Imunometabolisme: Arah baru dalam penelitian obesitas dan diabetes tipe 2

  Sel efektor dalam sistem kekebalan tubuh telah lama dianggap sebagai sel pertahanan terhadap tumor dan penyakit menular, sementara sel pengatur bertindak terutama dalam sensitisasi dan respons autoimun. Dalam beberapa tahun terakhir ini, banyak penelitian telah menunjukkan bahwa sel-sel kekebalan tubuh juga memiliki sejumlah peran kekebalan tubuh non-tradisional, termasuk keterlibatan dalam pengembangan penyakit neurodegeneratif, penyakit kardiovaskular dan gangguan metabolisme. Sebuah bidang penelitian baru, imunometabolisme, berfokus pada interaksi antara imunitas dan metabolisme dalam fisiologi dan penyakit. Disiplin ini saat ini membuat kemajuan luar biasa dalam dua bidang: di satu sisi, sistem kekebalan alami atau yang didapat baru dianggap terlibat dalam apa yang sebelumnya dianggap sebagai penyakit non-imun, seperti obesitas, menghasilkan kelainan metabolik dan kekebalan tubuh yang dapat menyebabkan kerentanan terhadap diabetes tipe 2, penyakit kardiovaskular, kanker atau patologi neurodegeneratif. Di sisi lain, sel-sel kekebalan tubuh, seperti limfosit, dipengaruhi oleh regulasi metabolisme internal pada berbagai tingkatan. Penjelasan mendalam tentang mekanisme seluler-molekuler yang mendasari interaksi antara imunitas dan metabolisme merupakan pertanyaan ilmiah yang mendesak yang perlu ditangani.  I. Obesitas mendorong penyakit non-metabolik melalui peradangan Obesitas menjadi epidemi global. Peningkatan obesitas sebanding dengan peningkatan penyakit metabolik, seperti diabetes tipe 2, perlemakan hati dan penyakit kardiovaskular, yang menyertai perbaikan kondisi ekonomi dan medis. Hal ini juga terkait dengan sejumlah penyakit non-metabolik seperti asma, penyakit Alzheimer dan kanker tertentu. Peradangan menghubungkan penyakit-penyakit ini secara etiologis. Obesitas dianggap sebagai keadaan sistemik peradangan subakut. Peradangan lokal jaringan adiposa, serta peradangan sistemik yang disebabkan obesitas, mungkin merupakan faktor umum yang mendorong penyakit ini.  Beberapa adipositokin, seperti adiponektin dan leptin, diproduksi secara khusus oleh jaringan adiposa, sementara yang lain mungkin lebih merupakan faktor pro-inflamasi atau anti-inflamasi yang bertindak dalam respons imun alami dan yang didapat. Berbagai jenis faktor inflamasi yang dihasilkan oleh adiposit termasuk faktor nekrosis tumor (TNF), interleukin (IL)?6, resistin, protein pengikat retinol 4 (RBP?4) dan lipocalin 2 manusia yang terkait, kemokin ligan 2 (CCL2), IL?18, visfatin dan CXC chemokine 5 (CXCL5), faktor inflamasi ini meningkat dengan perluasan jaringan adiposa, menunjukkan bahwa keadaan pro-inflamasi ini terkait dengan obesitas dan kemungkinan menghasilkan penyakit akibat peradangan kronis. Sebaliknya, adipokin anti-inflamasi seperti lipocalin, IL?10 dan secretory frizzled-related protein 5 (SFRP5) menurun seiring dengan perluasan jaringan adiposa. Meskipun adipokin ini diproduksi oleh jaringan adiposa, namun apakah adipokin ini diproduksi oleh adiposit atau oleh makrofag, sel epitel, limfosit T yang menyerang, dan jumlah adipokin yang diproduksi perlu dipelajari secara mendalam. Demikian pula, tidak jelas adipokin mana yang memainkan peran utama dalam resistensi insulin atau sensitivitas insulin. Peran limfosit yang menginfiltrasi juga perlu dipelajari secara mendalam.  Imunitas alami telah terbukti memainkan peran penting dalam penyakit yang berhubungan dengan peradangan sistemik seperti obesitas. reseptor seperti tol (TLR) menghubungkan obesitas dan peradangan oleh mekanisme molekuler seluler. tlr adalah reseptor utama tubuh untuk mengidentifikasi patogen asing atau intrinsik. tlr4 adalah tlr pertama yang ditemukan untuk mengidentifikasi asam lemak jenuh dan menghubungkan resistensi insulin dengan kekebalan alami. Saat ini, TLR2, TLR5 dan TLR9 telah terbukti memainkan peran penting dalam penyakit seperti obesitas dan diabetes tipe 2. Ekspresi spesifik protein diferensiasi myeloid 88 (MyD88), molekul hilir utama dari jalur pensinyalan TLR4 dan TLR9, dalam sistem saraf pusat juga terbukti diperlukan untuk resistensi leptin yang diinduksi asam lemak dan obesitas yang disebabkan oleh diet tinggi lemak.  3. Imunitas yang didapat dan obesitas dan diabetes tipe 2 Apakah imunitas yang didapat memainkan peran kunci dalam obesitas dan diabetes tipe 2? Apakah obesitas dan diabetes tipe 2 merupakan penyakit autoimun? Pertanyaan-pertanyaan ini masih kontroversial. Penyakit autoimun harus memiliki setidaknya karakteristik berikut: (1) hilangnya toleransi kekebalan terhadap antigen spesifik; (2) replikasi proses penyakit dengan memasukkan sel kekebalan patogen atau antibodi ke dalam individu yang sehat; (3) imunosupresi atau imunomodulasi yang mengatur perjalanan alami penyakit; (4) etiologi autoimun yang terbukti pada model hewan (misalnya penyakit dapat diinduksi dengan memasukkan sel kekebalan, dll.); (5) penyakit telah telah terbukti terkait dengan gen autoimun, seperti antigen leukosit manusia (HLA). Limfosit T, limfosit B, monosit dan makrofag, semuanya telah terbukti memainkan peran imunologis penting pada model hewan dan jaringan adiposa manusia. Selain itu, sel-sel kekebalan tubuh juga berperan penting dalam pembentukan dan diferensiasi jaringan adiposa coklat. Meskipun limfosit T telah dilaporkan teraktivasi dalam darah perifer pasien diabetes tipe 2, beberapa ahli mempertanyakan penggunaan antigen non-spesifik dan oleh karena itu terjadinya respon imun non-spesifik. Meskipun tidak jelas apakah diabetes tipe 2 adalah penyakit autoimun, namun jelas bahwa ini berbeda dari respons autoimun yang terlihat pada diabetes tipe 1 klasik.  IV. Teori dan praktik imunometabolisme Bidang penelitian imunometabolisme yang sedang berkembang semakin menunjukkan dampak pentingnya. Dalam hal eksplorasi teoretis, pertanyaan yang harus diselidiki lebih lanjut secara mendalam adalah: apakah obesitas dan peradangan terjadi bersamaan atau kausal? Apa jalur pensinyalan umum mereka? Jalur pensinyalan manakah yang berkontribusi pada peradangan dan perkembangan hilirnya pada diabetes tipe 2, penyakit kardiovaskular dan gangguan lainnya? Apa efek faktor genetik dan lingkungan pada kelainan imunometabolik? Dalam hal aplikasi praktis, obat-obatan yang relevan sedang dikembangkan dan uji klinis sedang berlangsung. Misalnya, temuan bahwa metformin, pengobatan diabetes tipe 2, mungkin memiliki efek anti-tumor dan satu aspirin setiap hari berpotensi mengurangi kematian akibat kanker mendukung teori imunometabolik. Selain itu, beberapa studi klinis secara berturut-turut telah mengidentifikasi peradangan sebagai target untuk pengobatan diabetes tipe 2, misalnya studi klinis dengan penghambat reseptor IL?1 telah menunjukkan hasil positif dan salisilat telah digunakan dalam pengobatan hipoglikemik obesitas, yang keduanya saat ini sedang menjalani uji klinis besar. Uji klinis awal penghambat TNF pada pasien diabetes tipe 2 tidak menunjukkan efek hipoglikemik, tetapi efek imunomodulatornya pada pasien non-diabetes cukup menjanjikan. Lebih jauh lagi, upaya untuk menerapkan imunomodulasi seluler dalam pengobatan obesitas dan diabetes tipe 2 memberikan nilai potensial. Hal ini menunjukkan bahwa imunometabolisme adalah arah baru untuk diambil dalam penelitian obesitas dan diabetes tipe 2.