Otyłość to pandemia XXI wielu. Dane są bardzo niepokojące – 13% dorosłych na świecie jest otyłych, a 39% ma nadwagę. Nadwagę ma także jedno na pięcioro dzieci i nastolatków. Otyłość odpowiada za co najmniej 2,8 mln przedwczesnych zgonów rocznie i jest wiodącym czynnikiem ryzyka śmierci zaraz po wysokim ciśnieniu, paleniu papierosów, zanieczyszczeniu powietrza i wysokim poziomie cukru (Ryc. 1). Statystyki są także niedobre dla Polski – wg. danych GUS (za rok 2022) w Polsce z problemem nadmiernej masy ciała zmaga się 62% mężczyzn i 46% kobiet, zaś co piąty Polak jest otyły. Takie dane plasują nas w pierwszej dziesiątce krajów europejskich z najwyższym odsetkiem osób z nadwagą lub otyłych (Ryc. 2).
Do definiowania masy ciała służy nam wskaźnik BMI (Body Mass Index). Jest to parametr opracowany w 1832 roku przez belgijskiego statystyka Adolfa Queteleta, który zajmował się analizą zależności pomiędzy wzrostem i wagą ciała człowieka. To pozwoliło na wdrożenie indeksów prawidłowej i nieprawidłowej masy ciała (Ryc. 3).
Proponuję, aby od razu sprawdzić swoje BMI. Jest to bardzo proste, a potrzebne są tylko takie dane, jak wzrost i aktualna masa ciała. Następnie należy podzielić wagę wyrażoną w kilogramach przez wzrost podniesiony do kwadratu, wyrażony w metrach, czyli w skrócie BMI = kg/m2. Jeśli nie chcesz robić tego samodzielnie, można skorzystać z gotowych, internetowych kalkulatorów. Wiele z nich uwzględnia przy obliczaniu BMI także płeć, dzięki czemu wyniki są bardziej miarodajne.
Wydaje się, że na dramatyczny wzrost liczby osób otyłych na świecie mają wpływ czynniki zewnętrzne niezależne od nawyków żywieniowych, ćwiczeń fizycznych czy cech genetycznych. Jedna z hipotez mówi o czynnikach infekcyjnych powodujących efekt epidemii otyłości, jak ma to miejsce w przypadku chorób zakaźnych. Powszechnie wiadomo, że zakażenie niektórymi patogenami powoduje dysfunkcje metaboliczne, takie jak otyłość i cukrzyca. Spośród ludzkich wirusów związanych z otyłością najczęściej wymienia się adenowirusa 36 (Ad36) (Ryc. 4).
Adenowirusy są powszechnymi patogenami ludzi i zwierząt, transmitowanymi głównie drogą oddechową, ale też w wyniku bezpośredniego kontaktu oraz drogą fekalno-oralną. Wykryto je w roku 1953 w tkance adenoidalnej (chłonnej gardła), stąd nazwa całej rodziny – Adenoviridae. Zidentyfikowano ponad 100 różnych serologicznie typów adenowirusów, w tym 49 typów infekujących ludzi. Kilka gatunków adenowirusów jest wykorzystywanych jako narzędzia w biologii molekularnej. Odpowiedzialne są za ciągłe, utajone infekcje migdałków i węzłów chłonnych oraz innych tkanek limfoidalnych człowieka i zwierząt powodując choroby układu oddechowego, pokarmowego i oczu.
Korelacja Ad36 z otyłością jest dobrze zbadana zarówno u ludzi, jak i zwierząt. Ad36 zwiększał zawartość tłuszczu u zakażonych gryzoni i małp, u których masa ciała wzrastała trzykrotnie. Wyniki metaanalizy wykazały, że związek zakażenia Ad36 z otyłością był silniejszy u dzieci i młodzieży niż u dorosłych. Np. u dorosłych zakażenie Ad36 wiązało się z 1,7-krotnie wyższym ryzykiem rozwoju otyłości, podczas gdy u dzieci i młodzieży ryzyko to oscylowało już w granicach 2,3-2,6. Obserwacje te wskazują na możliwość przesiewowego badania Ad36 u osób podatnych na otyłość (np. przeciwciał przeciw Ad36). Co więcej, zrozumienie mechanizmów molekularnych otyłości, w której pośredniczy Ad36, może pomóc w opracowaniu sposobów leczenia i/lub kontrolowania otyłości związanej z wirusami.
Podatność na zakażenie Ad36 i rozwój otyłości różniła się w zależności od narodowości. Częstość występowania infekcji Ad36 u osób otyłych w porównaniu do osób z prawidłową wagą była:
- 3-krotnie większa w USA (tutaj też 2,6-krotnie wyższa u Afroamerykanów niż osób rasy kaukaskiej).
- 2-krotnie większa w Korei, Włoszech i Szwecji
- 4-krotnie większa w Turcji
- w Holandii i Belgii nie odnotowano różnic.
Jak to się dzieje, że Ad36 sprzyja otyłości?
Tkanka tłuszczowa zbudowana jest z komórek tłuszczowych – adipocytów. Jej powiększanie związane jest z hiperplazją lub hipertrofią. Hiperplazja polega na zwiększeniu liczby komórek, za którą nie idzie jednak indukcja stanu zapalnego (to dobrze). Z kolei hipertrofia polega na zwiększaniu objętości komórek, co jest bardziej zdrowotnie niekorzystne ze względu na inicjację stanu zapalnego (proszę zwrócić uwagę na większą liczbę makrofagów w takiej tkance na Ryc. 5) oraz zmniejszeniem wrażliwości na insulinę (ta insulinooporność może doprowadzić do rozwoju cukrzycy typu 2).
Ad36 powoduje obydwa te zjawiska (wykazano to w badaniach zarówno na hodowlach komórkowych, jak i u zwierząt). Ponadto infekcja tym wirusem zwiększa magazynowanie tłuszczu (lipidów) w adipocytach (Ryc. 6).
Wiadomo, że otyłość wiąże się z pogorszeniem kontroli glikemii (cukru) oraz zwiększeniem ilości lipidów krążących oraz wątrobowych. Przy otyłości powodowanej przez Ad36 ciekawe jest, że chociaż rośnie udział tkanki tłuszczowej w masie ciała, to u tych osób paradoksalnie nie odnotowuje się we krwi wyższego poziomu trójglicerydów i cholesterolu. Co więcej, obecność Ad36 promuje usuwanie glukozy z narządów w celu poprawy kontroli glikemii.
Czy przy otyłości związanej z zakażenie Ad36 może pomóc aktywność fizyczna? Badania wykonane z udziałem otyłych myszy niestety nie wykazały, aby ćwiczenia pomagały zmniejszyć otyłość i masę podskórnej warstwy tłuszczu. Ale jest też dobra wiadomość – ćwiczenie zdecydowanie poprawiły profil cukrowy (glikemia).
Czy zakażenie Ad36 prowadzące do otyłości może wywierać wpływ na geny? Tak. Wykazano, że po zakażeniu wirusem Ad36 aktywacji ulega aż 36 genów zaangażowanych w adipogenezę (powstawanie komórek tłuszczowych), ale także innych genów, np. uczestniczących w hamowaniu funkcji mitochondriów (to centra energetyczne komórki) oraz genów odpowiedzialnych za progresję stresu oksydacyjnego (on sam w sobie jest szkodliwy dla komórek).
Jak wygląda odpowiedź odpornościowa u otyłych osób zakażonych Ad36?
Nadmierna tkanka tłuszczowa sama w sobie jest terenem rozwoju przewlekłych reakcji zapalnych. Wydzielane przez adipocyty cytokiny zapalne zwabiają tu komórki odpornościowe, jak makrofagi – stąd ich zawartość w tej tkance znacząco wzrasta. Na przykład u szczupłych osób odsetek makrofagów w tkance tłuszczowej stanowi 10%, podczas gdy u otyłych – nawet 40%. Ale … ważna jest także populacja makrofagów. Wyróżnia się makrofagi M1 o aktywności prozapalnej i M2 o aktywności przeciwzapalnej. I właśnie w tkance tłuszczowej osób otyłych istnieje przewaga tych prozapalnych makrofagów (już pomijając większą ich liczbę) (Ryc. 5).
Nieco inaczej wygląda to po zakażeniu Ad36 – początkowo rzeczywiście obserwuje się wzrost liczebności prozapalnych M1 odpowiadający ostremu stanowi zapalnemu, ale w miarę upływu czasu do głosu dochodzą M2, które ten stan zapalny zaczynają osłabiać, ale nie likwidować.
Podsumowanie:
- Chociaż badania ujawniły rolę Ad36 w wywoływaniu otyłości to wciąż brakuje wielu powiązań między zakażeniem Ad36 a otyłością, ze względu na nałożenie się bezpośredniego działania wirusa i skutków odpowiedzi gospodarza.
- Zakażenie Ad36 powoduje zwiększenie liczby i objętości komórek tłuszczowych oraz magazynowanie w nich lipidów (tłuszczów).
- Infekcja Ad36 wywołuje ostre i przewlekłe zapalenie, co przyczynia się do angiogenezy (powstawanie naczyń krwionośnych) w tkance tłuszczowej. To sprzyja wychwytowi glukozy z krwi przez co jej poziom pozostaje prawidłowy – przeciwnie, niż gdy powodem otyłości jest nieprawidłowa dieta.
- Chociaż otyłość jest wieloprzyczynowa (geny, brak aktywności fizycznej, niewłaściwa dieta) to warto się zastanowić nad możliwością przesiewowego badania Ad36 u osób podatnych na otyłość.
- Dalsza identyfikacja bezpośrednich i pośrednich czynników wpływających na otyłość wywołaną przez Ad36 może dostarczyć nowych informacji na jej temat i opracowania nowych leków na choroby związane z otyłością, takie jak insulinooporność i NAFLD (niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby).
- Obecnie nie ma sposobu leczenia otyłości wywołanej przez Ad36 i chociaż udowodniono, że szczepionka jest wykonalna, to dotychczas jej nie opracowano.
