Dilara Ece Toprak İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi

Transkript

1 İMMUN VE METABOLİK REGÜLASYON ARASINDAKİ KARMAŞIK İLİŞKİ: MULTİPLE SKLEROZ PATOGENEZİNDE LEPTİNİN ROLÜ THE INTRICATE INTERFACE BETWEEN IMMUNE AND METABOLIC REGULATION: A ROLE FOR LEPTIN IN THE PATHOGENESIS OF MULTIPLE SCLEROSIS Dilara Ece Toprak İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi

2 İMMUN VE METABOLİK REGÜLASYON ARASINDAKİ KARMAŞIK İLİŞKİ: MULTİPLE SKLEROZ PATOGENEZİNDE LEPTİNİN ROLÜ THE INTRICATE INTERFACE BETWEEN IMMUNE AND METABOLIC REGULATION: A ROLE FOR LEPTIN IN THE PATHOGENESIS OF MULTIPLE SCLEROSIS Dilara Ece Toprak, İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Türkçe Tıp Bölümü, 3. Sınıf Giuseppe Matarese, Claudio Procaccini, Veronica De Rosa ÖZET Son birkaç yılda, metabolizmada yer alan bir dizi molekülün aynı zamanda immun yanıtın düzenlenmesinde de rolü olduğu ortaya çıkmıştır.bu bağlamda, adiposit kaynaklı bir hormon olan leptinin, bağışıklık yanıtının düzenlenmesinde normal olduğu kadar patolojik koşullarda da etkili olduğu gösterilmiştir.nitekim leptin üretiminin azaldığı koşulların (genetik leptin eksikliği,anoreksia nevroza,malnütrisyon ) enfeksiyonlara eğilimi artırdığı ortaya konmuştur.aksine,otoimmun hastalıklar gibi immunite bozukluklarının artmış leptin sekresyonu ve artmış proinflamatuar,patojenik sitokinlerle ilişkili olduğu saptanmıştır. Leptin,immun yanıt ile metabolik fonksiyonlar ve beslenme durumu arasındaki kayıp halka olabilir.nitekim son zamanlarda, leptin eksikliği olan farelerin, multiple sklerozun bir hayvan modeli olan EAE dahil bir dizi deneysel olarak indüklenen otoimmun hastalığa dirençli oldukları kanıtlanmıştır (EAE: ExperimentalAutoimmunEncephalomyelitis: Deneysel OtoimmunEnsefalomyelit). Normal vahşi tip fareler, EAE indüksiyonuna bağlı artmış leptin sekresyonu göstermiş ve beyin inflamatuar infiltratlarında leptin pozitif çıkmıştır. Bunun yanı sıra, leptin antagonistleriyle leptin nötralizasyonu, EAE sürecinde iyileşme sağlamaktadır.bunu ise, myelin reaktif T hücrelerinin intraselüler sinyallerini değiştirerek ve çatal başlı/kanatlı düzenleme faktörü olan 3 + CD4 + regülatör T hücrelerinin sayısnı artırarak gerçekleştirmektedir.bu verilere göre leptin; immun tolerans,metabolik durum ve otoimmunite arasındaki bağlantı olarak kabul edilebilir.ve leptin yolağını engellemeye yönelik stratejiler, otoimmun hastalıkların tedavisine yönelik yeni adımlar olabilir. Anahtar Kelimeler: otoimmünite, multipl skleroz, Treg, Th1 ABSTRACT Over the last few years, a series of molecules known to play a function in metabolism has also been shown to play an important role in the regulation of the immune response. In this context, the adipocyte-derived hormone leptin has been shown to regulate the immune response in normal as well as in pathological conditions. More specifically, it has been shown that conditions of reduced leptin production (i.e., genetic leptin deficiency, anorexia nervosa, malnutrition) are associated with increased susceptibility to infections. Conversely, immune-mediated disorders such as autoimmune disorders are associated with increased secretion of leptin and production of proinflammatory, pathogenic cytokines. Leptin could represent the missing link among immune response, metabolic function, and nutritional status. Indeed, more recently, leptin-deficient mice have been shown to be resistant to a series of experimentally induced autoimmune disorders including experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), an animal model of multiple sclerosis. Normal wild-type mice show increased secretion of leptin in serum upon EAE induction, and brain inflammatory infiltrates stain positive for leptin. Finally, leptin neutralization with leptin antagonists improves the EAE course by profoundly altering intracellular signaling of myelin-reactive T cells and increasing the number of regulatory forkhead/winged helix transcription factor 3_CD4_ T cells. These data suggest that leptin can be considered as a link among immune tolerance, metabolic state, and autoimmunity and that strategies aimed at interfering with the leptin axis could represent innovative, therapeutic tools for autoimmune disorders. Keywords: autoimmunity, multiple sclerosis, Treg, Th1

3 Giriş Organizmalar, biyolojik fonksiyonlarını sürdürebilmek için yeterli enerji desteğine ihtiyaç duyarlar.enerji rezervleri, bir dizi fizyolojik ihtiyacın karşılanmasını sağlar ve fizyolojik sistemlere ustaca bölüştürülmelidir. Ayrıca bağşıklık sistemi de optimum fonksiyon gösterebilmek için yeterli ve dengeli enerji desteğine gerek duyar. Enerji rezervleri yeterli olmadığında, enfeksiyon ve ölüm riski en fazlayken; bir enerji aşırılığı olan obezite de aynı şekilde artmış enfeksiyon riski ve zor yara iyileşmesi ile ilişkildir. Leptinin keşfi, birtakım fizyolojik sistemleri etkileyen enerji erişilebilirliği kavramını anlamamızda temel bir adım olmuştur. Zira leptin, miktarı lipit dokudaki enerji deposunu yansıtan ve açlık ve aşırı yeme ile değişen adiposit kaynaklı bir hormondur. Leptinin incelenmesi; beslenme, metabolizma ve immun homeostazı birbirine bağlayan karmaşık ağı gözler önüne sermiştir. Leptin, temel olarak adipoz doku tarafından vücut yağ kitlesiyle orantılı olarak üretilir; ayrıca mide, iskelet kası ve plasentadan da az miktarda salınır. Leptinin önemli bir rolü, besin alımını engellemek suretiyle vücut ağırlığını düzenlemek ve termogenezi artırarak enerji harcamasını stimüle etmektir. Ancak son veriler leptinin sadece bir yağ durum sensörü olmadığını kanıtlamıştır. Nitekim, leptin eksikliği olan *obez (ob/ob)+ fareler ve leptin reseptör eksikliği olan [ diabetes mellitus (db/db)+ fareler yalnızca obez değildir. Bu fareler aynı zamanda, leptinin üreme, hematopoiez, anjiyogenez, insulin sekresyonu, kemik metabolizması, lipit ve glukoz metabolizması ile doğal ve edinilmiş bağışıklık üzerindeki sekonder etkilerine bağlı bir dizi anormallik gösterir. Bir immunendokrin mediatör olarak leptin Leptin, insanda 7.kromozomda, farede ise 6.kromozomda lokalize "ob" geni tarafından kodlanan 16k-Da büyüklüğünde nonglikolize bir proteindir. İnsanda ve farede, ob genindeki mutasyonlar hiperfaji ve obezite ile ilişkili olduğu gibi, azalmış enerji sarfiyatından ve nöroendokrin, metabolik ve üreme sistemine ait disfonksiyonlardan da sorumludur. Serum leptin düzeyi, genellikle obez kişilerde daha yüksektir ve cinsiyete bağlı değişim gösterir; yaş ve kilo standardize edildiğinde kadınlarda erkeklerden daha yüksektir. Leptin klasik olarak, beyinde enerji depolarındaki değişiklerle ilgili sinyaller oluşturarak besin alımı ve enerji tüketimini düzenleyen bir hormon olarak kabul edilir. Serum leptin düzeyi, direkt olarak vücut yağ depolarıyla koreledir; yağ birikimiyle artar, açlık ile azalır. Leptin gen ekspresyonu; insulin, glukokortikoidler, cinsiyet hormonları gibi pek çok faktör tarafıdan düzenlenir. İnsulin, beslenme sırasında artarak leptin sekresyonunu indükler ve açlık sırasında insulin seviyesinde oluşan azalma leptin seviyesine bir düşüşü de beraberinde getirir. Bunun yanı sıra glukokortikoidler de adiposit kültürlerinden leptin sekresyonunda insulin ile sinerjik biçimde çalışır. Leptinin glukokortikoidler üzerine etkisi ise genellikle tam tersidir. Ek olarak, leptin ekspresyonu; testosteron tarafından inhibe edilir, dişilik hormonlarınca arttırılır ve direkt olarak hipotalamohipofizer aksı, üreme sistemini, hematopoiezi ve anjiyogenezi etkiler. İmmun ve endokrin sistemin bağlantılarını gösteren pek çok çalışma mevcuttur. Leptin, immun ve endokrin sistem için ortak olan önemli bir mediyatördür. Bağışıklık sisteminde leptin, C-reaktif protein (CRP), IL-1 ve IL-6 ile birlikte bir erken akut faz reaktanı olarak işlev görür; inflamasyon, sepsis ve ateş sırasında yüksek miktarlarda üretilir ve TNF ve IL-1 gibi diğer inflamatuar mediatörlerce indüklenebilir. Ancak, bu bulgular pek çok sistemde kanıtlanmış olsa da, bazı çalışmalar, akut deneysel endotoksemi, yeni doğan sepsisi, HIV enfeksiyonu ve antiinflamatuar tedavi gibi pek çok inflamatuar durumda leptin seviyelerinde artış ile sonlanmamıştır. Leptinin nöroendokrin rolü en belirgin şekilde, açlıkta -açlıkta adipoz dokudan leptin üretimi aşikar biçimde düşer- ve cinsiye hormonlarının etkisi altında -östrojen leptin üretimini artırırken testosteron azaltır- görülür. Serum leptin düzeylerinin cinsiyete bağlı değişimi de leptin ve cinsiyet hormonları arasındaki ilişkinin göstergelerinden biridir. Zira serum leptin konsantrasyonu, benzer vücut yağ kitlesine sahip kadınlarda erkeklerden daha yüksektir.

4 Şekil-1: Leptin, efektör (Teff) ve regülatör T hücreler (Treg) üzerine etkü ederek Th1 hücre otoimünitesini düzenler. Yağ doku tarafından salınan Leptin Teff hücre çoğalmasını artırarak ve Treg yayılımını sınırlandırarak Th1 immünitesini kuvvetlendirir: Bu bir yandan immün toleransı yöneterek diğer yandan enfeksiyonları önleyerek Teff ve Treg hücreler arasında dengeyi sağlar. Kilo kaybına eşlik edeln leptin azalmasıyla Teff çoğalması azalır ve Treg hücre yayılımı artar. Bu durum Th1 immünitesinde down regülasyona ve enfeksiyonlara artmış yatkınlıkla ilişkili hücre aracılı otoimmün hastalıklara neden olur. Tersi olarak, artmış yağ doku Teff hücre artışı ve Treg hücre azalmasına neden olan fazla leptin salınımına yol açar. Bu pro-inflamatuvar immünitede ve hücre aracılı otoimmün bozukluklarda artışa neden olur. Leptinin immun hücrelerdeki moleküler sinyalleri Adipositler ve lenfoid hücreler arasındaki fonksiyonel bağlantı ve anatomik komşuluk göz önüne alındığında, leptinin nöroendokrin ve immun sistem üzerinde etkileri olması şaşırtıcı bir durum değildir. Morfolojik olarak, lenf nodları, omentum, timus ve kemik iliği dahil lenfoid doku agregasyonları lipit doku ile ilişki içindedir. Yağ depoları sadece yapısal, metabolik ve ısı yalıtım fonksiyonları taşımaz; aynı zamanda immun sisteme immun cevabın sürdürülmesinde yardımcı bir mikro çevrenin oluşumundan da sorumludur. Lenfoid ve adipoz doku, özellikle adipokinler olarak bilinen ortak mediyatörleri sayesinde karşılıklı etkileşim içindedir. Adipokinler (leptin, adiponektin, kemokinler ve diğer inflamatuarsitokinler) adiposit kaynaklı moleküllerdir ve metabolizma ile immun homeostaz arasında bir köprü görevi görürler. Leptinin üç boyutlu yapısı dört α-heliks demet motifi içeren bir sitokindir ve bu özelliğiyle IL-3 ve IL-6 sitokin ailesi ile benzerlik gösterir. Ayrıca leptin reseptörü (ObR) de sınıf I sitokin reseptör ailesinin bir üyesidir ve sitoplazmik parçasındaki farklı uzunluktaki eklentilerin bir sonucu olarak en az altı eklenme formuna sahiptir: OBRa, OBRb, OBRc, OBRd, OBRe ve OBRf. Leptin reseptörünün kısa formları birtakım non-immun dokularca eksprese edilir ve leptinin transportundan ve yıkılımından sorumludur. Uzun form leptin reseptörü ise, OBRb olarak tanınır ve hipotalamusta, iştahı, vücut ağırlığını ve kemik yoğunluğunu düzenleyen nöropeptid ve nörotransmitterlerin salınmasından sorumlu alanlarda eksprese edilir. Ayrıca ilginç olarak, endotel hücrelerinde, pankreas β hücrelerinde, yumurtalıkta, CD34 + hematopoietik kemik iliği pekürsörlerinde, monosit ve makrofajlarda ve ayrıca T ve B hücrelerinde de OBRb ekspresyonu

5 gerçekleşmektedir. Leptin bağlanmasından sonra, otove çapraz fosforilasyon ile OBRb ilişkili JAK2 aktiflenir ve reseptörün sitoplazmik bölgesindeki tirozin fosforillenir. Fosforillenmiş tirozin kalıntılarından dördü, STAT faktörleri (özellikle STAT3) gibi sitoplazmik adaptörler için tutunma bölgesi olarak hizmet görür. Distal membran tirozini, bir JAK2 substratı olan STAT3 için bir bağlanma yeridir. Bir sonraki dimerizasyondan sonra STAT3 nukleusa transloke olur ve sitokin sinyal 3 supressor proteininin (SOCS3) ve diğer genlerin ekspresyonunu indükler. SOCS3, fosforillenmiş tirozinlere bağlanarak leptin sinyalini inhibe eden bir döngüde yer alır. SRC homoloğu iki kısım içeren fosfataz 2, Tyr985 ve Tyr974'e bağlanır ve adaptör proteini büyüme faktörü reseptörüne bağlı protein 2 aracılığıyla ERK1/2 ve p38 MAPK yolaklarını aktifler ve sonuç olarak FOS ve JUN ekspresyonunu indükler. JAK2, leptin bağlanmasından sonra PI-3K 'nın aktivasyonundan sorumlu insulin reseptör substratı 1/2 proteinlerinin fosforilasyonunu sağlayabilir. Ayrıca Src'nin (bir RNA bağlayıcı protein, mitozda, RNA metabolizmasında ve PI-3K'nın etkinleştirilmesinde görev alır) aktive STAT3 ve PI- 3K'nın p85 alt birimine bağlanarak bir adaptör protein olarak fonksiyon gördüğü düşünülmektedir. ER membranı üzerinde lokalize olan fosfotirozin fosfataz 1B, OBRb kompleksinin içeriye alımından sonra JAK2'yi fosforilleyerek OBRb sinyal iletiminin inhibisyonuna katkı sağlar. Bağışıklıkta leptin Leptinin konjenital olarak eksik olduğu bireylerde çocukluk çağında enfeksiyona bağlı ölümlerin insidansı daha yüksektir. Rekombinant insan leptininin eksojen olarak verilmesi ile ise,konjenital leptin eksikliği olan çocuklarda, naif CD4CD45RA T hücrelerinin net sayısında artış ile proliferasyon yanıtları ve lenfositlerinden sitokin salgılama kapasitelerinde düzelme görülmüştür. Fareler üzerinde yapılan çalışmalar, leptinin santral ve periferik yolakları düzenleyerek immun sistemi direkt veya indirekt olarak etkilediğini göstermektedir. Leptinin edinsel bağışıklık yanıtı üzerindeki etkileri insan CD4 + T hücrelerinde geniş çapta araştırılmıştır. Leptinin fizyolojik konsantrasyonlarının bir karışık lenfosit kültürüne eklenmesi doza bağımlı CD4 + T hücre proliferasyonunu artırmaktadır. Ancak leptinin insan naif (CD45RA + ) ve bellek (CD45RO + ) T hücrelerinin (her iki hücre de OBRb eksprese eder) sitokin üretimi ve proliferasyonu üzerindeki etkileri farklıdır. Leptin, bellek hücrelerinin proliferasyonunu minimal düzeyde etkilerken, naif T hücrelerinde proliferasyonu ve IL-2 üretimini başlatır ve T hücre yanıtının Th1 yönüne kaymasını sağlar. Leptinin edinel bağışıklıktaki diğer bir rolü de, ob/ob farelerde leptin eksikliğinin immunsupresyon ve timus atrofisiyle birlikte görülmesiyle aydınlatılmıştır (akut açlıkta gözlemlenen bulgulara benzer). Akut kalori kısıtlaması serum leptin konsantrasyonunda ani bir düşüşe neden olur. Bu düşüşe azalmış bir gecikmiş tip hipersensitivite yanıtı ve timus atrofisi eşlik eder ve tüm bu bulgular eksojen leptin verilmesi ile geri dönüşümlüdür. Ob/ob farelerdeki (veya vahşi tip, aç kalmış hayvanlardaki) timik atrofi en çok CD4 + ve CD8 + T hücreleri içeren timus korteksini etkiler. Leptin replasmanı ise bu hücrelerdeki apoptozisi azaltmaktadır. Leptinin in vitro koşullarda immun yanıt üzerine olan direkt etkisine rağmen, leptinin in vivo koşullarda da immun yanıtı etkileyip etkilemeyeceği hala büyük bir sorudur. Bu soruyu cevaplamak son derece zordur; çünkü leptini birçok endokrin yolağa bağlayan karmaşık bir etkileşim ağı mevcuttur. T hücrelerinin kendi glikojen depoları yoktur ve bu nedenle metabolik ihtiyaçlarını karşılayabilmek için ekstraselüler ortamdan glukoz alımına bağımlıdırlar. Leptin, T hücrelerinde ERK1/ERK2 ve PI-3K bağımlı yolakları doğrudan stimule ederek glukoz alımını artırır ve açlıkta bozulan T hücre fonksiyonlarını düzeltmeye yardım edebilir. Bu noktada leptine benzer diğer uzun zincirli helikal sitokinlerin de (IL- 3,IL-7 Ve IL-15) glukozun metabolizması ve alımı için öncül rol oynadıkları unutulmamalıdır. Doğal bağışıklıkta leptin, monosit ve makrofajların fagositoz aktivitesini ve bu hücrelerden LTB4,COX2,NO gibi proinflamatuar sitokinlerin salınımını artırır. COX- 2 ve NO nun indüklenebilir formları da; inflamasyon, kemotaksis ve sitokin üretiminin düzenlenmesinde etkilidir ve immun yanıtı belirgin şekilde güçlendirir. Bunun yanı sıra leptin nötrofil kemotaksisini ve oksijen

6 radikallerinin salınımını (superoksit anyon ve hidrojen peroksit) indükler. Bu mediatörler, protein denatürasyonu, membran lipidleri, karbonidatlar ve nükleik asitleri hasara uğratmak suretiyle hücrelere kısmen zarar verebilir. Nitekim insan nötrofillerinde leptin, etkisini indirekt bir mekanizma üzerinden, muhtemelen monositlerden TNF salınımını arttırarak gösterir. Leptin ayrıca doğal katil (NK) hücrelerinin gelişimi ile in vitro ve invivo aktivasyonunu etkiler. Doğal katil hücreleri OBRb eksprese ederken, db/db fareler anormal NK hücre gelişiminden kaynaklanan defekte sahiptir. Leptinin normal bir periferal NK hücre havuzunun gelişimi ve sürdürülmesi üzerine muhtemel etkileri vardır. Ayrıca, OBRb nin NK hücre fizyolojisindeki önemli bir rolü; STAT3 aktivasyonu, IL- 2 ve perforinin transkripsiyonu aracılığıyla doğal katil hücre sitotoksisitesini etkilemesidir. Son zamanlarda leptinin PKC ve NO bağımlı yolaklar aracılığıyla periferik monositlerden büyüme hormonu salınımını stimule ettiği gösterilmişitir. Leptinin büyüme hormonu prodüksiyonu üzerindeki etkisi, immun homeostazda önemli bir rol oynar. Zira bu sitokin benzeri hormonun bağışıklık yanıtı üzerinde, immun hücrelerin çoğalma ve sağ kalımlarını kontrol etme yetisi vardır. Otoimmunitede leptin: multipl skleroz daki (ms) muhtemel rolü MS, merkezi sinir sisteminin kronik, immun aracılı inflamatuar bir hastalığıdır. Hayvanlarda en son çalışılan MS modeli, deneysel otoimmun ensefalomyelittir (ExperimentalAutoimmuneEncephalomyelitis, EAE). Bu modelde; duyarlı fare türleri, temel myelin proteinine (Major Basic Protein, MBP) karşı kendi antijenleri ile immunize edilerek MSS komponenetlerine karşı otoimmunite geliştirmeleri sağlanmaktadır. Hastalık, beyin ve omuriliğe girip çıkan ve MSS deki myelin tabakalarını zedeleyen otoreaktif T hücreleriyle karakterizedir ve kronik veya ataklarla seyreden paraliziler ile sonuçlanır (kullanılan antijene ve farenin türüne göre değişir). Myelin reaktif Th1 CD4 + hücrelerin bu hastalığı indüklediği ve/veya transferinde rol aldığı uzun süredir bilinmektedir. EAE deki inflamatuar MSS lezyonlarında da Th1 kaynaklı sitokinler armış durumdadır. Aksine, Th2 kaynaklı sitokinler ise EAE nin iyileşme süreciyle ve bu hastalıktan korunmayla ilişkili bulunmuştur. Leptinin EAE nin indüklenmesi ve ilerlemesi ile ilgisi bulunduğu gösterilmiştir. Lepin eksikliği bulunan fareler EAE gelişimine karşı dirençlidirler. Leptinin eksojen olarak verilmesi bu direnci kırar ve immun yanıtı Th2 yönünden Th1 e ve IgG1 den IgG2 izotipine doğru kaydırır. Benzer şekilde, duyarlı C57BL/6J vahşi tip farelerde leptin, IFN-γ salınımını ve IgG2 sentezini artırarak hastalığı kötüleştirir. Serum leptin düzeyindeki bir dalgalanma EAE nin klinik belirtilerinin ortaya çıkmasıyla paraleldir. Serum leptin seviyesinde oluşan bir pik, inflamatuar anoreksia, kilo kaybı ve myeline karşı patolojik T hücre yanıtı gelişmesini beraberinde getirir. EAE li farede MSS ye sızan lenfomononükleer infiltratlar; aktif, inflamatuar lezyonlarda in situ leptin üretimi olduğunu göstermektedir. Bu durum leptinin kayda değer lokal bir kaynağına işaret etmektedir. EAE dirençli farelerde ise sistemik ve in situ leptin sekresyonu yoktur. Bu veriler ışığında leptinin, EAE modeliyle oluşturulan MS teki MSS inflamasyonu ile ilişkili olduğu söylenebilir. Aslında De Rosa ve ark. tarafından yapılan son çalışmalar, leptin nötralizasyonunun (anti leptin mab ile) aktif olarak indüklenen veya pasif transferle oluşturulan EAE nin klinik belirtileri, ilerlemesi ve ataklarında düzelme sağlayabildiğini göstermiştir. Bu etki, proteolipid protein peptidine karşı gecikmiş tip hipersensitivite reaksiyonunun inhibisyonu, myelin antjenlerine karşı CD4 + T hücre yanıtında azalma ve IL- 4 ve IL-10 üretiminde artma ile ilişkilidir. Leptin nötralizasyonu yapılan farelerin CD4 + T hücrelerinde de çatalbaşlı/kanatlı heliks transkripsiyon faktörü 3 (Foxp3; regülatör T hücrelerinin selektif markerı, immun toleransın kontrolünde önemli bir hücre alt grubu) ekspresyonu da artmış; fenotip düzenleyici tarafa yönelmiştir. Biyokimyasal zeminde, leptin nötralizasyonu ile oluşturulan T hücre hipoaktivitesi; anerji faktör kinaz inhibitörü p27 (p27 Kip-1 ) nin aktivitesinin azaltılmasında kusur ve ERK1/2 ve STAT6 tirozin fosforilasyonuda artış ile açıklanabilir (STAT6; IL-4 transkripsiyonunun artırılmasında ve EAE de klasik Th2/regülatör tip sitokin cevabı ile ilgili bir faktör).

7 Tedaviye henüz başlanmamış MS hastalarının serum ve BOS taleptin seviyelerinde artış rapor edilmiştir. Bu durum, BOS taki IFN-γ sekresyonuyla doğru ve dolaşımdaki düzenleyici T hücre (Treg) yüzdesi ile ters orantılı bulunmuştur. Düzenleyici T hücreleri, effektör T hücreleri tarafından oluşturulan immun yanıtın baskılanmasında etkilidirler ve MS hastalarında, sağlıklı kontrol grubuna nazaran azalış düzeydedir. Diğer bir önemli nokta da periferik Treg hücre sayısının, MS hastalarında serum leptin düzeyleriyle ters korelasyon içinde olmasıdır; ki bu düzenleyici T hücre sayısı ile leptin sekresyonu arasında bir bağlantı olduğunu göstermektedir. Regülatör T hücrelerinin timusta üretilidği göz önünde bulundurulduğunda, periferde sentezlenen leptinin mi yoksa peritimik yağ dokusunda üretilen leptinin mi Treg hücrelerinin üretim ve fonksiyonunda, dolayısıyla otoimmunite eğiliminde etkili olduğu bilinmemektedir. Henüz açıklığa kavuşturulamamış olan bu soru şu anki pek çok araştımanın konusudur. Yine de, leptin sekresyonunun MS in akut fazında artmış olması BOS ta IFN-γ sentezi ile ilişkilidir ve MS in patogenezi ve hastaların klinik takibi açısından ilgi çeken bir bulgudur. Daha önce de belirtildiği üzere MS hastalarının serum ve BOS leptin düzeylerindeki artış, vücut kitle indeksiyle korelasyon göstermez. Öte yandan BOS taki leptin artışı serumdakinden daha yüksektir. Bu durum, MSS de sekonder bir in situ leptin sentezi mi vardır ve/veya artmış sistemik üretime bağlı olarak kan-beyin bariyerinden artmış bir leptin geçişi mi söz konusudur, sorularını doğurmaktadır. Aktif MS lezyonlarından alınan Th1 lenfositlerde yapılan mikroarray gen analizleri, immunendokrin aksa ait, leptin dahil birçok genin transkripiyonunda artış göstermektedir. Pek çok T hücre aracılı otoimmun hastalıkta olduğu gibi MS te de immun yanıtın Th1 yönüne polarize olmasıyla birlikte, leptin transkripsiyonu da artar. Öte yandan aktif EAE lezyonlarında inflamatuar T hücreleri ve makrofajların çevresinde leptinin in situ sekresyonunda artış gözlenmiştir. MS li hastaların BOS larında artmış leptin düzeyleri, inflamatuar hücrelerin bizzat yol açtğı bir durum olabilir. Zira MS hastalarına ait insan myelin temel proteinine (hmbp) spesifik otoreaktif T hücreleri ile yapılan çalışmalar, bu hücrelerin aktivasyonlarından sonra leptin sentezlediklerini ve leptin reseptör ekspresyonunu stimule ettiklerini göstermiştir. Leptin antikorları ve leptin reseptör blokerleri, hmbpspesifik T hücre klonlarının antijen ile uyarılma sonucu verdikleri proliferatif yanıtı azaltmaktadır; ki bu durum, otoreaksiyonu baskılayan bu otokrin yolağın temelinde leptin bazlı bir müdahale yer alabileceğine işaret eder. Son olarak, IFN-β ile tedavi edilen MS hastalarında atak öncesi serum leptin düzeylerinde artış gösterilmiştir. Yine son çalışmalarda, leptinin MS hastalarında, hastalığın akut fazında periferik monositlerdenin vitro TNF-α, IL-6 ve IL-10 sekresyonunu engellediği, hastalığın stabil evrelerinde ise bir etkisi olmadığı rapor edilmiştir. Ayrıca, MS hastalarında nöbet sırasında T hücrelerinde ObR miktarı artmıştır ve bu artış fosfor -STAT3 seviyelerindeki artışla ilişkilidir. Tüm bunlar göz önüne alındığında, anlaşılmaktadır ki; leptin MS teki nöroantijenleri hedef alan patojenik (otoreaktif) Th1 yanıtının oluşumunda rol alan birçok inflamatuar faktörden biridir. Düşük serum leptininin yardımcı T hücrelerinin aktivasyonunu ve timüs fonksiyonlarını bozarak enfeksiyonlara eğilimi artırdığı varsayılmaktadır. Öte yandan, leptin Th1 aktivasyonunu artırıcı etkisi ile EAE, tip 1 diabet ve antijen aracılı artrit gibi deneysel olarak indüklenen birçok otoimmun hastalığa eğilimi artırmaktadır. Leptinin birtakım otoimmun koşullardaki rolünü tam olarak ortaya koyabilmek için daha daha fazla deneysel kanıta ihtiyaç vardır. Buna rağmen bu alandaki yeni çalışmaların bu konuda birçok yeni bilgiye kapı açması bile son derece heyecan vericidir. Bu bağlamda, leptinin adipoz doku ve nöroendokrin sistemden köken alan ve hem besin alımı ve metabolizmada hem de bağışıklık sisteminde rolü olan çok sayıda faktörden yalnızca biri olduğu belirtilmelidir. Bu mediatörler adiponektin, visfatin, nöropeptid Y ve ghrelindir. Özellikle ghrelinin, leptin tarafından indüklenen inflamatuar sitokin salımı üzerindeki anti-inflamatuar etkisi ve timik homeostazdaki güçlü etkisi ilgi çekicidir.

8 Regülatör T hücreleri ve leptin Geçen yüzyılın sonlarına doğru otoimmuniteyi engelleme yeteneği olan bir grup hücre: regülatör T (Treg) hücreleri tanınmıştır. Treg hücreleri immunaktaivasyonu baskılamada dominant bir role sahiptirler, dolayısıyla self-tolerans ve homeostazda kritik mediatörlerdir. Otoimmuniteyi baskılama işlevi olan olan bu hücre alt grubunu daha iyi tanımlamak için gösterilen çabalar, IL-2Rα zincirinin temel üreticisi olan CD4 + T hücrelerinin supresör aktivite yönünden son derece zengin hücreler olduğu tanısıyla sonuçlanmıştır. Doğal kaynaklı bu CD4 + CD25 + Treg hücreler, self-toleransın T hücre aracılı sağlanmasında en iyi adaylar olmuşlardır. İn vitro olarak T hücre reseptör cross-linking işlemi uygulanan Treg hücreler, IL-2 üretimi yapamamakta; ancak effektör T hücrelerinin sitokin üretimini ve proliferatif yanıtını baskılayabilmektedirler. Ancak bu in vitro anerji, daha kompleks bir in vivo aktivasyona ters düşer. Edinilmiştransfer deneyleri Treg hücrelerinin kendilerini yenileme yetenekleri olduğunu göstermektedir; son derece az sayıda Treg hücresi transferi otoimmüniteye karşı uzun süren koruma sağlar. Ek olarak; Treg hücreleri, spesifik T hücre reseptörü (TCR) stimülasyonundan veya genetik olarak Treg hücre eksikliği olan farelere transferinden sonra, lenfopenik koşularda sağlam MHC sınıf II bağımlı proliferasyon yeteneği gösterir. Yüksek konsantrasyonlu IL-2 - antijen spesifik Treg hücrelerinin antijenizasyonu ve kolonizasyonunu sağlar- varlğında TCR ve CD28 ilavesinden sonra Treg hücre populasyonun yayılımı üzreine in vitro bir protokol geliştirilmiştir. İn vitro ortamdaki beligin anerjilerine rağmen Treg hücre popülasyonu in vivo ortamda ciddi gelişim yeteneğine sahiptirler ve daha önce yapılan anerjik hücre tanımı bu bağlamda yanıltıcıdır. Foxp3 sentezi CD25 + Treg hücreler başta olmak üzere düzenleyici aktivitesi olan diğer CD25 - T hücrelerinde de görülmektedir. Bu transkripsiyon faktörünün, bu hücre grubunun fonksiyonu ve gelişimi ile ilgili olduğu düşünülmektedir. Foxp3, Treg hücrelerinin doğal oluşumunda şimdiye kadar tanımlanmış en kesin markerdır. İnsanın ölümcül otoimmun hastalığı olan X e bağlı, poliendokrinopati, enteropati, immundisfonksiyon un nedeni olarak, Foxp3 ü kodlayan gende mutasyonların tanımlanması ve kendiliğinden mutasyona sahip bir farede aynı hastalığın analogunun gösterilmesi, bu alanda önemli bir buluştur ve Treg hücrelerin fonksiyonel kökeni üzerine daha sonra yapılan çalışmalar yön vemiştir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, leptinin insanın doğal olarak oluşan Foxp3 +, CD4 +, CD25 + Treg hücrelerinin çoğamasında negatif bir sinyal olabileceğini göstermiştir. Taze izole edilmiş Treg hücreler leptin üretir ve yüksek miktarlarda ObR eksprese eder. Anti-CD3 ve anti-cd28 stimulasyonu sırasında leptinin, leptin monoklonal antikoru (mab) ile in vitro nötralizasyonu, IL-2 bağımlı bir Treg hücre proliferasyonu ile sonlanmaktadır. Leptin mab varlığında çoğalan Treg hücrelerde Foxp3 ekspresyonu artmış ve hücreler baskılayıcı özelliğini korumuştur. Etki, ObR aracılı leptin sinyaline sekonder gelişir. Leptin nötralizasyonu, Treg hücrelerin anerjik durumunu tersine çevirir; bu durum siklin bağımlı p27 Kip-1 in azaltılması ve ERK1 ve ERK2 nin fosforilasyonu ile gerçekleşir. Tüm bu bulgular, leptin nötralizasyonunun in vitro ortamda Treg hücrelerin yayılımı üzerine önemli bir etkiye sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Obezite ve leptin: inflamasyon ve adipoz doku arasındaki köprü Leptinin kritik bir rolü olduğunun genetik olarak kanıtlanması ve besin alımını kontrol ederek anoreksijenik yolaklar üzerindeki güçlendirici etkisi, çok güçlü ve anlamlı bir sisteme ışık tutmuştur. Leptin sinyal yolağında bir aksama olması halinde kemirgenlerde ve insanlarda şiddetli ve devamlı hiperfaji görülmekte; ancak bu durum yağ doku kitlesinin aşırı artması halinde de değişmemektedir. Bu durumda, diğer adiposit kökenli sinyaller de besin alımının adiposit aracılı düzenlenmesinde en azından yardımcı bir etkiye sahip olmalıdır. Obezite ve onunla ilgili metabolik patolojiler, en yaygın ve zararlı metabolik hastalıklardır ve yetişkin popülasyonunun %50 sinden fazlasını etkilemektedir. Bu durumlar, anormal sitokin prodüksyonu, artmış akut faz reaktanları ve inflamatuar sinyal yolaklarının

9 aktivasyonuna; yani doğal bağışıklık yanıtının artmasına yol açar. Ve kronik inflamatuar durumlar baş gösterir. Bu bağlantı, en azından deneysel hayvan modellerinde, hiç de yersiz değildir; zira bizzat obezitenin kendisiyle veya insulin direnci, tip 2 diabet ve kardiovasküler hastalıklar gibi onunla yakından ilgili durumlarla tutarlılık gösterir. Obezite varlığında ortaya çıkan infamatuar yanıtın ilgi çekici özelliklerinden biri de bilhassa adipoz dokuda tetiklenmesi ve gerçekleşmesidir; ancak metabolik açıdan önemli diğer yerler de hastalığın ilerleyişi ile bu inflamatuar sürece katılırlar. Obezite ve komplikasyonları çerçevesinde; inflamatuar yanıtın zamansal ve uzaysal nitelikleri, metabolik disregülasyondan sorumlu hedef hücreler ve altta yatan moleküler mekanizmalar cevap bekleyen kritik sorular olarak kalmıştır. Adipositlerin metabolik yolaklardaki etkisi net olarak bilinse de, inflamasyondaki rolü tam olarak açıklanamamıştır. Adipositlerin ve monosit ve makrofajlar gibi çeşitli tip immun hücrelerin benzer etkiler gösterdiği ortaya konmuştur. Leptin ise, obezitede görülen adipoz doku yoğunluğu ve inflamasyon arasındaki en önemli bağlayıcı mediatördür. İnsanda, nicelik olarak değil ama işlevsel olarak lepin eksikliğinin görüldüğü temel durum obezitedir; zira obezitede, artmış serum leptin düzeyleri sonucu santral ve periferik leptin direnci gelişmektedir. Epidemiyolojik çalışmalar, obez hastalarda enfeksiyonların, özellikle solunum yolları ve üriner sistemdeki enfeksiyonların, arttığını ifade etmektedir. Bu süreçte; vücut yağ miktarındaki aşırı artış sonucunda akciğer ventilasyonundaki ve böbreklerden idrar çıkışındaki değişmeler gibi pek çok faktörün etkisi vardır. Bir diğer faktör ise, CD4 + T hücrelerinde eksprese edilen leptin reseptörlerinde duyarsızlaşmadır; artmış leptin seviyesi, bir süre sonra T hücreleri tarafından leptin eksikliği olarak algılanır. Özet olarak; obezite, doğal bağışıklığın (makrofaj sistemi) düşük dereceli, kronik aktivasyonuna neden olur; bu aktivasyon obeziteye paralel gelişen insulin direnci, tip 2 diabet ve ateroskleroz gibi patolojik koşullarla ilişkilidir. Bunun yanı sıra leptin direncini takiben değişen T hücre aktivitesi ve artan enfeksiyon eğilimi de yine obezitenin bir sonucudur. Sonuç olarak, tartışmanın bir can alıcı noktası da obezite ve otoimmun hastalıkların ilişkili olup olmadığıdır. Şu anda, bu konu üzerine yeterli miktarda güçlü ve geniş çaplı epidemiyolojik çalışma olmadığından, çok kesin sonuçların varlığından söz edilemez. MS hastalarında vücut kitle indeksinin arttığı gösterilmiştir. Ancak bu durumun, tedavide kullanılan besin alımını ve yağ kitlesini artırabilecek ilaçlardan (kortikosteroidler,ifn-β) veya nöromusküler zayıflama sonucu gelişen fiziksel aktivite azlığından kaynaklanıp kaynaklanmadığı net değildir. Bu konuyu hedef alan daha çok çalışmaya ihtiyaç olduğu kesindir. Sonuçlar Üstte bahsi geçen konulardan hareketle,metabolik durum ile immun toleransı kontrol eden Treg hücre yanıtı arasında sıkı bir bağlantı olduğu sonucuna varılabilir.leptin,bir yandan Th1 yanıtını indükleyip bir yandan da Treg hücre aktivitesini baskılayan proinflamatuar bir sitokindir.bu nedenle leptin, kendi antijenine veya yabancı antijenlere karşı abatılı immunoinflamatuar yanıta ve hatta otoimmunite risk faktörleriyle (genetik yatkınlık, HLA, çevre ) biraraya geldiğinde otoimmuniteye yol açan bir mediatördür.leptin, metabolik durum ve Treg hücreler arasındaki ilişkiyi otoimmun hastalıklara eğilim açısından net olarak tanımlayacak yeni çalışmalara gereksinim vardır.bu bağlamda Fontana ve ark. tarafından yapılan son çalışmalar, kalori kısıtlaması ve bunu izleyen serum leptin düzeyinde azalmanın, insanlarda immuninflamatuar parametreleri (IL-6,CRP gibi) belirgin şekilde azaltabildiğini göstermiştir; ki bu da beslenme müdahaleleri ile inflamatuar yanıtların baskılanabileceğini düşündürür.bunun yanı sıra,farelerde akut açlığın veya mab ile leptin nötralizasyonunun, IL-4 ve IL-10 sekresyonunu artırarak EAE nin gelişimi,ilerlemesi ve nörolojik belirtileri üzerine iyileştirici etkisi gösterilmiştir.leptin antagonistlerinin benzer şekilde endometriozisli farede peritonealinflamasyonu azaltması da,leptin sinyallerini hedef alan stratejilerin ileride immun ve otoimmun yanıtın baskılanmasında yardımcı olabileceğinin kanıtıdır.

10 Kaynaklar 1. Samartin, S., Chandra, R. (2001) Obesity, overnutrition and the immune system. Nutr. Res. 21, Friedman, J. M., Halaas, J. L. (1998) Leptin and the regulation of body weight in mammals. Nature 395, Matarese, G., La Cava, A., Sanna, V., Lord, G. M., Lechler, R. I., Fontana, S., Zappacosta, S. (2002) Balancing susceptibility to infection and autoimmunity: a role for leptin? Trends Immunol. 23, Chehab, F. F., Lim, M., Lu, R. (1996) Correction of the sterility defect in homozygous obese female mice by treatment with the human recombinant leptin. Nat. Genet. 12, Bennett, B. D., Solar, G. P., Yuan, J. Q., Mathias, J., Thomas, G. R., Matthews, W. (1996) A role for leptin and its cognate receptor in hematopoiesis. Curr. Biol. 6, Sierra-Honigmann, M. R., Nath, A. K., Murakami, C., Garcı a- Carden a, G., Papapetropoulos, A., Sessa, W. C., Madge, L. A., Schechner, J. S., Schwabb, M. B., Polverini, P. J., Flores-Riveros, J. R. (1998) Biological action of leptin as an angiogenic factor. Science 281, Ducy, P., Amling, M., Takeda, S., Priemel, M., Schilling, A. F., Beil, F. T., Shen, J., Vinson, C., Rueger, J. M., Karsenty, G. (2000) Leptin inhibits bone formation through a hypothalamic relay: a central control of bone mass. Cell 100, Zhang, Y., Proenca, R., Maffei, M., Barone, M., Leopold, L., Friedman, J. M. (1994) Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature 372, Landman, R. E., Puder, J. J., Xiao, E., Freda, P. U., Ferin, M., Wardlaw, S. L. (2003) Endotoxin stimulates leptin in the human and nonhuman primate. J. Clin. Endocrinol. Metab. 88, Orbak, Z., Ertekin, V., Akay, F., Ozkan, B., Ors, R. (2003) Serum leptin levels in neonatal septicemia. J. Pediatr. Endocrinol. Metab. 16, Bornstein, S. R., Preas, H. L., Chrousos, G. P., Suffredini, A. F. (1998) Circulating leptin levels during acute experimental endotoxiemia and antiinflammatory therapy in humans. J. Infect. Dis. 178, Koc, E., Ustu ndag, G., Aliefendiog lu, D., Ergenekon, E., Bideci, A., Atalay, Y. (2003) Serum leptin levels and their relationship to tumor necrosis factor-_ and interleukin-6 in neonatal sepsis. J. Pediatr. Endocrinol. Metab. 16, Yarasheski, K. E., Zachwieja, J. J., Horgan, M. M., Powderly, W. G., Santiago, J. V., Landt, M. (1997) Serum leptin concentrations in human immunodeficiency virus-infected men with low adiposity. Metabolism 46, Zhang, F., Basinski, M. B., Beals, J. M., Briggs, S. L., Churgay, L. M., Clawson, D. K., DiMarchi, R. D., Furman, T. C., Hale, J. E., Hsiung, H. M., Schoner, B. E., Smith, D. P., Zhang, X. Y., Wery, J. P., Schevitz, R. W. (1997) Crystal structure of the obese protein leptin-e100. Nature 387, Tartaglia, L. A., Dembski, M., Weng, X., Deng, N., Culpepper, J., Devos, R., Richards, G. J., Campfield, L. A., Clark, F. T., Deeds, J., Muir, C., Sanker, S., Moriarty, A., Moore, K. J., Smutko, J. S., Mays, G. G., Wool, 898 Journal of Leukocyte Biology Volume 84, October E. A., Monroe, C. A., Tepper, R. I. (1995) Identification and expression cloning of a leptin receptor, Ob-R. Cell 83, Tartaglia, L. A. (1997) The leptin receptor. J. Biol. Chem. 272, Park, H. Y., Kwon, H. M., Lim, H. J., Hong, B. K., Lee, J. Y., Park, B. E., Jang, Y., Cho, S. Y., Kim, H. S. (2001) Potential role of leptin in angiogenesis: leptin induces endothelial cell proliferation and expression of matrix metalloproteinases in vivo and in vitro. Exp. Mol. Med. 33, Lord, G. M., Matarese, G., Howard, J. K., Baker, R. J., Bloom, S. R., Lechler, R. I. (1998) Leptin modulates the T-cell immune response and reverses starvation-induced immunosuppression. Nature 394, Sa nchez-margalet, V., Martı n-romero, C., Santos-Alvarez, J., Goberna, R., Najib, S., Gonzalez-Yanes, C. (2003) Role of leptin as an immunomodulator of blood mononuclear cells: mechanisms of action. Clin. Exp. Immunol. 133, Banks, A. S., Davis, S. M., Bates, S. H., Myers, M. G. (2000) Activation of downstream signals by the long form of the leptin receptor. J. Biol. Chem. 275, Bjørbaek, C., Buchholz, R. M., Davis, S. M., Bates, S. H., Pierroz, D. D., Gu, H., Neel, B. G., Myers Jr., M. G., Flier, J. S. (2001) Divergent roles of SHP-2 in ERK activation by leptin receptors. J. Biol. Chem. 276, Sweeney, G. (2002) Leptin signaling. Cell. Signal. 14, Martin-Romero, C., Sanchez-Margalet, V. (2001) Human leptin activates PI3K and MAPK pathways in human peripheral blood mononuclear cells: possible role of Sam68. Cell. Immunol. 212, van den Brink, G. R., O Toole, T., Hardwick, J. C., van den Boogaardt, D. E., Versteeg, H. H., van Deventer, S. J., Peppelenbosch, M. P. (2000) Leptin signaling in human peripheral blood mononuclear cells, activation of p38 and p42/44 mitogenactivated protein (MAP) kinase and p70 S6 kinase. Mol. Cell Biol. Res. Commun. 4, Ozata, M., Ozdemir, I. C., Licinio, J. (1999) Human leptin deficiency caused by a missense mutation: multiple endocrine defects, decreased sympathetic tone, and immune system dysfunction indicate new targets for leptin action, greater central than peripheral resistance to the effects of leptin, and spontaneous correction of leptin mediated defects. J. Clin. Endocrinol. Metab. 84, Farooqi, I. S., Matarese, G., Lord, G. M., Keogh, J. M., Lawrence, E., Agwu, C., Sanna, V., Jebb, S. A., Perna, F., Fontana, S., Lechler, R. I., DePaoli, A. M., O Rahilly, S. (2002) Beneficial effects of leptin on obesity, T cell hyporesponsiveness, and neuroendocrine/metabolic dysfunction ofhuman congenital leptin deficiency. J. Clin. Invest. 110, Howard, J. K., Lord, G. M., Matarese, G., Vendetti, S., Ghatei, M. A., Ritter, M. A., Lechler, R. I., Bloom, S. R. (1999) Leptin protects mice from starvation induced lymphoid atrophy and increases thymic cellularity in ob/ob mice. J. Clin. Invest. 104, Lord, G. M., Matarese, G., Howard, J. K., Lechler, R. I. (2001) The bioenergetics of the immune system. Science 292, Frauwirth, K. A., Riley, J. L., Harris, M. H., Parry, R. V., Rathmell, J. C., Plas, D. R., Elstrom, R. L., June, C. H., Thompson, C. B. (2002) The CD28 signaling pathway regulates glucose metabolism. Immunity 16, Khaled, A. R., Durum, S. K. (2002) Lymphocide: cytokines and the control of lymphoid homeostasis. Nat. Rev. Immunol. 2, La Cava, A., Matarese, G. (2004) The weight of leptin in immunity. Nat. Rev. Immunol. 4,

11 32. Caldefie-Chezet, F., Poulin, A., Tridon, A., Sion, B., Vasson, M. P. (2001) Leptin: a potential regulator of polymorphonuclear neutrophil bactericidal action? J. Leukoc. Biol. 69, Caldefie-Chezet, F., Poulin, A., Vasson, M. P. (2003) Leptin regulates functional capacities of polymorphonuclear neutrophils. Free Radic. Res. 37, Siegmund, B., Lear-Kaul, K. C., Faggioni, R., Fantuzzi, G. (2002) Leptin deficiency, not obesity, protects mice from Con A-induced hepatitis. Eur. J. Immunol. 32, Zhao, Y., Sun, R., You, L., Gao, C., Tian, Z. (2003) Expression of leptin receptors and response to leptin stimulation of human natural killer cell lines. Biochem. Biophys. Res. Commun. 300, Tian, Z., Sun, R., Wei, H., Gao, B. (2002) Impaired natural killer (NK) cell activity in leptin receptor deficient mice: leptin as a critical regulator in NK cell development and activation. Biochem. Biophys. Res. Commun. 298, Dixit, V. D., Mielenz, M., Taub, D. D., Parvizi, N. (2003) Leptin induces growth hormone secretion from peripheral blood mononuclear cells via a protein kinase C- and nitric oxidedependent mechanism. Endocrinology 144, Williams, K. C., Ulvestad, E., Hickey, W. F. (1994) Immunology of multiple sclerosis. Clin. Neurosci. 2, Matarese, G., Di Giacomo, A., Sanna, V., Lord, G. M., Howard, J. K., Di Tuoro, A., Bloom, S. R., Lechler, R. I., Zappacosta, S., Fontana, S. (2001) Requirement for leptin in the induction and progression of autoimmune encephalomyelitis. J. Immunol. 166, Sanna, V., Di Giacomo, A., La Cava, A., Lechler, R. I., Fontana, S., Zappacosta, S., Matarese, G. (2003) Leptin surge precedes onset of autoimmune encephalomyelitis and correlates with development of pathogenic T cell responses. J. Clin. Invest. 111, De Rosa, V., Procaccini, C., La Cava, A., Chieffi, P., Nicoletti, G. F., Fontana, S., Zappacosta, S., Matarese, G. (2006) Leptin neutralization interferes with pathogenic T cell autoreactivity in autoimmune encephalomyelitis. J. Clin. Invest. 116, Matarese, G., Carrieri, P. B., La Cava, A., Perna, F., De Rosa, V., Aufiero, D., Fontana, S., Zappacosta, S. (2005) Leptin increase in multiple sclerosis associates with reduced number of CD4_CD25_ regulatory T cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, Lock, C., Hermans, G., Pedotti, R., Brendolan, A., Schadt, E., Garren, H., Langer-Gould, A., Strober, S., Cannella, B., Allard, J., Klonowski, P., Austin, A., Lad, N., Kaminski, N., Galli, S. J., Oksenberg, J. R., Raine, C. S., Heller, R., Steinman, L. (2002) Gene-microarray analysis of multiple sclerosis lesions yields new targets validated in autoimmune encephalomyelitis. Nat. Med. 8, Batocchi, A. P., Rotondi, M., Caggiula, M., Frisullo, G., Odoardi, F., Nociti, V., Carella, C., Tonali, P. A., Mirabella, M. (2003) Leptin as a marker of multiple sclerosis activity in patients treated with interferon-_. J. Neuroimmunol. 139, Tilg, H., Moschen, A. R. (2006) Adipocytokines: mediators linking adipose tissue, inflammation and immunity. Nat. Rev. Immunol. 6, Dixit, V. D., Yang, H., Sun, Y., Weeraratna, A. T., Youm, Y. H., Smith, R. G., Taub, D. D. (2007) Ghrelin promotes thymopoiesis during aging. J. Clin. Invest. 117, Sakaguchi, S., Sakaguchi, N., Asano, M., Itoh, M., Toda, M. (1995) Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor_-chains (CD25). Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases. J. Immunol. 155, Fisson, S., Darrasse-Je`ze, G., Litvinova, E., Septier, F., Klatzmann, D., Liblau, R., Salomon, B. L. (2003) Continuous activation of autoreactive CD4_ CD25_ regulatory T cells in the steady state. J. Exp. Med. 198, Fontenot, J. D., Gavin, M. A., Rudensky, A. Y. (2003) Foxp3 programs the development and function of CD4_CD25_ regulatory T cells. Nat. Immunol. 4, Gavin, M. A., Clarke, S. R., Negrou, E., Gallegos, A., Rudensky, A. (2002)Homeostasis and anergy of CD4(_)CD25(_) suppressor T cells in vivo. Nat. Immunol. 3, Klein, L., Khazaie, K., von Boehmer, H. (2003) In vivo dynamics of antigen-specific regulatory T cells not predicted from behavior in vitro. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, Brunkow, M. E., Jeffery, E. W., Hjerrild, K. A., Paeper, B., Clark, L. B. Yasayko, S. A., Wilkinson, J. E., Galas, D., Ziegler, S. F., Ramsdell, F. (2001) Disruption of a new forkhead/winged-helix protein, scurfin, results in the fatal lymphoproliferative disorder of the scurfy mouse. Nat. Genet. 27, Chatila, T. A., Blaeser, F., Ho, N., Lederman, H. M., Voulgaropoulos, C., Helms, C., Bowcock, A. M. (2000) JM2, encoding a fork head-related protein, is mutated in X linked autoimmunity-allergic disregulation syndrome. J. Clin. Invest. 106, R75 R Sakaguchi, S. (2005) Naturally arising Foxp3-expressing CD25_CD4_ regulatory T cells in immunological tolerance to self and non-self. Nat. Immunol. 6, De Rosa, V., Procaccini, C., Calı`, G., Pirozzi, G., Fontana, S., Zappacosta, S., La Cava, A., Matarese, G. (2007) A key role of leptin in the control of regulatory T cell proliferation. Immunity 26, Heilbronn, L. K., Campbell, L. V. (2008) Adipose tissue macrophages, low grade inflammation and insulin resistance in human obesity. Curr. Pharm. Des. 14, Amar, S., Zhou, Q., Shaik-Dasthagirisaheb, Y., Leeman, S. (2007) Dietinduced obesity in mice causes changes in immune responses and bone loss manifested by bacterial challenge. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104, Giesser, B., Beres-Jones, J., Budovitch, A., Herlihy, E., Harkema, S. (2007) Locomotor training using body weight support on a treadmill improves mobility in persons with multiple sclerosis: a pilot study. Mult. Scler. 13, Fontana, L., Eagon, J. C., Trujillo, M. E., Scherer, P. E., Klein, S. (2007) Visceral fat adipokine secretion is associated with systemic inflammation in obese humans. Diabetes 56,

12