Il recettore nicotinico dell'acetilcolina α7 negli adipociti maturi sottocutanei: downregulation nell'obesità umana e modulazione mediante perdita di peso indotta dalla dieta | diario internazionale dell'obesità

Il recettore nicotinico dell'acetilcolina α7 negli adipociti maturi sottocutanei: downregulation nell'obesità umana e modulazione mediante perdita di peso indotta dalla dieta | diario internazionale dell'obesità

Anonim

Soggetti

  • Terapia farmacologica
  • Espressione genica
  • Infiammazione
  • Obesità

Astratto

SFONDO:

È noto che il riflesso antinfiammatorio colinergico regola l'infiammazione nei tessuti periferici. I recettori nicotinici dell'acetilcolina (nAChR) sono mediatori di questo percorso antinfiammatorio e anche le cellule non neuronali esprimono nAChr funzionali. Un ruolo del recettore colinergico dell'acetilcolina α7-sottotipo (α7nAChR) nel miglioramento della sensibilità all'insulina è già stato dimostrato nei roditori sia in vivo che in vitro . Tuttavia, non sono disponibili dati sull'espressione α7nAChR negli adipociti umani.

OBBIETTIVO:

Per studiare l'espressione e il contenuto proteico di α7nAChR nel tessuto adiposo sottocutaneo umano (SAT) e negli adipociti maturi isolati.

DESIGN:

Un totale di 39 campioni di biopsia SAT ottenuti da soggetti obesi e di peso normale sono stati utilizzati per valutare i livelli di RNA messaggero α7nAChR e per stimolare l'α7nAChR con un agonista specifico e un antagonista in vitro . Sono state anche studiate ulteriori SAT da otto soggetti non diabetici obesi, prima e dopo un intervento sullo stile di vita di 3 mesi.

RISULTATI:

L'espressione di α7nAChR era significativamente più bassa nella SAT dei soggetti obesi rispetto a quella dei soggetti di peso normale. Negli adipociti maturi isolati da soggetti patologicamente obesi (indice di massa corporea> 40 kg m −2 ), l'espressione α7nAChR era inferiore del 75% rispetto agli adipociti di soggetti di peso normale. Negli adipociti di soggetti obesi, α7nAChR è stato downregolato anche a livello proteico. In otto soggetti obesi non diabetici, un intervento sullo stile di vita (3 mesi di dieta e attività fisica) ha indotto una significativa perdita di peso e un aumento dell'espressione di α7nAChR SAT. La stimolazione in vitro degli adipociti con lo specifico agonista α7nAChR PNU282987 ha indotto un significativo effetto antinfiammatorio. Inoltre, dopo la stimolazione della genisteina è stata osservata un'analoga downregulation del profilo infiammatorio, associata ad un aumento significativo del livello di proteina α7nAChR.

CONCLUSIONI:

Questi risultati dimostrano che i livelli di espressione di α7nAChR sono significativamente diminuiti nei soggetti obesi e che questo recettore modula l'espressione genica infiammatoria negli adipociti umani. La sovraregolazione dell'α7nAChR mediante la stimolazione della genisteina apre nuove intuizioni per la gestione dell'infiammazione di basso grado legata all'obesità umana.

introduzione

L'infiammazione cronica di basso grado è associata a grave obesità umana e all'insorgenza di insulino-resistenza e diabete di tipo 2. 1, 2, 3, 4, 5 Questo stato infiammatorio è caratterizzato da un aumento del numero di macrofagi che si infiltrano nel tessuto adiposo, insieme a una sovrapproduzione di citochine infiammatorie. 3, 6 Al momento, i fattori che innescano le risposte infiammatorie non sono completamente compresi, specialmente nell'uomo. 3, 6 È noto che i riflessi neurali, attraverso il nervo vago, possono attenuare le risposte infiammatorie sistemiche. 7, 8 Questo meccanismo fisiologico, definito come "via anti-infiammatoria colinergica", ha importanti implicazioni nell'immunologia e nella terapia. 7, 9, 10, 11 Recettori nicotinici, più concentrati nel sistema nervoso, ma presenti anche in tutto il corpo, sono i mediatori di questo "percorso anti-infiammatorio colinergico". 12 Il recettore colinergico dell'acetilcolina del sottotipo α7 (α7nAChR) è coinvolto nei processi cognitivi 10, 13 ed è presente nei macrofagi circolanti e nelle cellule immunitarie, dove regola il rilascio di citochine infiammatorie come il fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα), interleuchina-1 (IL1) e IL18. 10 Negli adipociti di ratto, la stimolazione a lungo termine di α7nAChR ha dimostrato di migliorare la sensibilità all'insulina modulando la secrezione di adipokine 14, e in un modello murino di diabete, è stato dimostrato che un agonista α7nAChR specifico riduce il peso corporeo e migliora i parametri metabolici. 14 Questi risultati hanno portato a considerare l'α7nAChR come un potenziale bersaglio terapeutico per il trattamento dei componenti infiammatori dell'obesità. 8 Nell'uomo, l'espressione dell'α7nAChR nelle cellule non neurali è stata dimostrata nelle cellule epiteliali bronchiali 15 coltivate e nelle cellule endoteliali aortiche 16, ma il ruolo della "via anti-infiammatoria colinergica" nel tessuto adiposo è stato scarsamente studiato. 8 In particolare, non ci sono studi incentrati sull'espressione di α7nAChR negli adipociti umani.

Nel presente studio, abbiamo valutato i livelli di espressione di α7nAChR in tutto il tessuto adiposo sottocutaneo (SAT) ottenuto da una coorte di soggetti morbosamente obesi e da un gruppo di individui sani di peso normale, mai obesi. L'espressione di α7nAChR e il suo contenuto proteico sono stati valutati anche in adipociti completamente maturi isolati. Abbiamo anche studiato se l' espressione α7nAChR potesse essere modulata nella SAT dei pazienti obesi dopo un programma di intervento sullo stile di vita di 3 mesi; inoltre, abbiamo studiato gli effetti in vitro della stimolazione α7nAChR.

Materiali e metodi

Pazienti e campioni di tessuto adiposo

Sono stati raccolti in totale 39 campioni SAT umani da 13 soggetti di peso normale indice di massa corporea (BMI) (media ± sd): 23, 5 ± 1, 51 kg m −2, età (media ± sd): 44, 4 ± 7, 9 anni, femmina / maschio numero: 7/6 durante la chirurgia laparotomica per malattia non infiammatoria e da 26 pazienti obesi (BMI: 34, 5 ± 7, 8 kg m −2, età: 38, 7 ± 1, 7 anni, numero femmina / maschio: 16/10) durante la chirurgia bariatrica (laparoscopica Interventi di bypass gastrico Roux-en-Y). I soggetti di peso normale avevano una storia di stabilità prima dell'intervento chirurgico. Terapia antidiabetica, disfunzione epatica e renale e malattie infiammatorie acute / croniche erano i criteri di esclusione. Campioni adiposi sono stati conservati nel terreno Eagle modificato di Dulbecco (Invitrogen Corporation, Jefferson City, MO, USA) contenente albumina sierica bovina al 2% (Sigma, St Louis, MO, USA), penicillina (100 U ml −1 Invitrogen Corporation), streptomicina ( 100 mg ml −1 Invitrogen Corporation), trasportato in laboratorio e immediatamente processato per l'estrazione dell'RNA totale e l'isolamento degli adipociti. Sono stati raccolti ulteriori campioni SAT da otto pazienti obesi non diabetici (BMI: 39, 7 ± 5, 1, età: 48, 2 ± 8, 7 anni, media ± DS; femmina / maschio: 5/3) che sono entrati in un programma di riduzione del peso di 3 mesi. I pazienti sono stati sottoposti a esame fisico, raccolta di campioni di sangue per la misurazione di lipoproteine-colesterolo ad alta densità, trigliceridi, insulina, adiponectina e analisi di bioimpedenza (BIA 101 – RJL Systems Akern, Clinton Township, MI, USA) per la valutazione della composizione corporea. Una biopsia dell'ago addominale peri-ombelicale è stata eseguita in anestesia locale prima e dopo il programma di riduzione del peso per valutare l'espressione del gene α7nAChR . Questo intervento sullo stile di vita consisteva in due sessioni di gruppo educativo a settimana con nutrizionisti, dietologi, istruttori fisici e psicologi. Il diario alimentare veniva esaminato e discusso settimanalmente. Due volte alla settimana, i pazienti hanno partecipato a una sessione di ginnastica di 1 ora sotto la guida di un allenatore. Questo studio è stato approvato dal Comitato Etico dell'Istituto Auxologico Italiano e il consenso informato firmato è stato ottenuto da tutte le materie dopo una spiegazione individuale.

Isolamento di adipociti maturi

Un frammento delle biopsie SAT raccolte è stato tagliato in piccoli pezzi e digerito con 1 mg ml −1 collagenasi di tipo 2 (Sigma) per almeno 1 ora a 37 ° C. Il tessuto digerito è stato quindi filtrato attraverso una garza sterile e quindi con un filtro in nylon (BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ, USA). Gli adipociti maturi sono stati isolati mediante diverse centrifugazioni e lavaggi dello strato galleggiante. La frazione adipocitaria matura è stata esaminata mediante microscopia ottica e i marcatori delle cellule della frazione vascolare dello stroma e dei macrofagi sono stati testati mediante PCR quantitativa in tempo reale per escludere la presenza di cellule non adipose "contaminanti". Gli adipociti sono stati omogeneizzati e conservati nel buffer RLT (Rneasy Mini Kit, Protocollo QIAGEN, Valencia, CA, USA) fino all'estrazione dell'RNA totale.

Estrazione dell'RNA totale, quantificazione e sintesi del DNA di copia

L'RNA totale è stato estratto da intere biopsie SAT, adipociti isolati (vedere la sezione precedente) e biopsie ago-SAT utilizzando lo stesso protocollo. In breve, tutti i campioni adiposi sono stati omogeneizzati nel tampone di lisi RLT (Rneasy Mini Kit, protocollo QIAGEN) usando uno statore rotatore, seguito da una fase di delipidazione con cloroformio. La fase acquosa superiore è stata elaborata per l'estrazione di RNA totale utilizzando colonne di spin a base di silice (Rneasy Mini Kit, Protocollo QIAGEN). La resa dell'RNA SAT-totale è stata di 1, 5–7, 0 μg per mg di tessuto. La concentrazione di RNA totale è stata quantificata con lo strumento Nanodrop (Agilent Technologies, Inc., Foster City, CA, USA) e la sua qualità è stata valutata osservando l'integrità dell'RNA ribosomiale 28S e 18S dopo la migrazione dell'elettroforesi su gel. Il DNA di copia è stato ottenuto mediante trascrizione inversa con SuperScript III (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) a partire da 1 μg di RNA totale seguendo le istruzioni del produttore.

Determinazione dell'espressione genica mediante PCR quantitativa in tempo reale

La PCR quantitativa in tempo reale è stata utilizzata per quantificare le copie dell'RNA di messaggistica. Per ogni campione, 10 ng di copia del modello di DNA sono stati amplificati in duplicato nelle reazioni di PCR su un PRIM 7700 ABI utilizzando prodotti di espressione genica Assay-on-Demand (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Sono state acquistate sonde TaqMan (Applied Biosystems) per α7nAChR , adiponectina , IL6 , TNFα , CD68 , MCP-1 (proteina chemiotattica monocita-1), HP (aptoglobina) e il gene per le pulizie RPLP0 (proteina ribosomiale grande P0) etichettati con carbossomoresina Biosystems). Le analisi sono state eseguite con il software SDS.3 (Applied Biosystems). Per ciascun campione, la quantità relativa dell'RNA messaggero bersaglio è stata normalizzata alla quantità di trascrizione P0 (RPLP0) di grandi proteine ​​ribosomiali e i dati sono stati espressi come 2 ΔΔCT (unità arbitrarie).

Stimolazione adipocitaria matura in vitro specifica di α7nAChR

Le cellule della frazione vascolare dello stroma adiposo sono state isolate come precedentemente descritto e coltivate con il terreno Eagle / DAM-F12 modificato di Dulbecco modificato (Invitrogen Corporation) integrato con siero bovino fetale decomposto al 10% (FBS, Sigma) fino alla confluenza. Le cellule confluenti sono state quindi differenziate con Adipo Stem Pro medium (Invitrogen Corporation) per 12 giorni. Gli adipociti differenziati sono stati fatti morire di fame per 4 ore prima della stimolazione con 10 ng ml −1 lipopolisaccaridi (LPS) (Sigma) per 24 ore. Il giorno seguente, le cellule sono state stimolate per 3 ore con 1 μ M di PNU282987 (Sigma), un agonista α7nAChR specifico. L'inibizione dell'α7nAChR è stata testata con una pre-incubazione di 30 minuti con metilcaconitina 1 μ M (metililaconitina, sigma), un noto antagonista dei recettori colinergici nicotinici. Gli adipociti differenziati sono stati anche stimolati per 3 ore con 5, 10 e 25 μ M di genisteina (Sigma), un inibitore naturale della tirosina chinasi.

Estrazione di proteine ​​e procedura di western blot

Sono stati utilizzati adipociti maturi da campioni SAT di cinque donne obese (BMI 45, 5 ± 8, 9 kg m −2, età 43, 0 ± 8, 12 anni) e cinque donne di peso normale (BMI 24, 3 ± 3, 7 kg m −2, età 43, 4 ± 8, 09 anni) analisi western blotting. Le cellule sono state lisate nel tampone RIPA e il contenuto proteico totale è stato quindi quantificato con il kit di dosaggio delle proteine ​​BCA (PIERCE, Rockford, IL, USA). Un centinaio di microgrammi di estratto proteico è stato caricato e separato con elettroforesi su gel di poliacrilammide SDS al 10% in condizioni denaturanti e quindi trasferito su membrane di nitrocellulosa (Amersham Biosciences, Little Chalfont, Buckinghamshire, Regno Unito). Le membrane sono state bloccate in TBS e latte al 5% per 2 ore a temperatura ambiente, incubate durante la notte a 4 ° C nello stesso tampone con un anticorpo policlonale di capra sollevato contro α7nAChR umano (1: 1000, AChRα7 (C-20), Santa Cruz Biotechnology Inc., Heidelberg, Germania) e / o un anticorpo policlonale di coniglio sollevato contro α7nAChR umano (1: 1000, AChRα7 (H-302), Santa Cruz Biotechnology Inc.). Il giorno seguente, le membrane sono state lavate con TBS Tween-20 allo 0, 1% e incubate per 1 ora a temperatura ambiente con l'anticorpo secondario (1: 4000, anticorpo anti-topo coniugato con perossidasi di rafano, Amersham Biosciences). Per il rilevamento delle proteine ​​è stato utilizzato un sistema di rilevazione della macchia occidentale più chemiluminescenza più Western (Amersham Biosciences). Le membrane sono state rimosse ed elaborate per il rilevamento della β-actina (1: 15000, Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA) al fine di valutare l'uniformità del carico proteico e stimare la quantità relativa. I segnali sono stati quantificati mediante procedure densitometriche ed espressi come unità arbitrarie dopo la normalizzazione sul contenuto di β-actina.

analisi statistiche

Tutte le analisi sono state eseguite utilizzando GraphPad Prism versione 4.02. (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, USA). Il test di Spearman è stato utilizzato per l'analisi di correlazione. Il test accoppiato di Wilcoxon è stato utilizzato per confronti medi. Un valore P <0, 05 è stato considerato statisticamente significativo.

risultati

I livelli di espressione genica di α7nAChR erano significativamente ridotti nell'intera SAT di soggetti obesi rispetto ai soggetti di peso normale (Figura 1a). Nella frazione di adipociti maturi isolati dalla SAT di soggetti di peso normale, l' espressione α7nAChR era sei volte superiore rispetto all'intero tessuto adiposo (Figura 1b). Tuttavia, l' espressione α7nAChR negli adipociti isolati di soggetti patologicamente obesi era significativamente inferiore rispetto a quelli di soggetti di peso normale ( P = 0, 0067) (Figura 2). Come previsto, negli adipociti di pazienti obesi, IL6 e TNFα sono stati sovraregolati e il gene dell'adiponectina è stato regolato verso il basso ( P <0, 01) (Figura 2). Nei pazienti obesi, i livelli di espressione α7nAChR degli adipociti erano positivamente correlati all'espressione di adiponectina (Rho = 0, 88, P = 0, 0076), ma non con quella di IL6 e TNFα . In accordo con questi risultati, il contenuto proteico di α7nAChR negli adipociti di soggetti obesi era significativamente sottoregolato (−43%, P = 0, 016) rispetto ai soggetti di peso normale (Figura 3). Abbiamo quindi studiato la modulazione dell'espressione del gene α7nAChR nella SAT di otto pazienti obesi non diabetici prima e dopo 3 mesi di intervento sullo stile di vita (dieta e attività fisica). La tabella 1 mostra le caratteristiche cliniche dei pazienti. La perdita di peso media era del 4, 9% ed era associata a significativi miglioramenti di alcuni parametri metabolici. I livelli sierici di adiponectina alla fine dell'intervento non hanno mostrato cambiamenti significativi (Tabella 1). Nella SAT, i livelli di espressione genica di α7nAChR dopo l'intervento sullo stile di vita hanno mostrato un aumento debolmente significativo ( P = 0, 054) (Figura 4).

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Livelli di espressione α7nAChR in peso normale (NO) e obesi (OB) SAT ( a ). *** P <0, 001. Livelli di espressione dell'RNA messaggero del gene α7nAChR in SAT intero e adipociti isolati da soggetti di peso normale ( b ). *** P <0, 001. I dati sono normalizzati sull'espressione RPLP0 e indicati come unità arbitrarie medie (AU) ± se

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Livelli di espressione di RNA messaggero α7nAChR in adipociti isolati di soggetti di peso normale (NW) (adipociti, barre nere) e pazienti obesi (OB) (adipociti, barre grigie). Vengono mostrati i livelli di espressione genica α7nAChR , adiponectina , TNFα e IL6 . I dati sono normalizzati sull'espressione di RPLP0 e indicati come unità arbitrarie medie (AU) ± se * P <0, 005; ** P <0, 001.

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Contenuto proteico intracellulare di α7nAChR in adipociti isolati da cinque soggetti obesi (OB) e cinque di peso normale (NW). Nel pannello superiore è mostrata un'immagine rappresentativa del western bloting del rilevamento delle proteine ​​α7nAChR e β-actina. Nel pannello inferiore viene mostrata l'analisi densitometrica dopo la normalizzazione del contenuto proteico della β-actina. I dati sono espressi come media di unità arbitrarie (AU) ± se ** P <0, 01.

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Tabella a grandezza naturale

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Livelli di espressione di RNA messaggero α7nAChR nella SAT di otto soggetti obesi (linee tratteggiate) prima e dopo l'intervento di stile di vita di 3 mesi (LI). I dati sono stati normalizzati sul gene RPLP0 e sono espressi come unità arbitrarie (AU).

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Adipociti primari differenziati in vitro sono stati quindi utilizzati per valutare gli effetti diretti dell'attivazione di α7nAChR sull'espressione genica infiammatoria usando PNU282987, un agonista specifico per α7nAChR. Un'attivazione pro-infiammatoria è stata indotta con incubazione LPS 24 ore, come indicato dalla chiara upregulation dei geni IL6 , MCP-1 e TNFα (Figura 5a). Una significativa downregulation di questi geni pro-infiammatori è stata osservata dopo 3 ore di stimolazione PNU282987 ( P <0, 05, Figura 5a). È stata osservata una parziale abrogazione dell'effetto antinfiammatorio della stimolazione α7nAChR con PNU282987 con un pretrattamento delle cellule con metilcaconitina 1 μ M (Figura 5a). I livelli di espressione genica di HP e adiponectina sono rimasti invariati dopo il trattamento con LPS e la stimolazione / inibizione di α7nAChR (dati non mostrati).

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( a ) Livelli di espressione di geni infiammatori ( IL6 , MCP-1 e TNFα ) in adipociti umani differenziati in vitro pretrattati per 24 ore con e senza 10 ng ml −1 LPS. Le cellule trattate con LPS sono state quindi stimolate per 3 ore con 1 μ M di PNU282987 (PNU) da sole o combinate con 1 μ M di metilcaconitina. I dati sono stati normalizzati sull'abbondanza di RPLP0 e sono espressi come media ± sd unità arbitrarie (AU) di cinque esperimenti indipendenti. * P <0, 05 per LPS + PNU vs LPS. ( b ) Analisi densitometrica della macchia occidentale α7nAChR. I dati sono espressi come aumento in percentuale dopo stimolazione di 3 ore con 5, 10 e 25 μ M di genisteina. * P <0, 05 per 10 μ M vs controllo (CTR). È anche mostrata un'immagine rappresentativa di una macchia occidentale per l'immuno-rilevamento della proteina α7nAChR e β-actina. ( c ) Livelli di espressione di geni infiammatori ( IL6 e MCP-1 ) in adipociti umani differenziati in vitro stimolati con e senza 10 μ M di genisteina per 3 ore. I dati sono stati normalizzati sull'abbondanza di RPLP0 ed espressi come media ± sd AU di cinque esperimenti indipendenti * P <0, 05 per CTR vs genisteina.

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È stato precedentemente dimostrato che la genisteina dell'inibitore della tirosina-chinasi induce una rapida upregulation di α7nAChR. 17 Pertanto, abbiamo testato gli effetti della stimolazione della genisteina sugli adipociti umani primari differenziati. È stato osservato un aumento significativo del contenuto di proteine ​​cellulari α7nAChR dopo 3 ore di trattamento con genisteina 10 μ M (Figura 5b). Questa stessa concentrazione è stata anche utilizzata per valutare la modulazione genica pro-infiammatoria e ha determinato un'espressione significativamente ridotta dei geni IL6 e MCP-1 (Figura 5c). Al contrario, l'espressione genica di TNFα e HP non è stata influenzata dalla stimolazione della genisteina (dati non mostrati).

Discussione

Questo studio mostra per la prima volta che gli adipociti maturi umani esprimono α7nAChR e che i suoi livelli di espressione e il contenuto proteico sono sottoregolati nell'obesità. Inoltre, la perdita di peso ripristina parzialmente l'espressione α7nAChR degli adipociti.

È stato dimostrato un chiaro ruolo antinfiammatorio per l'α7nAChR espresso dai macrofagi e da altre cellule produttrici di citochine 10, ed è ormai noto che questo recettore è necessario per gli effetti antinfiammatori della stimolazione del nervo vago. 10, 14 L'α7nAChR può essere considerato un componente "immune" periferico della via anti-infiammatoria colinergica. 18, 19 I meccanismi molecolari a supporto di questi effetti antinfiammatori comprendono l'inibizione della via nucleare del fattore kappa B, l'attivazione del trasduttore del segnale chinasi attivato da Janus e l'attivatore della trascrizione 21 e la conseguente inibizione della produzione di TNFα. 22

Un ruolo funzionale dei recettori nicotinici dell'acetilcolina (nAChR) è già stato dimostrato negli adipociti di ratto. 23 Il trattamento con nicotina riduce la produzione di proteina TNFα attraverso l'attivazione di nAChR, in particolare la variante alfa-7. 23 È anche noto che la stimolazione a lungo termine dei nAChR contribuisce a migliorare la sensibilità all'insulina e che gli agonisti α7nAChR selettivi sono in grado di ridurre l'aumento di peso, l'assunzione di cibo e i livelli plasmatici di citochine infiammatorie negli adipociti di ratto e in un modello genetico di topo dell'obesità. 23, 14 Questi effetti sono stati completamente aboliti nei topi α7nAChR KO trattati con nicotina. 24

Sebbene sia stato stabilito che nell'uomo le complicanze dell'obesità sono principalmente attribuibili all'aumento della massa adiposa viscerale e dei suoi prodotti di secrezione, i risultati qui presentati indicano che la SAT potrebbe contribuire a mantenere l'infiammazione cronica di basso grado, in particolare nell'obesità estrema. In effetti, la ridotta espressione di α7nAChR negli adipociti può rappresentare un nuovo legame tra una via anti-infiammatoria colinergica compromessa e la gravità dell'infiammazione osservata nell'obesità.

Diversi fattori pro-infiammatori sono espressi preferibilmente nella SAT piuttosto che nel tessuto adiposo viscerale (cioè siero amiloide A (SAA), TNFα, Cathepsin S e così via) in stretta correlazione con le dimensioni delle cellule di grasso e l'IMC. 6 Poiché gli adipociti SAT sono generalmente più ipertrofici degli adipociti omentali, si potrebbe ipotizzare un coinvolgimento dell'ipertrofia adipocitaria nella downregulation osservata di α7nAChR, con una conseguente interruzione del percorso antinfiammatorio. Abbiamo anche trovato un'associazione tra i livelli di espressione dell'α7nAChR e i livelli di espressione genica dell'adiponectina in adipociti isolati. È noto che i livelli ridotti di adiponectina sono collegati all'obesità e alle comorbilità dell'obesità, in particolare all'insulino-resistenza indotta dall'infiammazione. Prendendo insieme queste osservazioni, si è tentati di ipotizzare che, come per l'adiponectina, la ridotta espressione α7nAChR possa rappresentare un'altra caratteristica delle complicanze dell'obesità. Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per comprendere meglio il ruolo di questo recettore nella biologia degli adipociti e il meccanismo molecolare alla base della sua downregulation nei pazienti obesi.

È interessante notare che abbiamo osservato una sovraregolazione di α7nAChR nella SAT dopo un intervento sullo stile di vita di 3 mesi, suggerendo che la via anti-infiammatoria colinergica potrebbe essere modulata dal bilancio energetico negativo e dall'aumento del dispendio energetico. Questa osservazione deve essere validata in gruppi più grandi di pazienti obesi.

È noto che l'acido nicotinico e le catecolamine possono regolare l'infiammazione nelle cellule adipose, 23, 25 ma le varianti del recettore colinergico coinvolte non sono state chiaramente identificate. Al fine di dimostrare un'azione antinfiammatoria specifica e diretta della stimolazione α7nAChR, abbiamo quindi utilizzato il suo agonista specifico PNU282987. Abbiamo dimostrato per la prima volta che la stimolazione dell'α7nAChR è in grado di controllare l'espressione genica infiammatoria negli adipociti SAT in vitro , diminuendo significativamente l'espressione di IL6 , MCP-1 e TNFα . I livelli di espressione genica di HP e adiponectina non sono stati influenzati dal trattamento e ciò potrebbe essere probabilmente dovuto alla stimolazione a breve termine e alla bassa concentrazione di LPS utilizzata. Sarà sicuramente interessante testare gli effetti anti-infiammatori della stimolazione α7nAChR in tempi più lunghi.

Di solito, le famiglie di proteine ​​del recettore (come β-adrenoceptors, α-adrenoceptors, recettori della leptina e recettori dell'adiponectina R1 / R2) sono obiettivi ideali per sviluppare una strategia farmacologica per una malattia. α7nAChR può rappresentare un nuovo potenziale bersaglio per il controllo dell'infiammazione nell'obesità umana. 8 Sebbene un'ampia varietà di meccanismi cellulari possa modulare l'attività funzionale dell'α7nAChR, recentemente la defosforilazione tirosina-chinasi ha dimostrato di essere la via principale per un rapido effetto di sovraregolazione su questo recettore. 17 In effetti, un ampio spettro di inibitori della proteina tirosina-chinasi (come la genisteina e la daidzeina) potenzia l'attività α7nAChR, aumentando il numero di α7nAChR di superficie piuttosto che modulare lo stato aperto del recettore. 17

I risultati qui presentati suggeriscono che gli inibitori della proteina tirosina-chinasi, come la genisteina, potrebbero essere impiegati per l'upregolazione dell'α7nAChR e per la gestione dell'infiammazione di basso grado legata all'obesità umana. Ulteriori studi sono certamente necessari in ampie coorti di pazienti obesi per stabilire gli effetti terapeutici della genisteina sull'attivazione dell'α7nAChR e sulle modificazioni infiammatorie delle citochine in circolazione.