β2 adrenergic regulation of the phagocytic and microbicide capacity of macrophages from obese and lean mice: effects of exercise

Abstract

Los macrófagos son cruciales en la inflamación asociada a la obesidad. El ejercicio es la principal estrategia no farmacológica contra la obesidad, no sólo por mejorar el deterioro metabólico, sino también por sus efectos antiinflamatorios, en particular los mediados por los receptores adrenérgicos β2 (β2-AR). Sin embargo, estos efectos antiinflamatorios podrían comprometer la respuesta innata frente al desafío patógeno. Así, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la obesidad, y del ejercicio en esta condición, sobre la regulación β2 adrenérgica de la función innata de los macrófagos. Se utilizaron ratones C57BL/6J obesos inducidos por una dieta alta en grasas para evaluar los efectos del ejercicio agudo y regular sobre la capacidad fagocítica y microbicida de los macrófagos peritoneales. El agonista β2-AR selectivo terbutalina (1 µM) disminuyó las actividades fagocíticas y microbicidas de los macrófagos de animales sedentarios magros y obesos de control. Mientras que el ejercicio agudo no modificó la capacidad inhibitoria de la terbutalina, el ejercicio regular abolió este efecto inhibidor. Estos efectos no pueden explicarse únicamente por los cambios en la expresión superficial del β2-AR. En conclusión, (1) la obesidad no altera la disminución de la respuesta innata de los macrófagos mediada por el β2-AR y (2) el ejercicio regular puede revertir el efecto inhibidor de la terbutalina sobre la actividad fagocítica de los macrófagos, aunque la obesidad parece dificultar esta adaptación inmunofisiológica.

Macrophages are crucial in the inflammation associated with obesity. Exercise is the main non-pharmacological strategy against obesity, not only for improving metabolic impairment, but also because of its anti-inflammatory effects, particularly those mediated by β2 adrenergic receptors (β2-AR). Nevertheless, these anti-inflammatory effects could immunocompromise the innate response against pathogen challenge. Thus, the objective of this work was to evaluate the effect of obesity, and of exercise in this condition, on the β2 adrenergic regulation of the innate function of macrophages. High fat diet-induced obese C57BL/6J mice were used to evaluate the effects of acute and regular exercise on the phagocytic and microbicide capacities of peritoneal macrophages. Selective β2-AR agonist terbutaline (1 µM) decreased the phagocytic and microbicide activities of macrophages from control lean and obese sedentary animals. While acute exercise did not modify the inhibitory capacity of terbutaline, regular exercise abolished this inhibitory effect. These effects cannot be explained only by changes in the surface expression of β2-AR. In conclusion, (1) obesity does not alter the β2-AR-mediated decrease of the innate response of macrophages and (2) regular exercise can revert the inhibitory effect of terbutaline on the phagocytic activity of macrophages, although obesity seems to hinder this immunophysiological adaptation.