Адипоцитите и макрофагите споделят много подобни функционални характеристики и всъщност са толкова сходни, че преадипоцитите имат способността да се диференцират в макрофаги. Следователно е възможно мастната тъкан да се разшири в отговор на определени инфекции, като пряка последица или чрез промяна на тялото в състояние на излишна енергия. В случай на някои инфекции, полученото затлъстяване може да се дължи на ефект „от присъствие“, подобен на ефекта, причинен от Helicobacter pylori, който погребва под лигавицата на стомаха и причинява гастрит и язви в процеса.

инфекциите

Доказателства от основната наука

Експерименталната инфекция на животински модели с микроорганизми, стимулиращи затлъстяването, води до увеличаване на затлъстяването, демонстрирайки пряка причинно-следствена връзка. Тези експериментални модели варират от нечовешки примати до насекоми и включват гризачи и пилета. Вирусът на кучешката чума (CDV), принадлежащ към рода Morbillivirus, е първият докладван вирус за насърчаване на затлъстяването. Затлъстяването се развива при заразени с CDV мишки след отслабване на остра инфекция и липса на откриваем вирус. Този метод на действие поддържа хипотезата „удари и пусни“, че инфекцията може да има ефекти, дори когато активната инфекция вече не се открива. CDV понижава нивата на концентрация на меланин в хормона и понижава рецепторите на лептин в хипоталамуса, което може да насърчи положителен енергиен баланс в този модел.

В този контекст са изследвани и други инфекциозни агенти. Например, свързан с Rous вирус тип 7 ​​(RAV-7), птичи ретровирус, причинява спиране на растежа, затлъстяване и хиперлипидемия при пилетата. Основният ефект на RAV-7, който може да допринесе за затлъстяване, е намаляването на нивата на тиреоидния хормон. Освен това е установено, че вирусът Borna Disease причинява затлъстяване при плъхове, уврежда хипоталамуса и чрез невроендокринни нарушения, а вирусите, известни като скрейпи агенти (трансмисивна спонгиформна енцефалопатична болест, която засяга животни), са докладвани на овце и кози, главно между 2 и 5 годишна възраст) предизвикват затлъстяване при мишки. Въпреки че точният адипогенен механизъм не е напълно изяснен, агентите на скрейпи нарушават нормалния метаболизъм на глюкозата, като хипергликемията води до нарушаване на трансваскуларния транспорт на глюкоза в някои региони на мозъка, в резултат на което може да доведе до функционална дисрегулация на хипоталамуса и последващо затлъстяване.

Съобщава се за 4 аденовируса, които насърчават затлъстяването. Експериментално заразените животни със SMAM-1, птичи аденовирус или три човешки аденовируса, аденовирус-36 (Ad-36), аденовирус 5 (Ad-5) и аденовирус-37 (Ad-37) повишават затлъстяването си в сравнение с контролите, въпреки подобен прием на храна. SMAM-1 причинява 53% увеличение на висцералната мазнина при пилетата, в сравнение с контролната група, само за 3 седмици след инокулацията. Първоначално неинфектираните партньори в клетката са придобили вируса чрез хоризонтално предаване и са развили висцерално затлъстяване. Парадоксално е, че повишеното затлъстяване поради SMAM-1 инфекция е придружено от намаляване на серумните нива на холестерол и триглицериди.

Напоследък повече човешки аденовируси са тествани за техния адипогенен потенциал в животински модели. Шест подгрупи класифицират аденовирусите по генетично сходство. Аденовирус тип 5 предизвиква затлъстяване при мишки и аденовирус 37 увеличава затлъстяването при пилетата, докато два други човешки аденовируса, аденовирус 2 (AD-2) и аденовирус 31 (Ad-31) не са адипогенни при пилетата. Ясно е, че адипогенният ефект не се споделя от всички аденовируси, но изглежда, че е специфичен за определени серотипове. Адипогенният потенциал на останалите 45 известни човешки аденовируса е в процес на проучване.

Водните кончета (Libellula pulchella), заразени с често срещан неинвазивен чревен паразит, грегариназин (Apicomplexa: Eugregarinorida) показват симптоми, подобни на метаболитния синдром при човека. Инфектираните водни кончета развиват значително натрупване на липиди в горната част на гръдния кош, неспособност за окисляване на мастни киселини в мускулната тъкан, 2 пъти по-висока концентрация на хемолимфен въглехидрат от незаразените насекоми, повишена инсулинова резистентност и повишени маркери на хронично възпалително състояние - симптоми подобни на тези с метаболитен синдром при хората. Въпреки че факторите, секретирани от паразитите, се считат за отговорни за явлението, точният механизъм е неизвестен и в момента е обект на изследвания.

Ролята на чревните бактерии в регулирането на телесното тегло и затлъстяването е допълнително проучена. Липополизахаридите (LPS) са провъзпалителен компонент на бактериалната клетъчна стена, който обикновено се произвежда от смъртта на Грам-отрицателни бактерии и се абсорбира в тялото. По време на сепсис, типичните плазмени нива на LPS се повишават 10 до 50 пъти и предизвикват анорексия, наред с други метаболитни ефекти. С по-малко драстично увеличение LPS са способни да предизвикат наддаване на тегло и метаболитни промени. Мишките на диета с високо съдържание на мазнини имат плазмен LPS увеличение от около 2 пъти, намаляване на грам-отрицателните Bacteroidetes в червата и увеличаване на телесното тегло и инсулиновата резистентност. Инфузията на екзогенен LPS, за да имитира плазмените му нива, подобни на тези при диета с високо съдържание на мазнини, също води до увеличаване на теглото и нарушен гликемичен отговор, потвърждавайки ролята на бактериалните продукти в регулирането на телесното тегло и метаболизма.

Доказателства ин витро

Вирусният ген E4 orf-1 е необходим и достатъчен за този адипогенен ефект на Ad-36. Освен това Ad-36 намалява експресията и секрецията на лептин в мастните клетки на гризачи, което може да намали автокринния/паракринния инхибиращ ефект на лептина върху диаференцията на преадипоцитите. Интересното е, че аденовирусите Ad-37 и Ad-9 също подобряват диференциацията на 3T3-L1 и намаляват секрецията на лептин, а Ad-31 също е способен да увеличи диференциацията на 3T3-L1 in vitro.

Ин витро инфекцията с Ad-36 увеличава усвояването на глюкоза от първични адипоцити при гризачи и експланти (експлантатът или експлантатът е жива тъкан, отделена от собствения си орган и прехвърлена в изкуствена среда за растеж) от човешка мастна тъкан или hASC чрез вирусно индуцирано увеличение при активиране на PI3K. Това може да обясни повишената инсулинова чувствителност, наблюдавана при заразени с Ad-36 плъхове. Като цяло, увеличеното усвояване на глюкоза и de novo липогенезата, повишената репликация на липиди, диференциацията и натрупването в адипоцитни предшественици, заразени с Ad-36, както и увеличеното усвояване на глюкоза от скелетните мускули могат да допринесат за затлъстяване със здравословен метаболитен профил, индуциран от вируса in vivo.

Данните in vitro за Ad-36 дават пример за определяне на молекулярните механизми на други адипогенни патогени. Като се има предвид, че етичните опасения изключват експериментална инфекция на хора, такива in vitro механистични доказателства са особено важни при определянето на ролята на патогените в човешкото затлъстяване.

Затлъстяването е свързано с възпаление, но конкретните причинно-следствени връзки не са напълно изяснени. Скромните данни показват, че възпалението предхожда затлъстяването. Увеличението на провъзпалителните маркери може да предскаже затлъстяване при човешки участници. Факторът за стимулиране на колонията на макрофаги (MCSF) е повишен провъзпалителен маркер при затлъстяване, а свръхекспресията на MCSF в мастната тъкан увеличава затлъстяването при трансгенните животни. Не е известно дали патогените, стимулиращи затлъстяването, стимулират производството на MCSF, което води до растежа на мастната тъкан. Човешки и животински модели показват роля на мастната тъкан в секрецията на провъзпалителни цитокини, въпреки че последните данни сочат, че увеличаването на провъзпалителните цитокини не е следствие от затлъстяване поне при някои животински модели. Остава да се реши дали възпалението е причина или ефект от затлъстяването.

Изглежда, че темата е вдъхновила епидемиологични доклади за връзката между инфекция, очевидна причина за възпаление и затлъстяване. Например, група изследователи тестваха мъже на средна възраст за антитела срещу четири често срещани вирусни инфекции и определят съставна оценка на патогенната тежест въз основа на тези резултати. Композитният резултат е в значителна корелация с масата на мазнините и с процента на маслената маса. Класификацията на композитния патоген отговаря на 9% от вариацията в масата на мазнините. Друго проучване от същата група установи, че серопозитивността към същите често срещани вируси е свързана отрицателно с чувствителността към инсулин след контролиране на индекса на телесна маса (ИТМ). Изследователите предположиха, че възпалението с ниско съдържание на мазнини може да бъде причинено от вирусно натоварване, което допринася както за затлъстяването, така и за резистентността към инсулин.

Специфични инфекции могат да бъдат свързани с човешкото затлъстяване. Някои проучвания съобщават за връзката на Chlamydia pneumoniae с по-висок ИТМ при хората, докато други не откриват връзка. Интересното е, че положителните за антитела субекти са по-възрастни и с по-нисък социално-икономически статус и също имат по-високи нива на инсулин на гладно. Авторите предполагат, че затлъстяването може да бъде не само маркер за по-нисък социално-икономически статус, но и за по-голяма податливост към инфекции. Това е в съответствие с доказателствата, предполагащи, че затлъстяването е свързано с нарушена имунна функция.

SMAM-1 серопозитивността е свързана и с по-висок ИТМ и по-ниски нива на серумни липиди и холестерол при затлъстели пациенти. 20% от скринираните затлъстели лица са имали антитела към SMAM-1. Серопозитивните субекти са имали значително по-високо телесно тегло (95,1 ± 2,1 Kg срещу 80,1 ± 0,6 Kg p