Nieuwe studie onthult sleutelcellen die de vorming van vetweefsel regelen

Begrijpen hoe vetweefsel zich vormt en functioneert, is cruciaal in de strijd tegen obesitas en gerelateerde stofwisselingsziekten. Vetweefsel, oftewel lichaamsvet, gedraagt zich echter anders, afhankelijk van de locatie in het lichaam.

Neem bijvoorbeeld het mesenterium: een groot, schortachtig stuk vetweefsel dat aan de maag hangt en organen in het buikvlies, zoals de maag en de darmen, bedekt. Het slaat niet alleen vet op, maar speelt ook een rol bij immuunregulatie en weefselregeneratie.

Mesenteriaal vetweefsel wordt geassocieerd met een "appel"-lichaamsvorm, die ontstaat wanneer dit vetdepot aanzienlijk uitzet, waardoor het risico op stofwisselingsziekten toeneemt. Deze uitzetting is niet te wijten aan de vorming van nieuwe vetcellen, een proces dat bekendstaat als adipogenese, maar voornamelijk aan de vergroting van bestaande cellen, een proces dat hypertrofie wordt genoemd. Dit kan leiden tot chronische ontstekingen en insulineresistentie.

Het beperkte vermogen van mesenteriaal vet om nieuwe vetcellen te vormen ondanks een calorieoverschot contrasteert met subcutaan vet en blijft slecht begrepen. Nu hebben wetenschappers onder leiding van professor Bart Deplancke van de EPFL een celpopulatie in menselijk mesenteriaal vet geïdentificeerd die adipogenese remt. De ontdekking, gepubliceerd in het tijdschrift Cell Metabolism, biedt nieuwe inzichten in het beperkte vermogen van mesenteriaal vet om adipogenese te initiëren en heeft belangrijke implicaties voor de behandeling van obesitas.

De onderzoekers gebruikten geavanceerde single-cell RNA-sequencing om cellen uit verschillende menselijke vetopslagplaatsen te analyseren, waarbij ze verschillende celsubpopulaties isoleerden en hun vermogen om zich te ontwikkelen tot nieuwe vetcellen testten. Aan het onderzoek, ondersteund door verschillende medische instellingen, waaronder CHUV, namen meer dan dertig menselijke donoren deel om de verschillende vetlocaties gedetailleerd te vergelijken.

De aanpak identificeerde een populatie cellen in het mesenteriale vet die mogelijk cruciaal zijn voor de verklaring van de ongewone eigenschappen ervan. Deze cellen, mesotheelcellen genaamd, bekleden normaal gesproken bepaalde inwendige holtes van het lichaam als een beschermende laag.

Sommige van deze mesotheelcellen zijn op vreemde wijze dichter bij mesenchymale cellen gekomen, die zich kunnen ontwikkelen tot verschillende celtypen, waaronder adipocyten (vetcellen). Deze dynamische overgang tussen cellulaire toestanden kan een belangrijk mechanisme zijn waarmee deze cellen hun invloed uitoefenen op het adipogene potentieel van mesenteriaal vetweefsel.

De studie toonde aan dat de mesenchymale eigenschappen van deze cellen samenhangen met een verbeterd vermogen om hun micro-omgeving te moduleren, wat een regulerend mechanisme biedt om de expansie van vetweefsel te beperken. Door tussen deze twee toestanden te schakelen, kunnen de cellen dus het algehele metabole gedrag van het mesenteriale vetdepot en het vermogen ervan om vet te accumuleren beïnvloeden zonder metabole complicaties te veroorzaken.

Belangrijk is dat we ook ten minste een deel van het moleculaire mechanisme hebben geïdentificeerd waarmee de nieuwe mesenteriale celpopulatie de adipogenese beïnvloedt. Meer specifiek, de cellen produceren hoge niveaus van insuline-achtige groeifactor bindend proteïne 2 [IGFBP2], een eiwit waarvan bekend is dat het de adipogenese remt, en scheiden dit eiwit uit in de celmicro-omgeving. Dit richt zich op specifieke receptoren op aangrenzende vetstam- en voorlopercellen, waardoor effectief wordt voorkomen dat deze zich ontwikkelen tot volwassen vetcellen.

Radiana Ferrero (EPFL), een van de hoofdauteurs van de studie: "De bevindingen hebben diepgaande implicaties voor het begrip en de mogelijke behandeling van metabolisch ongezonde obesitas", legt Pernilla Rainer (EPFL), een andere hoofdonderzoeker in de studie, uit. "De wetenschap dat mesenteriaal vet een ingebouwd mechanisme heeft om de vorming van vetcellen te beperken, kan leiden tot nieuwe behandelingen die dit natuurlijke proces moduleren. Bovendien opent de studie de mogelijkheid voor gerichte therapieën die het gedrag van specifieke vetopslagplaatsen kunnen moduleren."