Διερεύνηση της σχέσης επιπέδων λεπτίνης και επιπέδων προ- και αντι-φλεγμονωδών κυτταροκινών σε νεογνά με σκοπό την αναζήτηση πιθανής συμβολής αυξημένων επιπέδων λεπτίνης στην παθογένεια αυτοάνοσων νοσημάτων

Abstract

Leptin is a hormone synthesized by adipocytes and other tissues, including the placenta, and it regulates food intake and energy expenditure, reproductive and immune functions. To investigate the role of leptin in neonatal immunity, we measured serum leptin and cytokine (INF-γ, TNF-α, IL-2, IL-4, IL-10, IL-12) levels in cord blood (cb) of 481 healthy neonates, born to healthy mothers, of which 317 were appropriately grown for gestational age (AGA) and 164 were large for gestational age (LGA). The median serum leptin concentration in the whole sample was 11.6 ng/ml. In 12% AGA neonates, leptin levels were well above average, with a median of 34 ng/ml. In 33% of these neonates (4% of the total sample) leptin levels ranged between 37.5-204 ng/ml; in this group, significantly elevated levels of serum IFN-0 were also found (mean 27.11 pg/ml, range 17.5-38.5 pg/ml). We then investigated whether leptin can independently influence cytokine gene expression by cb T-cells and monocytes (Me). Culture of cb T-cells or Me, isolated from randomly selected AGA neonates or adult peripheral blood mononuclear cells (PBMC), with leptin, resulted in upregulation of IL-2, IFN-0 and IL-4 gene expression in cb and adult T-cells and IL-10 gene expression mainly in cb-Mc. Significantly higher expression of IFN-0 occurred in female cb-T-cells cultured with leptin, compared with male cb-T-cells. In conclusion, the concurrent presence of high concentrations in both leptin and IFN-0 in cb of healthy AGA infants, together with the fact that leptin can directly upregulate cytokine gene expression in cb T and Me cells, indicate that abnormally high leptin levels can independently influence the immune system of healthy newborns, and may mediate gender differences in the development of a Th1 polarized immune response.

Η λεπτίνη παράγεται από τα κύτταρα του λιπώδους ιστού, καθώς και από άλλους ιστούς συμπεριλαμβανομένων του πλακούντος και ρυθμίζει τη πρόσληψη τροφής, τη κατανάλωση ενέργειας, την αναπαραγωγική διαδικασία και τις ανοσολογικές λειτουργίες. Για τη διερεύνηση του ρόλου της λεπτίνης επί του νεογνικού ανοσολογικού συστήματος μετρήσαμε τα επίπεδα λεπτίνης και κυτταροκινών (INF-γ, TNF-α, IL-2, IL-4, IL-10 και IL-12) στον ορό αίματος ομφαλίου λώρου 481 φυσιολογικών νεογνών τα οποία γεννήθηκαν από υγιείς μητέρες. 317 ήταν νεογνά με ιδανικό βάρος γέννησης για την ηλικία κύησης (AGA) και 164 έφεραν αυξημένο βάρος για την ηλικία κύησης (LGA). Η ενδιάμεση συγκέντρωση λεπτίνης σε ολόκληρο το δείγμα ήταν 11.6 ng/ml. Στο 12% AGA νεογνών, τα επίπεδα λεπτίνης ήταν υψηλότερα του μέσου όρου (ενδιάμεση τιμή 34 ng/ml). Στο 33% των νεογνών αυτών (4% του ολικού δείγματος) τα επίπεδα λεπτίνης κυμαίνονταν μεταξύ 37.5-204 ng/ml, στην ομάδα αυτή βρέθηκαν επίσης υψηλά επίπεδα ιντερφερόνης-γ (μέση τιμή 27.11 pg/ml, διακύμανση 17.5-38.5 pg/ml). Κατόπιν μελετήσαμε εάν η λεπτίνη μπορεί να επηρεάσει τη γονιδιακή έκφραση κυτταροκινών στα Τ κύτταρα και μονοκύτταρα αίματος ομφαλίου λώρου. Η καλλιέργεια των κυττάρων ομφαλίου λώρου (Τ ή μονοκυττάρων) AGA νεογνών, τυχαία επιλεγμένων ή κυττάρων περιφερικού αίματος ενηλίκου, με λεπτίνη είχε σαν αποτέλεσμα τη γονιδιακή έκφραση IL-2, INF-γ και IL-4 από τα κύτταρα του ομφαλίου λώρου, καθώς και από τα Τ κύτταρα του ενηλίκου όπως και την έκφραση IL-10 κυρίως από τα μονοκύτταρα αίματος ομφαλίου λώρου. Σημαντικά υψηλότερη γονιδιακή έκφραση INF-γ παρατηρήθηκε σε Τ κύτταρα ομφαλίου λώρου θήλεος τα οποία καλλιεργήθηκαν με λεπτίνη συγκριτικά με τα Τ κύτταρα ομφαλίου λώρου άρρενος. Συμπερασματικά, η παρουσία υψηλών συγκεντρώσεων λεπτίνης και INF-γ στον ορό αίματος ομφαλίου λώρου φυσιολογικών AGA νεογνών, καθώς και το γεγονός ότι η λεπτίνη μπορεί άμεσα να διεγείρει τη γονιδιακή έκφραση κυτταροκινών σε κύτταρα ομφαλίου λώρου (Τ και μονοκύτταρα) δείχνει ότι τα υψηλά επίπεδα λεπτίνης μπορούν ανεξάρτητα να επηρεάσουν το ανοσολογικό σύστημα των φυσιολογικών νεογνών και να συμβάλλουν στη Th1 διαφοροποίηση της ανοσολογικής απόκρισης.