Immunologic and endocrine functions of adipose tissue: implications for kidney disease

Abstract

Excess adiposity can induce adverse sequelae in multiple cell types and organ systems. The transition from the lean to the obese state is characterized by fundamental cellular changes at the level of the adipocyte. These changes affect the local microenvironment within the respective adipose tissue but can also affect nonadipose systems. Adipocytes within fat pads respond to chronic nutrient excess through hyperplasia or hypertrophy, which can differentially affect interorgan crosstalk between various adipose depots and other organs. This crosstalk is dependent on the unique ability of the adipocyte to coordinate metabolic adjustments throughout the body and to integrate responses to maintain metabolic homeostasis. These actions occur through the release of free fatty acids and metabolites during times of energy need - a process that is altered in the obese state. In addition, adipocytes release a wide array of signalling molecules, such as sphingolipids, as well as inflammatory and hormonal factors (adipokines) that are critical for interorgan crosstalk. The interactions of adipose tissue with the kidney - referred to as the adipo-renal axis - are important for normal kidney function as well as the response of the kidney to injury. Here, we discuss the mechanistic basis of this interorgan crosstalk, which clearly has great therapeutic potential given the increasing rates of chronic kidney disease secondary to obesity and type 2 diabetes mellitus.

Prebiotic prevents impaired kidney and renal Oat3 functions in obese rats

“…We speculated that AT1R-induced PKCα-NOX activation involved in obesity-induced renal oxidative stress and apoptosis in this study. The increase in renal oxidative stress, inflammation and apoptosis has been shown to be a factor inducing podocyte injury in obesity (Zhu & Scherer 2017). In this study, we found the increase level of NOX4 and subunit of NOX2 in the kidney concomitant with the increased MDA level and 4-HNE expression.…”

The Visceral Adiposity Index Is a Predictor of Incident Chronic Kidney Disease: A Population-Based Longitudinal Study

“…Oxidative stress may contribute to the development of ER stress by promoting protein unfolding and activating the unfolded protein response. In fact, it has been shown that dietary saturated FFAs induce ER stress in kidneys of animal models [21] and in renal culture cells [25]. Moreover, insulin resistance affects the kidney, especially the podocytes.…”

Adipokine & klinische Bedeutung

“…Obwohl bereits mit Beobachtungen, dass Geschlechtshormone [6][7][8][9][10] und Adipsin/complement factor D [18] aus dem Fettgewebe sezerniert werden, die endokrine Funktion dieses Gewebes nahegelegt wurde, wird die Entdeckung von Leptin [11] und wenig später von Adiponektin [13] als Beginn der Adipokinforschung angesehen [12]. Die systematische Suche nach Signalen, die aus dem Fettgewebe kommen, hat in den letzten Jahren dazu geführt, dass über 600 Adipokine beschrieben wurden [6,19], die wesentliche biologische Prozesse regulieren (▶Abb.…”

“…Adipositas führt zu einer Fehlfunktion des Fettgewebes, die durch ektope Fettverteilung (z. B. viszeraler Fettakkumulation, Leberverfettung), Hypertrophie von Adipozyten, Veränderungen der zellulären Zusammensetzung und der intrazellulären Matrix, aber auch eine Änderung der aus dem Fettgewebe sezernierten Moleküle gekennzeichnet ist [6][7][8][9][10]. Erst mit der Entdeckung von Leptin vor über 20 Jahren wurde die Bedeutung der endokrinen Funktion des Fettgewebes erkannt [11].…”

“…Erst mit der Entdeckung von Leptin vor über 20 Jahren wurde die Bedeutung der endokrinen Funktion des Fettgewebes erkannt [11]. Über Peptidhormone, sogenannte Adipokine, beeinflusst das Fettgewebe wesentliche physiologische Funktionen wie Appetit und Sättigung, den Energiehaushalt, die körperliche Aktivität, das Immunsystem, die Insulinsensitivität und -sekretion, den Glukose-und Lipidstoffwechsel, den Blutdruck, die Endothelfunktion, die Gerinnung, die Nierenfunktion und andere [8,9,12]. Aufgrund dieser Funktionen könnten Adipokine eine hohe klinische Relevanz für die Diagnostik und Therapie von Adipositas, aber auch für andere Stoffwechsel-, Herz-Kreislauf-und andere Adipositas-assoziierte Erkrankungen haben (▶Abb.…”