Адипоцити та макрофаги мають багато подібних функціональних характеристик і насправді настільки подібні, що преадипоцити мають здатність диференціюватися в макрофаги. Тому не виключено, що жирова тканина розширюється у відповідь на певні інфекції, як прямий наслідок, так і через зміну організму в стан надлишкової енергії. У разі деяких інфекцій ожиріння, що виникає, може бути наслідком ефекту «за присутністю», подібного до ефекту, спричиненого Helicobacter pylori, який закопується під слизову оболонку шлунка і викликає гастрит і виразки в процесі.

вступ

Докази фундаментальної науки

Експериментальне зараження моделей тварин мікроорганізмами, що стимулюють ожиріння, призводить до збільшення ожиріння, демонструючи пряму причинно-наслідкову зв'язок. Ці експериментальні моделі варіюються від нелюдських приматів до комах та включають гризунів та курей. Вірус собачої чуми (CDV), що належить до роду Morbillivirus, був першим зареєстрованим вірусом, що сприяє ожирінню. Ожиріння розвивається у мишей, інфікованих CDV, після того, як гостра інфекція стихає, і вірусу, що виявляється, не виявляється. Цей модус дії підтримує гіпотезу "вдари і втік", що інфекція може мати наслідки, навіть коли активна інфекція більше не виявляється. CDV знижує рівень концентрації меланіну, що концентрує, і рецептори лептину в гіпоталамусі, що може сприяти позитивному енергетичному балансу в цій моделі.

Інші інфекційні агенти також були досліджені в цьому контексті. Наприклад, асоційований з Rous вірус типу 7 (RAV-7), пташиний ретровірус, викликає зупинку росту, ожиріння та гіперліпідемію у курей. Основним ефектом RAV-7, який може сприяти ожирінню, є зниження рівня гормонів щитовидної залози. Крім того, було встановлено, що вірус хвороби Борна викликає ожиріння у щурів, пошкоджуючи гіпоталамус та через нейроендокринні порушення регуляції, а віруси, відомі як збудники скрепежу (трансмісивна губчаста енцефалопатія, що вражає тварин), повідомляють овець та кіз, переважно у віці від 2 до 5 років) викликають ожиріння у мишей. Хоча точний адипогенний механізм до кінця не вивчений, агенти Скрепі порушують нормальний метаболізм глюкози, а гіперглікемія призводить до порушення транссудинного транспорту глюкози в деяких регіонах мозку, що може призвести до функціональної дисрегуляції гіпоталамуса і, як наслідок, ожиріння.

Повідомляється, що 4 аденовіруси сприяють ожирінню. Тварини, експериментально заражені SMAM-1, аденовірусом птахів або трьома аденовірусами людини, аденовірусом-36 (Ad-36), аденовірусом 5 (Ad-5) та аденовірусом-37 (Ad-37) збільшили ожиріння порівняно з контролем, незважаючи на подібне споживання їжі. SMAM-1 спричинив збільшення вісцерального жиру у курей на 53% порівняно з контрольною групою лише за 3 тижні після щеплення. Спочатку неінфіковані товариші по клітці заразилися вірусом шляхом горизонтальної передачі та розвинули вісцеральне ожиріння. Парадоксально, але підвищене ожиріння через інфекцію SMAM-1 супроводжувалось зниженням рівня холестерину та тригліцеридів у сироватці крові.

Нещодавно на моделях тварин було перевірено більше аденовірусів людини на їх адипогенний потенціал. Шість підгруп класифікують аденовіруси за генетичною подібністю. Аденовірус типу 5 викликає ожиріння у мишей, а аденовірус 37 збільшує ожиріння у курей, тоді як два інших аденовіруси людини, аденовірус 2 (AD-2) та аденовірус 31 (Ad-31), не мають адипогенної активності у курей. Зрозуміло, що адипогенний ефект поділяють не всі аденовіруси, проте він виявляється специфічним для певних серотипів. Адипогенний потенціал інших 45 відомих аденовірусів людини вивчається.

Бабки (Libellula pulchella), інфіковані звичайним неінвазивним кишковим паразитом, грегаринасіном (Apicomplexa: Eugregarinorida), мають симптоми, подібні до метаболічного синдрому людини. У заражених бабок розвинулося значне накопичення ліпідів у верхній частині грудної клітки, нездатність окислювати жирні кислоти в м’язовій тканині, в 2 рази більша концентрація вуглеводів гемолімфи, ніж неінфіковані комахи, підвищена стійкість до інсуліну та підвищені маркери хронічного запального стану - симптоми, подібні до метаболічного синдрому у людей. Хоча фактори, що виділяються паразитами, вважалися відповідальними за явище, точний механізм невідомий і в даний час є предметом досліджень.

Роль бактерій кишечника в регуляції маси тіла та ожиріння була додатково вивчена. Ліпополісахариди (ЛПС) є прозапальним компонентом клітинної стінки бактерій, який зазвичай виробляється в результаті загибелі грамнегативних бактерій і всмоктується в організм. Під час септицемії звичайний рівень ЛПС у плазмі крові підвищується в 10-50 разів та викликає анорексію, серед інших метаболічних ефектів. З менш різким збільшенням ЛПС здатні викликати збільшення ваги та метаболічні зміни. У мишей, що харчуються з високим вмістом жиру, рівень ЛПС у плазмі крові збільшився приблизно в 2 рази, зменшився грамнегативний вміст бактеріоідів у кишечнику та збільшилася маса тіла та інсулінорезистентність. Інфузія екзогенного ЛПС для імітації рівня його плазми, подібного до рівня дієти з високим вмістом жиру, також призводить до збільшення ваги та порушення глікемічної реакції, підтверджуючи роль бактеріальних продуктів у регулюванні маси тіла.

Докази in vitro

Вірусний ген E4 orf-1 необхідний і достатній для цього адипогенного ефекту Ad-36. Крім того, Ad-36 зменшує експресію та секрецію лептину в жирових клітинах гризунів, що може зменшити аутокринний/паракринний інгібуючий ефект лептину на диференціацію преадипоцитів. Цікаво, що аденовіруси Ad-37 та Ad-9 також посилюють диференціацію 3T3-L1 і зменшують секрецію лептину, а Ad-31 також здатний посилювати диференціацію 3T3-L1 in vitro.

Інфекція in-vitro з Ad-36 збільшує поглинання глюкози первинними адипоцитами у гризунів та експлантатів (експлант або експлант - це жива тканина, відокремлена від власного органу і перенесена в штучне середовище росту) з жирової тканини людини або hASC за рахунок індукованого вірусом збільшення. в активації PI3K. Це може пояснити підвищену чутливість до інсуліну, що спостерігається у щурів, інфікованих Ad-36. Загалом, збільшення поглинання глюкози та de novo ліпогенез, посилення реплікації, диференціювання та накопичення ліпідів у попередниках адипоцитів, інфікованих Ad-36, а також посилення поглинання глюкози скелетними м’язами можуть сприяти ожирінню зі здоровим метаболічним профілем, індукованому вірусом у природніх умовах.

Дані in vitro для Ad-36 служать прикладом для визначення молекулярних механізмів інших адипогенних збудників. Враховуючи, що етичні проблеми виключають експериментальне зараження людей, такі механістичні докази in vitro особливо важливі для остаточного визначення ролі патогенних мікроорганізмів у ожирінні людини.

Ожиріння пов'язане із запаленням, але конкретні причинно-наслідкові зв'язки до кінця не вивчені. Скромні дані свідчать, що запалення передує ожирінню. Збільшення прозапальних маркерів може передбачити ожиріння у людей-учасників. Фактор стимулювання колонії макрофагів (MCSF) є підвищеним прозапальним маркером ожиріння, а надмірна експресія MCSF в жировій тканині збільшує ожиріння у трансгенних тварин. Невідомо, чи стимулюючі ожиріння збудники стимулюють вироблення MCSF, що призводить до розростання жирової тканини. Моделі на людях та тваринах демонструють роль жирової тканини в секреції прозапальних цитокінів, хоча останні дані свідчать про те, що збільшення прозапальних цитокінів не є наслідком ожиріння принаймні на деяких моделях тварин. Чи є запалення причиною чи наслідком ожиріння, залишається вирішити.

Здається, ця тема надихнула епідеміологічні повідомлення про взаємозв'язок між інфекцією, очевидною причиною запалення та ожирінням. Наприклад, група дослідників протестувала чоловіків середнього віку на наявність антитіл до чотирьох поширених вірусних інфекцій та на основі цих результатів визначила складну оцінку патогенного навантаження. Складений бал суттєво корелював з масою жиру та відсотком маси жиру. Рейтинг навантаження на складений патоген відповідав 9% дисперсії маси жиру. Інше дослідження тієї ж групи виявило, що серопозитивність до тих самих поширених вірусів негативно асоціювалася з чутливістю до інсуліну після контролю за індексом маси тіла (ІМТ). Дослідники припустили, що запалення з низьким вмістом жиру може бути спричинене вірусним навантаженням, що сприяє ожирінню та стійкості до інсуліну.

Конкретні інфекції можуть бути пов’язані з ожирінням людини. Деякі дослідження повідомляють про зв'язок Chlamydia pneumoniae з вищим ІМТ у людей, тоді як інші не виявляють ніякої асоціації. Цікаво, що позитивні до антитіл особи були старшими та мали нижчий соціально-економічний статус, а також мали вищий рівень інсуліну натще. Автори припустили, що ожиріння може бути не лише маркером зниження соціально-економічного статусу, але й більшої сприйнятливості до інфекцій. Це узгоджується з даними, що свідчать про те, що ожиріння пов’язане з порушенням імунної функції.

Серопозитивність SMAM-1 також асоціюється з вищим ІМТ та зниженням рівня ліпідів та холестерину в сироватці крові у пацієнтів із ожирінням. 20% обстежених із ожирінням суб'єктів мали антитіла до SMAM-1. Серопозитивні суб’єкти мали значно вищу масу тіла (95,1 ± 2,1 кг проти 80,1 ± 0,6 кг р