Studie avslöjar ny roll för inflammatoriskt protein i fettvävnad
En ny studie publicerad i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications visar att det inflammatoriska proteinet IL-1β har en viktig fysiologisk funktion i fettvävnad. Forskare vid Karolinska Institutet har upptäckt att IL-1β hjälper kroppen att hantera energilagring genom att signalera till celler att omvandlas till nya fettceller som kan lagra energi på ett säkert sätt.
Studien visar att IL-1β, som vanligtvis förknippas med negativa inflammatoriska effekter, har en tidigare okänd funktion i hälsosam energilagring.
– Detta kan ha betydelse för framtida utveckling av nya terapeutiska behandlingar som tar hänsyn till inflammationens fysiologiska effekter, säger Jurga Laurencikiene, docent vid institutionen för medicin, Huddinge (MedH).
Så genomfördes studien
Studien genomfördes i samarbete med flera andra labb, men framförallt med Prof. Marc Donaths grupp vid University of Basel, Schweiz. Forskarna använde olika musmodeller och humana experimentella system för att testa sin hypotes. De använde bland annat genetiska manipulationer in vivo, där IL-1-receptorn (IL1R1) togs bort specifikt från fettceller eller från alla celler i kroppen. Detta gjorde det möjligt att se hur frånvaron av denna receptor påverkade fettlagring och metabolism hos djuren.
Forskarna odlade också fettcellprekursorer från både möss och människor i laboratoriet och utsatte dem för IL-1β. De undersökte hur denna molekyl påverkade processen för dessa celler att bli fettceller, särskilt under de tidiga stadierna av deras utveckling. Genuttrycksanalys användes för att förstå vilka gener som aktiverades när IL-1β var närvarande, och de fann att nyckelgener involverade i fettbildning aktiverades.
Kort- och långsiktiga effekter
Forskarna undersökte också hur korta utsöndringar av IL-1β, som de som sker efter måltider, främjar hälsosam utveckling av fettvävnad, medan långvarig exponering för höga nivåer av IL-1β, vanligt vid fetma, stör denna process. De observerade att högre nivåer av potentiellt aktivt IL-1β i fettvävnad hos friska individer är kopplat till mindre fettceller, vilket tyder på en mer effektiv produktion av nya fettceller och en fördelaktig metabolism.
Betydelsen av resultaten och framtida forskning
– Våra resultat belyser vikten av fysiologisk, akut inflammation för att bibehålla metabolisk hälsa och det är viktigt att utveckla mer riktade antiinflammatoriska behandlingar som inte stör denna vävnadsombyggande funktion, säger Kaisa Hofwimmer, postdoktor vid institutionen för medicin, Huddinge.
Forskarna planerar att undersöka om IL-1β riktar sig mot specifika subtyper av fettcellprekursorer och vad som gör dessa celltyper unika. De vill också fortsätta med mekanistiska undersökningar för att förstå hur kronisk exponering för IL-1β på cellulär nivå misslyckas med att inducera ny fettcellsbildning, trots att cellerna behåller sin förmåga att svara på dess inflammatoriska induktion.
Studien öppnar upp för nya insikter om hur inflammation kan spela en positiv roll i kroppens energihantering och metabolism.
Studien finansierades huvudsakligen av Vetenskapsrådet, Novo Nordisk foundation, European Foundation for Studies of Diabetes, KI KID grant, CIMED grant (Laurencikiene), Swiss National Science Foundation (Donath).
Publikation
"IL-1β promotes adipogenesis by directly targeting adipocyte precursors" Kaisa Hofwimmer, Joyce de Paula Souza, Narmadha Subramanian, Milica Vujičić, Leila Rachid, Hélène Méreau, Cheng Zhao, Erez Dror, Emelie Barreby, Niklas K Björkström, Ingrid Wernstedt Asterholm, Marianne Böni-Schnetzler, Daniel T Meier, Marc Y Donath, Jurga Laurencikiene, Nature Communications, online 11 september, 2024, DOI: 10.1038/s41467-024-51938-x.