Teixit adipós epicàrdic i senyalització a través dels Receptors Toll like (TLR): Paper en la patofisiologia de l’aterosclerosi

Abstract

El Teixit adipós epicàrdic (TAE) és un dipòsit de greix visceral inusual amb continuïtat anatòmica i funcional amb les artèries coronàries i amb el miocardi. S’ha vist que en condicions fisiològiques el TAE mostra propietats cardioprotectores però en condicions patològiques el TAE pot afectar localment a les artèries coronàries a través de la secreció de substancies proinflamatòries i pot estar implicat en la patogènesi de l'aterosclerosi. L’objectiu d’aquest estudi es determinar el paper del TAE en la fisiopatologia de l’aterosclerosi i l’efecte de la senyalització dels receptors Toll like (TLR). S’analitzen en el TAE i en el teixit adipós subcutani (TAS) els tipus de poblacions, la secreció de citocines i d’adipocines, l’activació dels STATs i els nivells d’expressió gènica dels pacients amb aterosclerosi (CAD) i individus control (NCAD) en estat basal i després de l’estimulació amb lligands TLR. A més també s’analitza la secreció de citocines i adipocines en mostres de sang perifèrica dels dos tipus de pacients. Els resultats van mostrar que el TAE dels pacients amb CAD presenta importants infiltrats compostos per limfòcits B, limfòcits T i macròfags i més producció de citocines inflamatòries i menys producció de adiponectina i leptina comparat els individus NCAD. En el TAE dels pacients amb CAD els nivells d’activació basals de STAT1 es troben més elevats i els nivells d’activació basals de STAT3 es troben més baixos comparat els individus NCAD. Es detecten per immunohistoquímica presencia de cèl·lules mesotelials en el TAE i s’observa major expressió gènica de IL18, IL13-RA2, de queratines (KRT7, KRT8, KRT18, KRT19) i de microRNAs (MIR-492 i MIR-622) en el TAE dels pacients amb CAD que reforcen la implicació de les cèl·lules mesotelials en la regulació del TAE i la seva implicació en la patologia CAD. A més en el TAS dels pacients amb CAD s’observa menor expressió gènica de varis membres de la família de RNAs petits nucleolar (snoRNAs): SNORD i SNORA. A mes, s’observa un perfil més proinflamatori del TAE en comparació el TAS, més marcat en els pacients amb CAD, tan a nivell basal com desprès de la resposta inflamatòria induïda pel lligands TLR. L’efecte de l’estimulació del teixit adipós a nivell d’expressió gènica mostra que la via canònica de l’interferó es trobava induïda exclusivament per LPS i no per FSL-1 i la xarxa integrada del PPAR-γ es troba reprimida exclusivament en el TAE i no en el TAS. A més en els pacients amb CAD mostren que els gens induïts tan a nivell basal com desprès de l’estimulació amb lligands TLR estan relacionats funcionalment amb la immunitat i per altra banda els individus NCAD inclouen gens induïts relacionats en el metabolisme Els nostres resultats mostren que tan el TAE com el TAS són capaços de respondre de manera adequada a l’estimulació dels lligands TLR, encara que el TAE mostra un perfil més inflamatori i disminució de l’expressió de gens relacionats amb el metabolisme. Per altra banda hem vist que la presència de cèl·lules immunes en el TAE dels pacients amb CAD pot alterar el metabolisme normal amb major producció de citocines inflamatòries, menor producció de adipocines i diferent activació dels STATs. Aquestes dades semblen indicar que en el TAE dels pacients amb CAD l’augment de l’estat inflamatori provocaria una disminució de l’activitat metabòlica normal, sembla que l’estimulació del TAE aproparia els mecanismes fisiològics que ocorrien en la patologia de l’aterosclerosi. Aquestes dades recolzen la idea que el TAE dels pacients amb CAD estaria amb un estat de inflamació que es caracteritzaria per l’augment de les respostes immunes i una disminució de l’activitat metabòlica normal.

Epicardial adipose tissue (TAE) is an unusual visceral fat depot with anatomical and functional continuity with the coronary arteries and myocardium. Under physiological conditions TAE shows cardioprotective properties but in pathological conditions TAE can affect locally the coronary arteries by secretion of proinflammatory substances and may be involved in the pathogenesis of atherosclerosis. The aim of this study was to determine the role of TAE in the pathophysiology of atherosclerosis and the effect of Toll-like receptor signaling (TLR). We analyzed in TAE and subcutaneous adipose tissue (TAS) types of cells, cytokine and adipokines production, STAT activation and gene expression in patients with atherosclerosis (CAD) and control subjects (NCAD) in the basal state and after stimulation with TLR ligands. In addition, we also analyzed cytokine and adipokines secretion of peripheral blood samples in both types of patients. The results showed that the TAE of patients with CAD has lymphocyte infiltrates composed of B and T lymphocytes and macrophages and produce more inflammatory cytokines and less production of adiponectin and leptin compared NCAD subjects. We detected in TAE of patients with CAD higher activation of STAT1 and lower activation of STAT3 compared to NCAD subjects. We detected by immunohistochemistry mesothelial cells in TAE and higher gene expression of IL18, IL13-RA2, keratins (KRT7, KRT8, KRT18, KRT19) and microRNA (MIR-492 and MIR-622) in TAE of patients with CAD, this results reinforce the involvement of mesothelial cells in the regulation of TAE and its implication in the disease of CAD. Furthermore, we observed in TAS of patients with CAD lower gene expression of several members of the small nucleolar RNAs family (snoRNAs): SNORD and SNORA. We detected that TAE has higher proinflammatory profile compared to TAS, more marked in patients with CAD, both baseline and after stimulation by TLR ligands. The effect of stimulation with TLR ligands in adipose tissue gene expression shows that the canonical pathway of interferon was induced only by LPS and not by FSL-1 and integrated network of PPAR-γ is suppressed only in TAE and not in the TAS. Also, in patients with CAD genes induced at both baseline and after stimulation with TLR ligands are functionally related to immunity and in NCAD subject induced genes related to metabolism Our results show that TAE and TAS are able to respond appropriately to stimulation of TLR ligands, although the TAE shows more inflammatory profile and decreased expression genes related to metabolism. Furthermore, we have seen that the presence of immune cells in the TAE of patients with CAD may alter the normal metabolism with increased production of inflammatory cytokines, with lower production of adipokines and different activation of STATs. These data suggest that patients with CAD, has increased TAE inflammatory profile would cause a decrease in the normal metabolic activity, it appears that stimulation TAE approaching physiological mechanisms that happened in the pathology of atherosclerosis. These data support the idea that the TAE patients with CAD would be a state of inflammation characterized by increased immune responses and decreased of normal metabolic activity.