Эксперименты, проведенные в Бразилии исследователями из Государственного университета Кампинас (UNICAMP) и Университета Сан—Паулу (USP), показали, что висцеральный жир — жир вокруг печени, кишечника и других органов, который считается фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и высокого кровяного давления - в большей степени способствует развитию тяжелой формы COVID-19 чем подкожный жир (под кожей, как в "любовных ручках").

Чтобы прийти к такому выводу, Марсело Мори, профессор Института биологии UNICAMP и один из руководителей исследования, инфицировал в лаборатории два типа адипоцитов (жировых клеток): один был получен из стволовых клеток человека, выделенных из подкожной клетчатки, а другой дифференцирован из стволовых клеток, взятых из висцеральной жировой ткани..

"Можно было наблюдать, что висцеральные адипоциты более восприимчивы к заражению SARS-CoV-2. Вирусная нагрузка в этом типе жировых клеток увеличилась гораздо больше, чем в подкожных адипоцитах. Мы полагаем, что это произошло главным образом из-за более высоких уровней белка ACE-2 [с которым вирус связывается для проникновения в клетки] на поверхности клеток", - сказал Мори агентству FAPESP.

Исследователи также обнаружили, что при инфицировании висцеральных адипоцитов они вырабатывают большее количество провоспалительных цитокинов, которые предупреждают иммунную систему о существовании угрозы, с которой необходимо бороться.

Статья об исследовании опубликована в журнале Nature Communications. Несколько исследовательских групп в UNICAMP сотрудничали с группой в USP, наряду с коллегами из Бразильской национальной лаборатории биологических наук (LNBio-CNPEM), Национального института рака (INCA) и Научно-образовательного института D'Or (IDOR). Главными исследователями были Луис О. Лейрия (USP), Мариана Осако (USP) и Даниэль Мартинс-де-Соуза (UNICAMP).

Вирусный резервуар

Команда Мори в UNICAMP первой в мире показала — в июле 2020 года — что SARS-CoV-2 может поражать жировые клетки человека и предположила, что жировая ткань служит резервуаром для вируса.

"После этого другие исследования подтвердили, что адипоциты действительно могут быть инфицированы, и когда мы проанализировали образцы от пациентов, умерших от COVID-19, мы обнаружили, что присутствие вируса в жировой ткани встречается относительно часто, что соответствует примерно 50% случаев", - сказал Мори.

Затем группа решила исследовать, существуют ли различия между тем, как висцеральные и подкожные жировые клетки реагируют на инфекцию. Что касается метаболических заболеваний, то данные научной литературы показывают, что висцеральный жир является главным злодеем, в то время как подкожный жир, как правило, нейтрален или даже полезен.

"Мы хотели посмотреть, существует ли аналогичная ассоциация в контексте COVID-19", - сказал Мори. "И на самом деле наша модель предполагает, что чем больше висцеральной жировой ткани у людей с ожирением, тем больше вирус может размножаться, и это усиливает воспалительный процесс".

В подкожных адипоцитах, с другой стороны, группа наблюдала снижение липолиза, расщепления жиров и других липидов путем гидролиза с выделением жирных кислот, которые могут быть использованы в качестве источника энергии во время физической активности или периодов голодания.

"Наша гипотеза заключается в том, что это представляет собой противовирусный клеточный ответ", - сказал Мори. "Есть исследования, показывающие, что ингибирование липолиза снижает репликативную способность SARS-CoV-2, что можно объяснить тем фактом, что вирусу нужны липиды для производства его оболочки, а также энергия от клеток для создания копий его генетического материала". Таким образом, снижение липолиза в подкожной жировой ткани может быть положительным для пациента и плохим для вируса.

Противоположные ответы

Висцеральные адипоциты подвергались воздействию различных штаммов SARS-CoV-2: наследственной линии, родом из Уханя, Китай, и выделенной у одного из первых бразильцев, у которых был диагностирован COVID-19; и гамма-варианта (П.1.), который появился в конце 2020 года в Манаусе, столице штата Амазонас. в Бразилии. Разница в восприимчивости по сравнению с подкожными адипоцитами наблюдалась только в ответ на наследственный вирус.

"Мы пришли к выводу, что вариант Манауса менее эффективен при заражении висцеральных жировых клеток, чем наследственный штамм", - сказал Мори. "Протеомный анализ [всех белков, продуцируемых клетками] показал, что штамм Ухань привел к снижению нескольких белков, связанных с клеточным ответом на интерферон [механизм иммунной системы для борьбы с вирусами], тогда как гамма-вариант привел к увеличению. Другими словами, штамм Манаус заставил адипоциты вырабатывать больше белков, которые способствуют противовирусному ответу".

Недавние исследования указывают на тенденцию к снижению числа тяжелых случаев COVID-19 из-за новых вариантов среди людей с ожирением. "Но на это могут повлиять другие факторы, такие как вакцинация или предшествующее заражение. Или эти люди, возможно, проявляли особую осторожность, потому что знали, что принадлежат к группе высокого риска", - объяснил Мори.

Чтобы попытаться углубить свое понимание всех этих процессов, группа планирует дальнейшие эксперименты с участием адипоцитов, культивируемых с использованием вариантов дельта и омикрон.

Другим планом будущих исследований является изучение возможных средне- и долгосрочных метаболических последствий заражения SARS-CoV-2. "Мы хотим выяснить, изменяет ли инфекция риск развития диабета или сердечно-сосудистых заболеваний, например", - сказал Мори. "Одним из способов сделать это может быть анализ образцов от пациентов, у которых был COVID-19 и которые позже были подвергнуты бариатрической хирургии, чтобы увидеть, произошли ли морфологические и функциональные изменения в висцеральной жировой ткани в результате инфекции".