. Таким образом у мышек без PTEN в макрофагах, сигнальному пути, протекающему при помощи киназы PI3K, ничего не препятствовало и он протекал во всю мощь. А у мышек, с избытком PTEN данный сигнальный путь был практически заблокирован. И далее из контекста, мы понимаем, что те мышки, у которых было отсутствие/дефицит PTEN в итоге обладали лучшим метаболическим здоровьем и отсутствием липотоксичности в условиях ожирения. Т.е. протекание сигнального пути PI3K в макрофагах жировой ткани благотворно влияет на метаболическое здоровье при ожирении у мышек.
И вот теперь для того, чтобы глубже понять, что такое: PI3K, PTEN, сигнальный путь и как все это устроено и функционирует, ниже привожу подробное описание с иллюстрациями на данную тему.
PI3K-сигнальный путь
3-ий тезис: Myeloid PI3K signalling promotes a beneficial ATM population characterized by lipid uptake, catabolism and high expression of the scavenger macrophage receptor with collagenous structure (MARCO).
Перевод: Миелоидная сигнализация PI3K способствует благоприятной популяции АТМ, характеризующейся поглощением липидов, катаболизмом и высокой экспрессией рецепторов-мусорщиков с коллагеновой структурой (MARCO) на поверхность макрофагов.
Пояснение: Т.е. сигнальный путь, обеспечиваемый PI3K в миелоидных клетках (клетки миелоидного ряда, включающие в себя макрофаги) способствует образованию определенной популяции макрофагов жировой ткани, которые способны усиленно экспрессировать (производить) рецепторы мусорщики MARCO, поглощать липиды и перерабатывать/катаболизировать их, тем самым препятствуя липотоксичности (накопление липидов в иных, нежели жировая, тканях).
Для того чтобы более подробно глянуть, что из себя представляет рецептор MARCO, как он действует и за счет чего является полезным и есть ли его связь с усиленным поглощением липидов макрофагами, ниже привожу его описание с иллюстрациями.
Рецептор MARCO
4-ый тезис: Dual MARCO and myeloid PTEN deficiencies prevent the generation of lipid-buffering ATMs, reversing the beneficial actions of elevated myeloid PI3K activity in metabolic disease. Thus, macrophage-intrinsic PI3K signalling boosts metabolic health by driving ATM programmes associated with MARCO-dependent lipid uptake.
Перевод: Двойной дефицит MARCO и миелоидных PTEN предотвращает образование липид-буферных макрофагов жировой ткани, обращая вспять благотворное действие повышенной миелоидной активности PI3K при метаболических заболеваниях. Таким образом, присущая макрофагам сигнализация PI3K повышает метаболическое здоровье, управляя программами макрофагов жировой ткани, связанным с MARCO-зависимым поглощением липидов.
Пояснение: Здесь, сперва, наш мозг находится в небольшом затруднении от кажущейся противоречивости 1-го предложения. Ведь первое предложение, по сути, гласит, что одновременный дефицит полезного инструмента – рецептора-мусорщика MARCO (т.е. действие отрицательного фактора) и вредного инструмента – фосфатазы PTEN, мешающей благотворному сигнальному пути PI3K (т.е. действие положительного фактора) приводит в итоге к отрицательному результату в виде уменьшения популяции макрофагов, способных усиленно поглощать вредный при ожирении избыток липидов, тем самым сводя на нет благотворное влияние на жировую ткань сигнального пути PI3K. Т.е., зачем-то ученые применили 2-а одновременных разнонаправленных действия (хорошее – дефицит PTEN и плохое – дефицит MARCO), которое в итоге приводит к плохому результату. Тут мы, начинаем было сожалеть о том, что нельзя увидеть все исследование целиком в свободном доступе, а не только абстракт, чтобы глянуть подробности данного противоречивого предложения. Но тут, на помощь нам приходит второе и последнее итоговое предложение, которое гласит: «Таким образом, присущая макрофагам сигнализация PI3K повышает метаболическое здоровье, управляя программами макрофагов жировой ткани, связанным с MARCO-зависимым поглощением липидов.», из которого мы соображаем, что основной акцент в понятии метаболического здоровья ученые сделали на поглощении липидов макрофагами. А за это поглощение макрофагами, в свою очередь, отвечает, судя по всему, тот самый рецептор-мусорщик MARCO. А за производство (экспрессию) этого рецептора-мусорщика, в свою очередь, отвечает тот самый сигнальный путь, обеспечиваемый киназой PI3K. А это значит, что, когда исследователи создали одновременный дефицит MARCO и PTEN они, тем самым, запустили благотворный для метаболизма сигнальный путь PI3K, но при этом, неким образом, заблокировали/снизили вызванное им (PI3K-сигнальным путем) производство (экспрессию) благотворного рецептора MARCO. Стало быть, мы догадываемся теперь, что сделали это ученые специально для того, чтобы оценить, насколько вклад повышенной продукции рецептора MARCO весом во всем положительном влиянии на метаболическое здоровье сигнального пути PI3K. И ученые установили, что без производства MARCO сигнальный путь PI3K не приводит к таким хорошим результатам, как увеличение числа макрофагов, способных усиленно поглощать/утилизировать избыток липидов в ожиревших тельцах мышек, тем самым снижая липотоксичность.
Выводы:
1) PI3K-сигнальный путь в макрофагах жировой ткани играет важную роль в метаболическом здоровье мышек с ожирением;
2) PI3K-сигнальный путь в макрофагах жировой ткани играет важную роль в метаболическом здоровье мышек с ожирением, во многом, за счет увеличения популяции макрофагов жировой ткани с повышенной экспрессией/продукцией рецептора-мусорщика MARCO.
3) Теперь неплохо бы проверить это на людях с ожирением;
4) Необходимо проверить и отрицательные факторы интенсификации сигнального пути PI3K (за счет блокировки фосфатазы PTEN, как здесь, например) в макрофагах жировой ткани у людей, т.к. таковые в иных, нежели макрофаги жировой ткани, совершенно точно имеются (ускорение роста опухолей, например).