Obezitatea este un factor de risc pentru o serie de boli diverse, inclusiv diabetul de tip II, hiperlipidemia, bolile cardiovasculare, osteoartrita și diverse infecții (1). Deși boala hepatică nu este apreciată pe scară largă ca o complicație a obezității, dovezile epidemiologice sugerează că obezitatea crește riscul de ciroză. De exemplu, în seria de autopsii, obezitatea a fost identificată ca singurul factor de risc pentru boala hepatică la 12% dintre subiecții cirotici (2). În schimb, ciroza este de aproximativ șase ori mai răspândită la indivizii obezi decât la populația generală (2-4).

leziuni

Patogeneza bolilor hepatice asociate cu obezitatea este necunoscută. Se crede că apare progresia treptată de la steatoza hepatică la steatohepatită și, în cele din urmă, la ciroză (5-7). Steatoza hepatică este frecventă la indivizii obezi și a fost documentată la indivizii cu 10% peste greutatea corporală ideală (3). Deși cel puțin 40% dintre pacienții cu obezitate morbidă care suferă o intervenție chirurgicală abdominală pentru tratarea obezității prezintă steatoză hepatică (8, 9), doar o fracțiune dintre persoanele obeze cu steatoză dezvoltă ciroză. Progresia bolii pare să necesite unul sau mai multe episoade antecedente de steatohepatită. Caracteristicile histologice ale steatohepatitei legate de obezitate seamănă cu cele ale steatohepatitei induse de alcool (10, 11). Se crede că steatohepatita declanșează un răspuns fibrogen care ar putea duce la depunerea semnificativă de colagen și nodularitate hepatică, adică ciroză. Acest lucru este susținut de date care indică faptul că mai puțin de 10% dintre subiecții obezi cu steatohepatită prezintă morfologie hepatică normală 5 ani mai târziu și că aproape 40% au devenit cirotici (5, 6). Steatohepatita este, de asemenea, o condiție prealabilă importantă pentru ciroza legată de alcool (12, 13), deci este tentant să speculăm că, la fel ca și alcoolul, obezitatea predispune persoanele la steatohepatită.

Dovezile experimentale sugerează că produsele derivate din intestin, inclusiv lipopolizaharida bacteriană (LPS) și endotoxina, sunt implicate în patogeneza steatohepatitei asociate alcoolului (14). De interes, chirurgia de bypass jejunoileal, o procedură care crește endotoxemia portală, nu mai este preferată ca tratament pentru obezitatea morbidă, deoarece este asociată cu o incidență extrem de mare de steatohepatită și ciroză la acești indivizi (8, 9). Luate împreună, aceste observații sugerează că obezitatea ar putea predispune persoanele la boli hepatice prin creșterea sensibilității hepatice la endotoxină. Pentru a testa această ipoteză, două tulpini diferite de rozătoare obeze genetic (și colegii lor slabi) au fost tratate cu niveluri scăzute de LPS, după care au fost comparate apariția enzimelor specifice ficatului în sânge, histologia ficatului și ratele de supraviețuire. Rezultatele noastre demonstrează creșterea hepatotoxicității și scăderea supraviețuirii după expunerea la LPS în ambele tulpini obeze și sugerează două mecanisme - funcția celulară Kupffer modificată și sensibilitatea crescută a hepatocitelor la factorul de necroză tumorală α (TNFα) - care ar putea media sensibilitatea obezității la endotoxină.

PROCEDURI EXPERIMENTALE

Șobolanii Zucker gras/gras (fa/fa), șoarecii obezi/obezi (ob/ob) și colegii lor slabi erau de la laboratorul Jackson. Escherichia coli LPS a fost obținută de la Sigma. Kituri pentru măsurarea proteinei TNFa și a standardului TNF recombinant pentru șobolani au fost achiziționate de la BioSource International (Camarillo, CA). ADNc-genă specifică celulei Kupffer (KCR) a fost furnizată de G. W. Hoyle (Universitatea din Carolina de Nord, Chapel Hill, NC) (15). Primerii și sondele oligonucleotidice pentru analiza expresiei genei citokinelor specifice au fost sintetizate pentru a se potrivi cu secvențe GenBank unice pentru TNFα, interleukină (IL) 10, IL-12, factor de creștere transformant (TGF) β-1 sau interferon (IFN) γ.

Animalele obeze și colegii lor slabi au fost injectate i.p. cu LPS. Au fost administrate trei niveluri diferite de LPS (500 μg de LPS/kg greutate corporală, 200 μg de LPS/animal și 100 μg de LPS/animal). Animalele au fost ucise înainte (n = 6/grup) sau în diferite momente după (30 min, 1, 6 sau 24 h) tratament LPS (n = 6-18/grup/punct de timp) pentru recoltarea serului, ficatului și adiposului țesut. Toate experimentele au fost realizate în conformitate cu liniile directoare ale Institutului Național de Sănătate și ale Universității Johns Hopkins pentru a asigura un tratament uman al subiecților animalelor.

Concentrațiile serice de glucoză, trigliceride, colesterol, alanină aminotransferază (ALT), aspartat aminotransferază (AST) și fosfatază alcalină au fost măsurate de un analizor automat multicanal în laboratorul de chimie clinică din spitalul Johns Hopkins. Concentrațiile serice de TNF au fost testate în alicote triplicate ale fiecărei probe de ser printr-o ELISA comercială folosind proteina TNFa recombinantă de șobolan ca standard. Histologia ficatului a fost evaluată după secțiunile de colorare a țesuturilor încorporate în parafină, fixate în formalină, cu hematoxilină și eozină.

ARN-ul total a fost izolat din ficat și țesut adipos alb conform metodei Chomczynski și Sacchi (16), iar analiza Northern blot a fost efectuată așa cum este descris (17). Pentru a asigura reproductibilitatea datelor, au fost evaluate prin densitometrie cel puțin patru analize Northern blot diferite, fiecare conținând ARN izolat de la un șobolan diferit în fiecare moment. Pe fiecare blot, mRNA KCR a fost normalizat la mRNA Pu-1, un produs constitutiv al genei monocite, în același moment, și rezultatele din diferite bloturi au fost analizate de ANOVA.

Pentru a evalua diferențele legate de tratament în expresia genei citokinelor, ARN-ul total a fost transcris invers și s-au folosit primerii specifici ai citokinelor pentru a amplifica cADN-urile citokinei așa cum este descris (18). Au fost stabilite condiții pentru fiecare set de primeri citokinici pentru a se asigura că fiecare reacție PCR a permis amplificarea semiquantitativă a unui ADNc citokinic specific într-un interval log-liniar (19). Produsele PCR cu transcriptază inversă au fost separate, șterse și vizualizate prin chemiluminescență după hibridizare cu sonde specifice citokinelor (18). Testele PCR cu transcriptază inversă au fost repetate cu intrarea ARN de la cel puțin trei șobolani diferiți din fiecare grup la fiecare moment. Bloturile Southern rezultate au fost evaluate prin densitometrie, iar datele densitometrice au fost analizate de ANOVA.

Microscopia intravitală a fost utilizată pentru a evalua funcția celulelor Kupffer la animalele obeze și neobeze. O mică incizie abdominală de linie mediană a fost efectuată sub anestezie, iar lobul drept al ficatului a fost exteriorizat și plasat pe stadiul microscopului. șobolanii fa/fa (n = 3) și colegii lor slabi (n = 3) au fost apoi injectați i.v. cu margele fluorescente de 1 μm și cursul timpului și modelul zonal al absorbției de margele fluorescente de către ficat au fost înregistrate continuu pe casetă video pentru următoarea oră. Analiza asistată de computer a casetelor video a fost efectuată așa cum s-a descris anterior (20).

REZULTATE

Așa cum era de așteptat, șobolanii masculi fa/fa au avut greutăți corporale semnificativ mai mari, concentrații serice de glucoză și niveluri serice de lipide înainte de tratamentul cu LPS decât colegii lor masculi slabi (?/Fa) (Tabelul 1). Deși greutățile totale ale ficatului la șobolanii fa/fa au fost mai mari decât cele ale martorilor slabi, greutatea ficatului normalizată cu greutatea corporală a fost comparabilă în cele două grupuri. Steatoza hepatică semnificativă nu a fost observată la martorii slabi; cu toate acestea, steatoza hepatică (gradele histologice 3-4) a fost evidentă la toți șobolanii fa/fa (comparați fig. 1 A și D). Markerii serici ai leziunilor hepatice (AST și ALT) au fost ușor crescuți la șobolanii fa/fa comparativ cu controalele slabe înainte de administrarea LPS (Tabelul 1).

Caracteristicile șobolanilor?/Fa și fa/fa înainte de expunerea la LPS