Μια διεθνής μελέτη με επικεφαλής επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Ben-Gurion του Negev έχει χαρακτηρίσει τους πληθυσμούς των λιποκυττάρων σε διάφορους λιπώδεις ιστούς του ανθρώπινου σώματος. Χρησιμοποιώντας καινοτόμα τεχνολογία, οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν για πρώτη φορά μοναδικούς υποπληθυσμούς λιποκυττάρων, με πιο σύνθετες λειτουργίες από ό,τι ήταν γνωστό στο παρελθόν. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο Nature Genetics και παρέχουν μια βάση για περαιτέρω έρευνα για την προώθηση της εξατομικευμένης ιατρικής στην παχυσαρκία.
Επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας ήταν ο καθηγητής Esti Yeger-Lotem και ο καθηγητής Assaf Rudich από το Τμήμα Κλινικής Βιοχημείας και Φαρμακολογίας της Σχολής Επιστημών Υγείας στο Πανεπιστήμιο Ben-Gurion του Negev.
Οι ερευνητές μελέτησαν την ποικιλομορφία των λιποκυττάρων σε υποδόριο και ενδοκοιλιακό (σπλαχνικό) λιπώδη ιστό στον άνθρωπο. Αυτή η μελέτη αποτελεί μέρος μιας διεθνούς προσπάθειας, The Human Cell Atlas Project, για τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου χάρτη όλων των τύπων και υποτύπων των κυττάρων που αποτελούν το ανθρώπινο σώμα, σε συνεργασία με πολλά άλλα εργαστήρια σε όλο τον κόσμο.
Η μελέτη χρησιμοποίησε καινοτόμο τεχνολογία που χαρτογραφεί μόρια RNA, τα οποία αποτελούν τη βάση για τη μετάφραση του γονιδιώματος σε πρωτεΐνες. Η εφαρμογή της τεχνολογίας σε δείγματα λιπώδους ιστού που ελήφθησαν από δότες κατέστησε δυνατό τον εντοπισμό γνωστών τύπων κυττάρων που περιλαμβάνονται στον ιστό, όπως λιποκύτταρα, κύτταρα αιμοφόρων αγγείων, κύτταρα ανοσοποιητικού συστήματος και παραδόξως προηγουμένως μη χαρακτηρισμένους υποτύπους.
Τα τελευταία 30 χρόνια, οι απόψεις μας για τον λιπώδη ιστό και τα λιποκύτταρα έχουν αλλάξει. Στο παρελθόν, ο λιπώδης ιστός θεωρούνταν ένας βαρετός ιστός, του οποίου ο μοναδικός σκοπός ήταν να αποθηκεύει την περίσσεια ενέργειας με τη μορφή λίπους (τριγλυκερίδια) και να το διασπά ως μια άμεσα διαθέσιμη πηγή ενέργειας για τον οργανισμό.
Σήμερα, γνωρίζουμε ότι ο λιπώδης ιστός παράγει και εκκρίνει εκατοντάδες πρωτεΐνες και άλλες ουσίες στην κυκλοφορία του αίματος, οι οποίες ρυθμίζουν μια μεγάλη ποικιλία διεργασιών μέσω της διακυτταρικής επικοινωνίας εντός του λιπώδους ιστού και με τους ιστούς του εγκεφάλου, των αιμοφόρων αγγείων, του ήπατος και του παγκρέατος. Για παράδειγμα, η ορμόνη λεπτίνη, που παράγεται σχεδόν αποκλειστικά από τα λιποκύτταρα, είναι ένας κεντρικός ρυθμιστής της όρεξης, του φαγητού και του ρυθμού της ενεργειακής δαπάνης, που ταξιδεύει μέσω της κυκλοφορίας του αίματος φτάνοντας στα κέντρα ελέγχου στον εγκέφαλο.
Έγινε σαφές ότι ο λιπώδης ιστός δεν είναι ένας ενιαίος ιστός. Οι λιπώδεις ιστοί σε ξεχωριστές θέσεις στο σώμα -για παράδειγμα, κάτω από το δέρμα ή μέσα στην κοιλιακή κοιλότητα και γύρω από τα εσωτερικά όργανα (σπλαχνικό λίπος)- λειτουργούν διαφορετικά και έχουν ποικίλες επιπτώσεις στην υγεία και τις ασθένειες. Ο σπλαχνικός λιπώδης ιστός αναπτύσσεται στην παχυσαρκία ως πιο φλεγμονώδης ιστός, που περιέχει περισσότερα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, των οποίων η επικοινωνία με τα λιποκύτταρα συμβάλλει στις μεταβολικές (διαβήτης, λιπώδες ήπαρ) και στις καρδιαγγειακές επιπλοκές της παχυσαρκίας.
«Η ποικιλομορφία των λιποκυττάρων στους διαφορετικούς λιπώδεις ιστούς στον άνθρωπο είναι πιο περίπλοκη, ενδιαφέρουσα και εκπληκτική από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Για παράδειγμα, εκτός από τα κλασικά λιπώδη κύτταρα (λιποκύτταρα), βρήκαμε υποπληθυσμούς λιποκυττάρων, που χαρακτηρίζονται εδώ για πρώτη φορά, που εκφράζουν μόρια RNA που υποδεικνύουν μοναδικές λειτουργίες, όπως η φλεγμονώδης διεργασία, η εξωκυτταρική ρύθμιση των αγγείων και οι ουλές (ίνωση)», εξήγησε ο καθηγητής Yeger-Lotem.
«Αφού τα βρήκαμε υπολογιστικά, μπορέσαμε να τα δούμε και στο μικροσκόπιο. Αρχικά πιστεύαμε ότι αυτά τα μοναδικά κύτταρα δημιουργήθηκαν από τα κλασικά κύτταρα “υιοθετώντας” επιπλέον, μοναδικές λειτουργίες, αλλά ανακαλύψαμε ότι η οδός διαφοροποίησης είναι στην πραγματικότητα το αντίθετο: τα μοναδικά λιποκύτταρα φαίνεται να “χάνουν” τις μοναδικές τους λειτουργίες για να γίνουν κλασικά λιποκύτταρα».
Αναζητώντας την πηγή των διαφορών μεταξύ υποδόριου και σπλαχνικού λίπους, η μελέτη διαπίστωσε ότι οι περισσότεροι από τους πληθυσμούς των λιποκυττάρων ήταν παρόμοιοι μεταξύ του υποδόριου και του ενδοκοιλιακού λίπους. Ωστόσο, εντοπίστηκαν σημαντικές, αν και πιο λεπτές, διαφορές μεταξύ των λιποκυττάρων στους δύο ιστούς. Για παράδειγμα, η διακυτταρική επικοινωνία στους δύο ιστούς διαφέρει: τα λιποκύτταρα στον σπλαχνικό ιστό εκφράζουν γονίδια που υποδεικνύουν πιο ενεργή επικοινωνία με κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος εντός του ιστού και εμπλέκονται σε προφλεγμονώδεις διεργασίες.
Αντίθετα, στο υποδόριο λίπος, τα λιποκύτταρα επικοινωνούν περισσότερο μεταξύ τους και συμμετέχουν σε αντιφλεγμονώδεις διεργασίες. Επιπλέον, ένας από τους μοναδικούς τύπους λιποκυττάρων, που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά σε αυτή τη μελέτη, εμφανίστηκε μόνο στον ενδοκοιλιακό ιστό.
«Οι νέες γνώσεις σχετικά με την κυτταρική σύνθεση και τη λειτουργία των ανθρώπινων λιπωδών ιστών παρέχουν μια βάση για περαιτέρω εφαρμοσμένη έρευνα με στόχο την προώθηση της εξατομικευμένης ιατρικής στην παχυσαρκία», εξηγεί ο καθηγητής Rudich. «Βρήκαμε ότι ο επιπολασμός των μοναδικών λιποκυττάρων που εντοπίσαμε σχετιζόταν με τις μεταβολικές επιπλοκές της παχυσαρκίας: η σχετική αναλογία τους στον ιστό είναι μεγαλύτερη όσο πιο σοβαρή είναι η αντίσταση στην ινσουλίνη. Για το σκοπό αυτό, εργαζόμαστε ήδη για την ανάπτυξη εργαλείων που μπορούν να φέρουν τα ευρήματά μας στην κλινική ιατρική, για παράδειγμα, αναπτύσσοντας μικροσκοπικές εξετάσεις λιπώδους ιστού και ταυτοποιώντας μοναδικά λιποκύτταρα από κλινικό παθολόγο».
Περισσότερες πληροφορίες: Or Lazarescu et al, Human subcutaneous and visceral adipocyte atlases uncover classical and nonclassical adipocytes and depot-specific patterns, Nature Genetics (2025). DOI: 10.1038/s41588-024-02048-3.
