Особенности провоспалительного фенотипа жировой ткани при экспериментальном метаболическом синдроме

Abstract

Цель. Изучение показателей провоспалительной активности жировой ткани в экспериментальной модели метаболического синдрома (МС) у крыс. Материалы и методы. Эксперименты выполняли на самцах крыс линии Вистар, которых содержали на стандартном корме или высокожировой и высокоуглеводной диете (ВЖВУД). У животных из опытной и контрольной групп оценивали физиологические и биохимические показатели; определяли концентрацию секретируемых клетками жировой ткани адипоцитарных гормонов (лептина, адипонектина) и цитокинов: фактора некроза опухоли альфа (TNF-α), интерлейкинов (IL) (IL-6, IL-10), моноцитарного хемотаксического фактора-1 (MCP-1) методом иммуноферментного анализа; исследовали фенотипический профиль клеток жировой ткани по экспрессии маркера CD68 методом иммуногистохимии и уровень экспрессии гена CD68 методом полимеразной цепной реакции. Для анализа и оценки выраженности морфологических изменений проводили гистологическое исследование фрагментов висцеральной жировой ткани. Результаты. Установлено, что у крыс, получавших ВЖВУД, наблюдалась статистически значимая (p менее 0,05) корреляция между увеличением массы жировой ткани и повышением концентрации лептина (r = 0,57), глюкозы (r = 0,62), инсулина (r = 0,61) в сыворотке крови. У животных опытной группы концентрация продуцируемых клетками жировой ткани провоспалительных цитокинов IL-6, TNF-α, MCP-1 и лептина превышала таковую в контроле (p менее 0,05). Наряду с этим у крыс на фоне ВЖВУД было зарегистрировано статистически значимое (p менее 0,05) снижение секреции противовоспалительного IL-10 и адипонектина. При гистологическом исследовании у животных опытной группы были выявлены гипертрофия и анизоцитоз адипоцитов, полнокровие венозных сосудов, утолщение прослойки междольковой соединительной ткани. Также у крыс, получавших ВЖВУД, наблюдалось увеличение числа CD68-позитивных клеток в образцах висцерального жира и повышение экспрессии гена CD68. Заключение. При экспериментальном диет-индуцированном МС жировая ткань приобретает провоспалительную активность за счет гипертрофии адипоцитов, инфильтрации иммунокомпетентными клетками (СD68+-макрофагами) и повышенной секреции провоспалительных хемо- и адипокинов (TNF-α, IL-6, MCP-1, лептина).Aim. To investigate the proinflammatory activity markers of adipose tissue in a rat model of metabolic syndrome (MetS). Materials and methods. The experiments were performed on male Wistar rats maintained on either a standard diet or a high-fat, high-carbohydrate diet (HFHCD). Physiological and biochemical parameters were assessed in the respective animal groups. The concentrations of adipokines (leptin and adiponectin) and cytokines: tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukins (IL-6 and IL-10) and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) secreted by adipose tissue cells were determined using enzyme-linked immunosorbent assay. The phenotypic profile of adipose tissue cells expressing the CD68 marker was examined by immunohistochemistry, and the level of CD68 gene expression was additionally assessed using real-time polymerase chain reaction. A histological examination of visceral adipose tissue fragments was performed. Results. It was found that in rats fed a HFHCD, there was a significant correlation (p less 0.05) between an increase in adipose tissue mass and elevated serum levels of leptin (r = 0.57), glucose (r = 0.62), and insulin (r = 0.61). In the experimental group, the concentrations of proinflammatory cytokines (IL-6, TNF-α, and MCP-1) and leptin produced by adipose tissue cells were higher than in the control group (p less 0.05). Additionally, we demonstrated that rats fed a HFHCD exhibited a significant (p less 0.05) decrease in the secretion of the anti-inflammatory cytokine IL-10 and adiponectin. Histological examination of the experimental group revealed adipocyte hypertrophy and anisocytosis, venous vessel congestion, and thickening of the interlobular connective tissue layer. Furthermore, rats fed an HFHCD exhibited an increased number of CD68-positive cells in visceral fat samples and elevated CD68 gene expression. Conclusion. Thus, in experimental diet-induced metabolic syndrome, adipose tissue acquires a proinflammatory phenotype due to adipocyte hypertrophy, infiltration by immune-competent cells (CD68+ macrophages), and increased secretion of proinflammatory chemo- and adipokines (TNF-α, IL-6, MCP-1, and leptin).