Метаболическая эндотоксемия инициирует ожирение и инсулинорезистентность

Сахарный диабет и ожирение — два метаболических заболевания, характеризующихся инсулинорезистентностью и низкоуровневым воспалением. В поисках воспалительного фактора, вызывающего начало инсулинорезистентности, ожирения и диабета, мы идентифицировали бактериальный липополисахарид (LPS) как пусковой фактор. Мы обнаружили, что нормальная эндотоксемия увеличивается в сытом состоянии и снижается в голодном состоянии в зависимости от питания, а 4‑недельная диета с высоким содержанием жиров хронически повышала концентрацию LPS в плазме в 2–3 раза — порог, который мы определяем как метаболическую эндотоксемию. Важно, что диета с высоким содержанием жиров увеличивала долю микробиоты кишечника, содержащей LPS. Когда метаболическая эндотоксемия индуцировалась в течение 4 недель у мышей посредством непрерывной подкожной инфузии LPS, натощаковая гликемия и инсулинемия, а также прирост массы организма, печени и жировой ткани возросли в степени, сопоставимой с таковой у мышей на диете с высоким содержанием жиров. Кроме того, увеличивалось число F4/80‑положительных клеток в жировой ткани, маркеры воспаления и содержание триглицеридов в печени. Более того, у LPS‑инфузированных мышей выявлялась инсулинорезистентность печени, но не всего организма. Мутантные мыши CD14 противостояли большинству признаков метаболических заболеваний, индуцированных LPS и диетой с высоким содержанием жиров. Это открытие демонстрирует, что метаболическая эндотоксемия нарушает воспалительный тонус и запускает набор массы тела и развитие диабета. Мы делаем вывод, что система LPS/CD14 задаёт уровень инсулинчувствительности и запуск развития диабета и ожирения. Снижение концентрации LPS в плазме может быть эффективной стратегией контроля метаболических заболеваний.