Une nouvelle étude internationale dirigée par des scientifiques de l'Université de Ben Gourion du Néguev a caractérisé les populations de cellules graisseuses dans divers tissus adipeux du corps humain. En utilisant une technologie innovante, les chercheurs ont pu s'identifier pour la première fois des sous-populations uniques de cellules graisseuses, avec des fonctions prédites plus complexes que celle précédemment connues, et même identifiées des différences entre les tissus adipeux humains dans la communication intercellulaire.
Les résultats sont publiés dans Génétique de la nature et fournir une base pour plus de recherches pour faire progresser la médecine personnalisée dans l'obésité.
L'équipe de recherche, dirigée par le professeur Esti Yerger-Lotem et le professeur Assaf Rudich du Département de biochimie clinique et de pharmacologie de la Faculté des sciences de la santé de l'Université Ben Gourion du Néguev, en collaboration avec le professeur Naomi Habib de l'hébreux Université de Jérusalem, Props. Matthias Bluher, Antje Korner et Martin Gericke de l'Université de Leipzig, Allemagne, et le professeur Rinki Murphy de l'Université d'Auckland, en Nouvelle-Zélande, ont étudié la diversité des cellules graisseuses dans les tissus de graisse sous-cutanés et intra-abdominaux (viscéraux) chez l'homme.
Cette étude fait partie d'un effort international, le projet de l'atlas des cellules humaines, pour générer une carte complète («créer des atlas») de tous types et sous-types de cellules qui composent le corps humain, en partenariat avec de nombreux autres laboratoires du monde entier.
L'étude a utilisé une technologie innovante qui mappe les molécules d'ARN, qui sont à la base de la traduction du génome en protéines. La technologie est basée sur l'attachement d'un « code-bar » unique spécifique à des cellules aux molécules d'ARN provenant de chaque cellule. Des milliers de cellules comprenant le tissu sont ainsi à barres à barres simultanément, permettant aux chercheurs de détecter des cellules contenant des sous-ensembles similaires de molécules d'ARN, qui appartiennent au même type de cellule, et des cellules avec des sous-ensembles distincts de molécules d'ARN, qui appartiennent à différents types de cellules.
L'application de la technologie à des échantillons de tissu adipeux obtenues à partir de donneurs a permis d'identifier les types connus de cellules comprenant les tissus, tels que les cellules graisseuses, les cellules des vaisseaux sanguins, les cellules du système immunitaire, et étonnamment – également auparavant sous-types non caractérisés.
Au cours des trente dernières années, nos vues sur les tissus adipeux et les cellules graisseuses se sont transformées. Dans le passé, le tissu adipeux était perçu comme un tissu « ennuyeux », dont le seul but était de stocker un excès d'énergie sous forme de graisse (triglycérides) et de la décomposer en tant que source d'énergie facilement disponible pour le corps.
Aujourd'hui, nous savons que le tissu adipeux produit et sécrète des centaines de protéines et autres substances dans la circulation sanguine, qui régulent une grande variété de processus par la communication intercellulaire dans le tissu adipeux et avec le cerveau, les vaisseaux sanguins, le foie et les tissus de pancréas. Par exemple, l'hormone de leptine, produite presque exclusivement par les cellules graisseuses, est un régulateur central de l'appétit, de l'alimentation et du taux de dépense énergétique, qui se déplace à travers la circulation sanguine atteignant des centres de contrôle dans le cerveau.
Dans le même temps, il est devenu clair que le tissu adipeux n'est pas un seul tissu. Au lieu de cela, les tissus adipeux dans des endroits séparés du corps – par exemple, sous la peau ou à l'intérieur de la cavité abdominale et autour des organes internes (graisse viscérale) – fonctionnent différemment et ont un impact diversifié sur la santé et la maladie.
Par exemple, le tissu adipeux viscéral se développe dans l'obésité en tant que tissu plus inflammatoire, contenant plus de cellules du système immunitaire, dont la communication avec les cellules graisseuses contribue à la métabolie (diabète, hépatique gras) et aux complications cardiovasculaires de l'obésité.
« La diversité des cellules graisseuses dans les différents tissus graisseuses chez l'homme est plus complexe, intéressante et surprenante que nous ne le pensions auparavant. Par exemple, en plus des cellules de graisse« classiques »(adipocyte), nous avons trouvé des sous-populations d'adipocytes, caractérisées ici Pour la première fois, qui expriment des molécules d'ARN indiquant des fonctions uniques, telles que la régulation des processus inflammatoires, la formation des vaisseaux sanguins, le dépôt de protéines extracellulaires et les cicatrices (Fibrose), « a expliqué le professeur Yerger-Lotem.
« Après les avoir trouvés par calcul, nous avons également pu les voir au microscope. Nous avons initialement pensé que ces cellules uniques avaient été créées à partir des cellules classiques en` `adoptant '' des fonctions uniques et uniques, mais nous avons découvert que la voie de différenciation est en fait le Contrairement: les cellules graisseuses uniques semblent «perdre» leurs fonctions uniques pour devenir des cellules graisseuses classiques. «
En recherchant la source des différences entre la graisse sous-cutanée et la graisse viscérale, les chercheurs ont constaté que la plupart des sous-populations de cellules grasses étaient similaires entre les graisses sous-cutanées et intra-abdominales. Néanmoins, des différences significatives, quoique plus subtiles, ont été identifiées entre les cellules graisseuses des deux tissus. Par exemple, la communication intercellulaire dans les deux tissus diffère: les cellules graisseuses du tissu intra-abdominal expriment des gènes indiquant une communication plus active avec les cellules du système immunitaire dans le tissu et sont impliquées dans des processus pro-inflammatoires.
En revanche, dans les graisses sous-cutanées, les cellules graisseuses communiquent davantage entre elles et participent à des processus anti-inflammatoires. De plus, l'un des types uniques de cellules grasses, découvertes pour la première fois dans cette étude, n'est apparue que dans le tissu intra-abdominal.
« Les nouvelles perspectives sur la composition cellulaire et la fonction des tissus des graisses humaines fournissent une base pour des recherches appliquées supplémentaires visant à promouvoir la médecine personnalisée dans l'obésité », explique le professeur Rudich.
« Nous avons constaté que la prévalence des cellules graisseuses uniques que nous avons identifiées était liée aux complications métaboliques de l'obésité: leur proportion relative dans le tissu est plus élevée, plus la résistance à l'insuline est plus grave. S'il s'avère que la prévalence des cellules graisseuses uniques également également. prédit le degré de risque personnel pour le développement futur des complications de l'obésité et / ou peut prédire la réponse individuelle au traitement – les résultats peuvent avoir une grande importance dans la poursuite d'un traitement plus personnalisé pour obésité.
« À cette fin, nous travaillons déjà pour développer des outils qui peuvent apporter nos résultats à la médecine clinique, par exemple, le développement d'examens microscopiques de tissu adipeux et l'identification des cellules graisseuses uniques par un pathologiste clinique. »