Οι ερευνητές γνωρίζουν ότι τα εξωσώματα, τα μικροσκοπικά νανοσωματίδια που απελευθερώνονται από τα λιποκύτταρα, ταξιδεύουν μέσω του αίματος και του σώματος, ρυθμίζοντας μια ποικιλία διεργασιών, από την ανάπτυξη μέχρι το μεταβολισμό. Τα εξωσώματα είναι σημαντικά στα άπαχα, υγιή άτομα για να διατηρήσουν την ομοιόσταση, αλλά όταν το λίπος «άρρωστο» – ο συνηθέστερος λόγος για αυτό είναι υπερβολικό βάρος – μπορεί να αλλάξει τον φαινότυπο του, να γίνει φλεγμονώδης και να διαταράξει τον τρόπο λειτουργίας των οργάνων μας. Πώς ο σκελετικός μυς και το συκώτι μεταβολίζουν τη ζάχαρη στο πώς τα αιμοφόρα αγγεία επεξεργάζονται τη χοληστερόλη.
Ο Robert J. Freishtat, MD, MPH, επικεφαλής της ιατρικής έκτακτης ανάγκης στο Εθνικό Σύστημα Υγείας των Παιδιών και καθηγητής ιατρικής και γονιδιωματικής ακρίβειας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου George Washington, καθώς και της MD Sheese N. Magge MD, MSCE τώρα διευθυντής της παιδιατρικής ενδοκρινολογίας και αναπληρωτής καθηγητής της Ιατρικής στη Johns Hopkins School of Medicine, ήταν περίεργοι για το τι έμοιαζε αυτή η διαδικασία σε εφήβους που έπεφταν στην μέση γκάμα της παχυσαρκίας.
Η παχυσαρκία είναι ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου για την αντίσταση στην ινσουλίνη και τον διαβήτη τύπου 2, αλλά οι Dr. Freishtat και Dr. Magge ήθελαν να μάθουν: Γιατί κάποιοι έφηβοι με παχυσαρκία αναπτύσσουν διαβήτη τύπου 2 σε σχέση με άλλους; Γιατί κάποιοι έφηβοι σε αυτή την μεσαία κλίμακα παχυσαρκίας είναι μεταβολικά υγιείς ενώ άλλοι έχουν μεταβολικό σύνδρομο; Μπορεί το λίπος στους παχύσαρκους να αρρωστήσει και να προκαλέσει ασθένεια;
Για να δοκιμάσει αυτό, ο Δρ Freishtat και ο Δρ Magge εργάστηκαν με 55 παχύσαρκους εφήβους, ηλικίας 12 έως 17, στο πλαίσιο μιας μελέτης στο Children’s National. Οι συμμετέχοντες – 32 παχύσαρκοι νορμογλυκαιμικοί νέοι και 23 παχύσαρκοι υπεργλυκαιμικοί νέοι – ήταν παρόμοιοι σε ηλικία, φύλο, φυλή, εφηβική ηλικία, δείκτη μάζας σώματος και συνολική μάζα λίπους. Ο διακριτικός παράγοντας: Οι συμμετέχοντες στην υπεργλυκαιμική μελέτη, οι έφηβοι με αυξημένα επίπεδα σακχάρου στο αίμα, διέφεραν από το σημείο στο οποίο αποθηκεύονταν λίπος. Είχαν επιπλέον σπλαχνικό λίπος (ή λιπώδη ιστό), τον τύπο λίπους που περιβάλλει το ήπαρ, το πάγκρεας και τα έντερα, έναν γνωστό παράγοντα κινδύνου για τον διαβήτη τύπου 2. Οι Dr. Magge και ο Δρ. Freishtat προέβλεπαν ότι τα κυκλοφορούντα εξωσώματα από τους εφήβους με αυξημένο σάκχαρο του αίματος εμπλουτίζονται για τα microRNA που στοχεύουν στο μεταβολισμό των υδατανθράκων.
Χρησιμοποίησαν τρεις εξετάσεις για να εξετάσουν το μεταβολισμό των συμμετεχόντων στη μελέτη, τη σύνθεση του σώματος και τα κυκλοφορούντα εξωσώματα. Η πρώτη δοκιμή, μια δοκιμή ανοχής γλυκόζης από το στόμα, μετρά πόσο αποτελεσματικά το σώμα μεταβολίζει τη ζάχαρη. η δεύτερη δοκιμή είναι το σύνολο του σώματος DXA ή η απορρόφηση με ακτίνες Χ διπλής ενέργειας, η οποία αναλύει τη σύνθεση του σώματος, συμπεριλαμβανομένου του άπαχου ιστού, της λιπαρής μάζας και της οστικής πυκνότητας των οστών. και η τρίτη δοκιμή, οι προσδιορισμοί εξωσωματικών μικροRNA προερχόμενων από λιποκύτταρα ορού, είναι μια ανάλυση σημάτων κυκλοφορούντος λίπους στην κυκλοφορία του αίματος.
Διαπίστωσαν ότι οι έφηβοι με αυξημένο σακχάρωμα στο αίμα και αυξημένο σπλαχνικό λίπος είχαν διαφορετικά κυκλοφορούντα εξωσώματα από λιπώδη κύτταρα. Αυτά τα εξωσώματα των συμμετεχόντων στη μελέτη εμπλουτίστηκαν για 14 microRNAs, στοχεύοντας σε 1.304 mRNAs και αντιστοιχούσαν σε 179 κανονικές οδούς – πολλές από τις οποίες συνδέονται άμεσα με το μεταβολισμό των υδατανθράκων και το σπλαχνικό λίπος.