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Cellule immunitarie contro obesità e diabete
Le cellule iNKT sono correlate con l'aumento di peso: terapie che attivano queste cellule del sistema immunitario potrebbero aiutare a gestire diabete, malattie metaboliche ed obesità
Un borsista di ricerca Marie Curie, insieme a un team di ricercatori internazionali, ha scoperto un potenziale alleato nella lotta contro l'obesità. Si tratta di un tipo di cellula immunitaria antitumorale che si trova nelle nostre "maniglie dell'amore" e ci protegge contro l'obesità e la sindrome metabolica che porta al diabete.
I loro risultati indicano che le cellule iNKT (invariant natural killer T-cells), che sono di vitale importanza per l'immunità, vanno perse quando le persone diventano obese, ma possono essere ripristinate attraverso la perdita di peso. In seguito alla loro scoperta sono stati in grado di dimostrare che le terapie che attivano le cellule iNKT potrebbero aiutare a gestire l'obesità, il diabete e le malattie metaboliche. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Immunity.
L'obesità è una preoccupazione crescente in seno all'Unione europea. Le statistiche mostrano che il 10-30 % degli adulti sono affetti da obesità, mentre il 30-70% sono in sovrappeso. Al contempo, il numero di neonati e bambini in sovrappeso nella Regione europea dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) è aumentato costantemente nel periodo 1990-2008; il 60% dei bambini che sono in sovrappeso prima della pubertà saranno sovrappeso nell'età adulta.
L'obesità infantile è stata associata a fattori di rischio per la salute per le malattie cardiovascolari, il diabete di tipo 2, problemi ortopedici, disturbi mentali, scarso rendimento a scuola e bassa autostima. Statistiche come queste sottolineano l'importanza della ricerca concernente i metodi per combattere l'obesità.
Stando ai risultati della ricerca condotta dalla borsista Marie Curie dott.ssa Lydia Lynch del Trinity College Dublin, dal prof. Donal O'Shea, endocrinologo presso il St Vincent's University Hospital, e dalla prof.ssa di immunologia comparata Cliona O'Farrelly, del Trinity, le cellule iNKT sono state scoperte nel grasso umano omentale, che fino ad ora era stato considerato raro negli esseri umani. Il grasso omentale è lo strato tissutale che si trova sotto i muscoli dello stomaco, comunemente denominato pancia della birra o maniglie dell'amore.
"Abbiamo poi trovato una vasta popolazione di cellule iNKT nel tessuto adiposo di topi", ha detto la dott.ssa Lynch, che grazie alla borsa di ricerca Marie Curie ha avuto l'opportunità di lavorare con professori assistenti di medicina alla Harvard Medical School (HMS) e leader nel settore della ricerca NKT.
"Ora abbiamo individuato il ruolo di queste cellule nella regolazione del peso corporeo e dello stato metabolico, probabilmente attraverso il controllo dell'infiammazione nel tessuto adiposo."
Questa non è stata la loro unica scoperta. Hanno anche scoperto che un lipide chiamato alfa-galactosylceramide (AGC) può portare ad un notevole miglioramento del metabolismo, perdita di peso e a malattia del fegato grasso, così come all'inversione del diabete mediante un rafforzamento delle cellule che sono state esaurite.
La dott.ssa Lynch ha seguito questa linea di ricerca dal 2007, quando ha lavorato con il prof. Donal O'Shea presso la Obesity Clinic del St Vincent's University Hospital a Dublino, concentrandosi sul sistema immunitario dei pazienti obesi. "Sapevamo che non solo i pazienti obesi hanno una maggiore incidenza di infarti e di diabete di tipo 2 rispetto ai soggetti magri, ma sviluppavano anche più infezioni rispetto ai non-obesi," ha detto.
Le analisi effettuate su campioni di sangue di pazienti hanno rivelato che sia le cellule NKT che le cellule iNKT erano diminuite. Studi successivi del tessuto grasso da un gruppo di pazienti obesi che avevano perso peso dopo la chirurgia bariatrica hanno dimostrato che le cellule iNKT erano risalite a livelli normali.
Basandosi su ciò che era già noto, la dott.ssa Lynch e i suoi colleghi del BIDMC, del St Vincent University Hospital e del Trinity College di Dublino hanno condotto una serie di esperimenti sugli animali per testare la loro ipotesi che le cellule iNKT svolgono un ruolo nella regolazione del tessuto adiposo e proteggono contro lo sviluppo di infiammazione e della sindrome metabolica.
I professori Marco Exley e Cliona O'Farrellyn hanno descrito un gran numero di cellule iNKT nel tessuto epatico umano e dei topi. Il gruppo della dott.ssa Lynch doveva verificare che, come gli esseri umani, anche i topi ospitavano queste cellule nel grasso, ed è esattamente ciò che hanno trovato.
"Ne abbiamo trovate moltissime", ha detto la dott.ssa Lynch.
Avendo trovato quello che stava cercando, la squadra ha poi fatto seguire ai topi una dieta ricca di grassi e ha studiato l'esito. "Come per i soggetti umani che avevamo studiato in precedenza, gli animali hanno perso le loro cellule iNKT quando sono diventati obesi," ha commentato la Lynch. "Appena li abbiamo tolti da questa dieta e rimessi a seguire una dieta normale con livelli di grasso standard, hanno perso peso e le loro cellule iNKT sono aumentate."
Partendo da questo gli autori hanno quindi deciso di capire meglio il ruolo preciso delle cellule iNKT esaminando due ceppi di topi, che sono entrambi carenti di cellule iNKT, e un gruppo di topi di controllo, tutti a un regime ricco di grassi.
Benché tutti gli animali siano diventati obesi, i topi con carenza di iNKT sono ingrassati del 30 per cento in più rispetto agli animali di controllo e hanno sviluppato l'equivalente murino di diabete di tipo 2 in sole sei settimane. I topi avevano anche livelli di trigliceridi notevolmente aumentati, cellule lipidiche più grandi e la malattia del fegato grasso.
Nella fase successiva, gli autori hanno rimosso cellule iNKT da un topo normale e le hanno iniettate in topi obesi carenti di NKT.
"Abbiamo effettivamente invertito il diabete e, anche se i topi hanno continuato a seguire una dieta ricca di grassi, hanno perso uno o due grammi di peso [il peso normale di un topo è di 20-25 grammi] e presentato una serie di caratteristiche che suggeriscono un'infiammazione ridotta, una migliore sensibilità all'insulina, trigliceridi e leptina inferiori, e adipociti di dimensioni ridotte", ha osservato la dott.ssa Lynch.
Infine, per vedere se il pool ridotto di cellule rimanenti iNKT nell'obesità potesse essere attivato per migliorare il metabolismo, gli scienziati hanno testato l'aGC, un lipide noto per attivare cellule iNKT. Essi hanno scoperto che negli animali obesi la somministrazione di una singola dose di aGC causava un notevole miglioramento del metabolismo e della malattia del fegato grasso, la perdita di gran parte del peso acquisito e l'inversione del diabete.
"L'aGC è stato testato in studi clinici per il trattamento di alcuni tipi di cancro, tra cui il melanoma, e si è dimostrato sicuro, producendo pochi effetti collaterali negli esseri umani," ha detto il prof. Exley. "Finora l'effetto della stimolazione NKT, sia tramite aGC o con altri mezzi, sulla perdita di peso, l'obesità e la malattia metabolica non è stato studiato e potrebbe fornire una nuova strada per il trattamento dell'obesità e della sindrome metabolica, che hanno ormai raggiunto proporzioni epidemiche in tutto il mondo".
Approfondimenti: iNKT
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