An opinion on the regulation of bone marrow adipose tissue by dietary fatty acids

Abstract

Obesity has a significant impact on predisposition to various diseases and also affects the viability and choice of haematopoietic stem cells (HSCs) to favour myeloid cell production and/or turnover, all of which are extremely important for the functioning of immune system. As the production of blood cells and mobilization of HSCs and their progeny are regulated, at least in part, by multifaceted interactions through signals that come from the bone marrow (BM) microenvironment, it does not seem astonishing to assume that circumstances that cause alterations in BM structure will unavoidably cause alterations in mesenchymal cells such as adipocytes and lineages from HSCs. The existence of adipose tissue in BM or marrow fat (BMAT) is well known, although its origin, expansion, and functions are poorly understood. Inspired by other studies showing the potential role for olive oil and omega-3 long chain polyunsaturated fatty acids (omega-3 PUFAs) on BM health, and by our own preliminary findings showing the effects of monounsaturated (olive oil) but not saturated (milk cream) dietary fats to contain neutrophils and CD14high monocytes in BM during postprandial periods in healthy volunteers, herein we asked whether dietary fats (saturated fatty acids, SFAs, monounsaturated fatty acids, MUFAs, and omega-3 PUFAs) may be a candidate lifestyle factor to modulate the expansion, composition, and function of BMAT, the infiltration of adipose tissue macrophages (ATMs) in BMAT and the mobilization of HSCs and mature myeloid cells from BM during high-fat-induced obesity in mice. This is the first time that the interplay between different dietary fatty acids, obesity, and BM is addressed.

Una opinión sobre la regulación del tejido adiposo de médula ósea por los ácidos grasos de la dieta. La obesidad aumenta de forma significativa la susceptibilidad a diversas enfermedades y también afecta a la viabilidad y elección del destino de las células madre hematopoyéticas (HSCs) y las cinéticas de producción de los leucocitos que provienen de ellas, todo ello de extrema importancia para el funcionamiento del sistema inmune. Considerando que la producción de células sanguíneas y movilización de HSCs y su progenie están reguladas, al menos en parte, por interacciones complejas a través de señales que provienen del microambiente de la médula ósea (BM), no parece sorprendente suponer que condiciones que causen alteraciones en la estructura de BM inevitablemente causarán alteraciones en las células mesenquimales como los adipocitos y los linajes procedentes de las HSCs. Es bien conocida la existencia de tejido adiposo en BM (BMAT), aunque su origen, desarrollo, y sus funciones son muy poco conocidas. Basándonos en los resultados de otros autores, quienes han descrito que el aceite de oliva y los ácidos grasos poliinsaturados omega-3 de cadena larga (omega-3 PUFAs) pueden tener efectos beneficiosos en la salud ósea, y no en menor medida en nuestros estudios previos que sugieren la capacidad del aceite de oliva, al contrario que las grasas saturadas, de inducir la retención de neutrófilos y monocitos con CD14 en BM de voluntarios sanos durante periodos postprandiales, en esta propuesta se pretende evaluar si las grasas de la dieta (ácidos grasos saturados, SFAs, ácidos grasos monoinsaturados, MUFAs, y omega-3 PUFAs) tienen relevancia en la expansión, composición, y funcionalidad de BMAT, en la infiltración de macrófagos de tejido adiposo (ATMs) en BMAT, y en la movilización de HSCs y células maduras mieloides de BM durante la obesidad inducida por dietas ricas en grasas en animales de experimentación. Es la primera vez que se aborda la posible interacción entre diferentes ácidos grasos de la dieta, la obesidad, y BM.