Study of immune population infiltrated in white adipose tissue: Novel target genes in obesity and metabolic diseases

Abstract

[eng] Obesity is a chronic condition, with a multifactorial etiology whose incidence has tripled in the last four decades. This condition is associated with a low-grade inflammation caused by an activation of the proinflammatory response of immune cells WAT-infiltrating, which can lead to different comorbidities, directly affecting life expectancy.

WAT is the main organ responsible for energy storage, in the form of lipids. But also act as an endocrine organ being able to respond to metabolic changes. Therefore, it promotes changes in whole metabolism leading to the development of IR and an increased cardiometabolic risk. Additionally, the WAT is distributed into two depots: SAT and VAT, each with its own biochemical features and metabolic functions. It has been described that SAT has a protective role it is inversely associated with glucose intolerance, IR, and risk of T2D diagnosis. At the same time VAT is linked with a worsening of metabolic status.

WAT is an organ composed by heterogeneous population of cells including pre-adipocytes, fibroblasts, endothelial cells, stem cells and immune cells which changes according to metabolic status. The immune cells regulate WAT function, which is disrupted in obesity, promoting inflammatory signalling which lead to inflammatory, hypoxic, and fibrotic events in WAT. Because the WAT-infiltrated macrophages are the most abundant immune population in WAT, its contribute to a highest proportion to the disruption of homeostasis in obese WAT.

However, little is known about which genes or pathways are altered in whole VAT compared to SAT, which promote the development of metabolic diseases. For thus, the objective of this work was determining gene targets that contribute to a worse metabolic prognosis to find its possible role in the development of obesity, related with each depot and infiltrating macrophages.

We show for the first time that the phenotype of macrophages infiltrating in WAT have a different gene expression profile according to the depot. Our work proposes novel targets involved in obesity and related metabolic diseases.

[spa] La obesidad es una condición crónica cuya incidencia se ha triplicado en las últimas cuatro décadas. Esta condición está asociada a una activación de la respuesta proinflamatoria de las células inmunes infiltradas en el WAT, lo que puede conducir a diferentes comorbilidades, afectando directamente la esperanza de vida.

El WAT es órgano principal de almacenamiento de lípidos, pero también actúa como un órgano endocrino pudiendo responder a cambios metabólicos. Por lo tanto, cambios en este tejido puede conducir el desarrollo de comorbilidades asociadas a obesidad. El WAT se distribuye en dos depósitos: SAT y VAT, cada uno con sus propias funciones metabólicas. Se ha descrito que la SAT tiene un papel protector y se asocia inversamente con el desarrollo de IR y T2D. Al mismo tiempo, el VAT está relacionado con un empeoramiento del estado metabólico.

Este tejido, está compuesto por una población heterogénea de células que incluyen preadipocitos, fibroblastos, células endoteliales, células madre y células inmunitarias que cambian según el estado metabólico. Las células inmunitarias regulan la función del WAT, que, en condición de obesidad, promueven la activación de la una señalización inflamatoria, hipóxica y fibrótica en este tejido. Debido a que los ATMs son la población inmune más abundante contribuyen en una proporción más alta a la alteración de la homeostasis en WAT en sujetos obesos.

Actualmente existe poca información respecto a vías de señalización alteradas en VAT en respecto a SAT asociadas al desarrollo de enfermedades metabólicas. Por ello, el objetivo de este trabajo fue determinar dianas genéticas que contribuyan a un peor pronóstico metabólico para encontrar su posible papel en el desarrollo de la obesidad.

Nuestro trabajo muestra por primera vez que el fenotipo de ATMs tienen un perfil de expresión génica diferente según el depósito estudiado. Nuestro trabajo propone nuevas dianas implicadas en la obesidad y enfermedades metabólicas relacionadas.