abstract

Inhibarea enzimei de conversie a angiotensinei (ECA) poate reduce greutatea corporală a șoarecilor menținuți pe o dietă bogată în grăsimi. Studiul actual a examinat efectul unui inhibitor ECA, captoprilul (CAP), asupra inversării obezității induse de dietă (DIO), rezistenței la insulină și inflamației la șoareci.

Materiale și metode:

DIO a fost produs la șoareci masculi C57BL/6J (n = 30) prin menținerea animalelor pe o dietă bogată în grăsimi (greutate/greutate 21% grăsime) timp de 12 săptămâni. În următoarea perioadă de tratament de 12 săptămâni, animalelor li s-a permis accesul la o dietă bogată în grăsimi și fie apă care conține CAP (0,05 mg ml-1), fie apă pură de la robinet (CON, martor).

rezultatele:

Din prima săptămână de tratament, aportul alimentar și greutatea corporală au fost reduse la șoarecii tratați cu CAP, comparativ cu șoarecii CON. Sensibilitatea la insulină periferică și sensibilitatea la insulină hepatică au fost îmbunătățite la șoarecii tratați cu CAP comparativ cu șoarecii CON. Șoarecii tratați cu CAP au redus greutățile absolute și relative ale ficatului și ale grăsimilor epididimale în comparație cu șoarecii CON. Șoarecii tratați cu CAP au prezentat adiponectină plasmatică mai mare și niveluri mai mici de leptină plasmatică decât șoarecii CON. Comparativ cu șoarecii CON, șoarecii tratați cu CAP au redus proteina adipoză 1 (MCP-1), interleukina-6 adiposă (IL-6), receptorul Toll-like 4 (TLR4) și proteina de decuplare 2 (UCP2). expresie mARN. În plus, șoarecii tratați cu CAP au crescut receptorul γ-coactivator-1α (PGC-1α) activat cu proliferatorul peroxizomului, acil-CoA dehidrogenaza cu lanț lung (LCAD), lipaza hormonală (HSL) și lipoproteina lipază scăzută ( LPL) expresie ARNm.în ficat.

concluzie:

Rezultatele acestui studiu arată că la șoarecii DIO, tratamentul CAP a redus aportul de alimente și greutatea corporală, a îmbunătățit sensibilitatea la insulină și a redus expresia ARNm a markerilor inflamatori. Astfel, CAP poate fi un tratament viabil pentru obezitate, rezistență la insulină și inflamație.

Obezitatea devine o epidemie majoră a secolului 21, predominant în țările dezvoltate, deși este acum recunoscută la nivel global. Aproximativ 1, 6 miliarde de adulți din întreaga lume sunt supraponderali și 400 de milioane îndeplinesc criteriile pentru obezitate. Obezitatea este asociată cu o serie de alte boli, inclusiv diabetul de tip 2, bolile cardiovasculare și unele tipuri de cancer. O verigă comună emergentă este inflamația sistemică cronică. La persoanele sărace, adipocitele sunt secretate de factori neinflamatori sau antiinflamatori, cum ar fi interleukina (IL) -10 sau IL-13, sau factori sensibilizatori la insulină. 3 Pe măsură ce indivizii devin obezi, macrofagele încep să se acumuleze în țesutul adipos și duc la apariția inflamației locale. Deoarece obezitatea crește mai mulți factori proinflamatori, apare în țesutul adipos. De fapt, țesutul adipos la indivizii obezi prezintă o expresie mai ridicată a proteinelor pro-inflamatorii, inclusiv IL-6, factor de necroză tumorală-α (TNFα) și proteina monocitelor chemoattractant-1 (MCP-1), comparativ cu indivizii săraci. 4, 5

Activarea cronică a căilor pro-inflamatorii intracelulare în celulele țintă ale insulinei poate duce la rezistență la insulină legată de obezitate. Activarea macrofagelor asociată cu obezitatea duce la producția crescută de mediatori proinflamatori precum TNFα, IL-1β și rezistină, care acționează asupra adipocitelor pentru a induce o afecțiune rezistentă la insulină. În plus, corelațiile negative observate între TNFα și colesterolul lipoproteic cu densitate mare, hemoglobina glicozilată și concentrațiile serice de insulină explică de ce boala coronariană este mai frecventă la pacienții obezi comparativ cu persoanele sănătoase sau sărace. 8

Inhibitorii enzimei de conversie a angiotensinei (ECA) sunt utilizați pe scară largă pentru tratarea hipertensiunii primare. Inhibitorii ECA inhibă producția de ANG-II și astfel reduc presiunile arteriale și venoase. Efectele inhibiției ECA depășesc reglarea tensiunii arteriale și au fost raportate îmbunătățiri ale activității insulinei din întregul corp în multe modele rezistente la insulină după tratamentul ECA. În plus, inhibitorii ECA sau blocanții receptorilor de angiotensină reduc atât greutatea corporală, cât și grăsimea corporală. S-a demonstrat că inhibitorul ECA, captoprilul (CAP), previne dezvoltarea obezității la rozătoarele hrănite cu o dietă bogată în grăsimi, 22, 24, deși mecanismele rămân nerezolvate. Recent s-a speculat că proprietățile antioxidante și antiinflamatorii ale CAP pot contribui la îmbunătățirea greutății corporale. 25

Scopul acestui studiu este de a determina dacă inhibarea ECA duce la scăderea în greutate într-un model de dietă obezitate indusă de dietă (DIO), pe lângă îmbunătățirea rezistenței la insulină și reducerea inflamației. Pentru a atinge acest obiectiv, șoarecii C57BL/6J predispuși la obezitate au fost hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi timp de 12 săptămâni. Dieta a fost continuată încă 12 săptămâni în prezența tratamentului SPP. Greutatea corporală, ingestia și compoziția corporală au fost determinate pentru a determina efectul tratamentului CAP in vivo. Au fost efectuate teste de toleranță la glucoză și teste de provocare a piruvatului pentru a determina efectul tratamentului CAP asupra rezistenței la insulină periferică și la rezistența la insulină hepatică. În plus, hormonii plasmatici (leptina și adiponectina), FA neesterificată (NEFA) și expresia transcrierilor genetice asociate cu inflamația (IL-6, MCP-1, TLR4), lipoliza (triglicerid lipazei grase (ATGL), lipoprotein lipaza ( LPL)), lipaza sensibilă la hormoni (HSL), oxidarea FA (adiponectină, acil-CoA dehidrogenază cu lanț lung (LCAD), carnitina palmitoil transferază-1 (CPT-1)) și depozitarea grăsimilor (FA sintază (FAS)). în grăsime, mușchi scheletic și țesut hepatic.

Rezultatul

Greutatea corporală, compoziția corporală și aportul de lichide și alimente

După 12 săptămâni pe o dietă bogată în grăsimi, șoarecii C57BL/6J au fost repartizați aleatoriu în grupul CON sau CAP. Greutățile corporale la randomizare nu au diferit (Figura 1a). Analiza datelor privind greutatea corporală prin măsurători repetate în două direcții ANOVA a arătat o interacțiune semnificativă între grup și timp (F (12, 324) = 30, 892, P

angiotensinei

A ) Efectul CAP asupra greutății corporale. Două grupuri de șoareci masculi C57BL/6J (n = 15/grup) au fost hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi timp de 12 săptămâni și au primit fie apă (CON), fie CAP timp de încă 12 săptămâni. Rezultatele sunt exprimate ca medie ± sem în g (n = 15) (* P * P * P

A ) Impactul PAC asupra GTT. Valorile sunt exprimate în mmol −1 ca medie ± sem (n = 15) (* P −1 ca medie ± sem (n = 15) (* P −1 versus CAP: 21, 00 ± 2, 21 μg ml - 1, t 22df = 5, 20373, P 1 vs. CAP: 14, 63 ± 2, 37 ng ml −1, t 23df = −5, 40193, P

A ) Efectul SPP asupra nivelurilor de adiponectină plasmatică. Rezultatele sunt exprimate ca medie ± sem în μg ml-1 (n = 15) (* P 1 (n = 15) (* P 1 (n = 15)) CAP, captopril; FA, acid gras; NEFA, neesterificat FA.

Imagine la dimensiune completă

A existat o corelație foarte mare între concentrația plasmatică de leptină și masa de grăsime epididimală (Figura 4a, r = 0,924, P

( A ) Corelația dintre concentrațiile de grăsimi epididimale și de leptină plasmatică în grupurile CON (cercuri deschise) și tratate cu CAP (cercuri închise). ( b ) Corelația dintre grăsimea epididimală și concentrația plasmatică de adiponectină în grupurile CON (cercuri deschise) și tratate cu CAP (cercuri închise). ( c ) Corelația dintre concentrația plasmatică de leptină și concentrația plasmatică de adiponectină în grupurile CON (cercuri deschise) și tratate cu CAP (cercuri închise). CAP, captopril; CON, control.

Imagine la dimensiune completă

MRNA al țesutului adipos

Așa cum se arată în Figura 5a, expresia ARNm pentru leptină (t 25df = -3, 28455, P

A ) Efectul CAP asupra leptinei, adiponectinei, IL-6, MCP-1, UCP2, TLR4, PPARγ, PGC-1α, D9D/SCD1 și expresiei mRNA HSL în țesutul adipos. Rezultatele sunt normalizate la expresia ARN ribozomal 28S (* P * P * P 1 pe zi timp de 1-2 săptămâni. Din câte știm, CAP nu a fost eficient în reducerea greutății corporale la om. Cu toate acestea, într-un studiu clinic, Inhibitorul ECA enalapril hipertensiune arterială 27

Reducerea consumului de alimente observată în grupul tratat cu SPP este în concordanță cu raportul anterior 24 și poate fi una dintre cauzele pierderii în greutate observate la animalele tratate cu CAP. Pe de altă parte, este posibil ca efectul primar al SPP să fie asupra creșterii oxidării FA și disponibilitatea crescută a energiei produse de arderea grăsimilor să afecteze mecanismele care reglementează consumul de alimente. Prin urmare, scăderea observată a aportului alimentar poate reflecta energia crescută produsă de oxidarea FA, ceea ce permite reducerea aportului alimentar. În plus, deși a existat o creștere treptată a aportului de alimente în timp la animalele tratate cu CAP, greutatea corporală a acestora a rămas mai mică decât grupul CON, sugerând în plus că pierderea în greutate observată la animalele tratate cu SPP s-ar fi putut datora unei scăderi a grăsime corporală datorată oxidării FA. Printre studiile anterioare care au raportat pierderea în greutate/grăsimea corporală cu un antagonist RAS, mai mulți au raportat consumul redus de alimente 41, 42, în timp ce alții nu. 22, 43 Prin urmare, rolul reducerii consumului de alimente trebuie încă abordat.

Aportul de lichide la șoarecii tratați cu CAP a fost semnificativ crescut, în concordanță cu studiile anterioare. Acest lucru se poate datora creșterii nivelului de bradikinină 44 sau creșterii sintezei ANG-II în creier. Deoarece aportul de lichide la șoarecii tratați cu CAP este crescut în comparație cu aportul grupului CON, scăderea aportului de alimente la șoarecii tratați cu CAP nu se datorează suprimării generale a comportamentului SPP. În plus, ANG-II nu afectează aportul alimentar indus de grelină 46, deși provoacă o creștere mare a aportului de lichide. Astfel, scăderea consumului de alimente la șoarecii tratați cu CAP nu se datorează aportului crescut de lichide.

S-a demonstrat anterior că PAC îmbunătățește toleranța la glucoză în diferite modele animale. 22, 24 din rezultatele GTT au arătat că tratamentul CAP a îmbunătățit toleranța la glucoză afectată la șoarecii DIO. Această observație oferă dovezi ale clearance-ului glucozei insulino-dependent 47 și, important, a apărut la animale care nu au avut niveluri reduse de NEFA. Creșterea toleranței la glucoză poate apărea din cauza mai multor mecanisme. Poate apărea din cauza scăderii producției de glucoză hepatică datorită nivelurilor crescute de adiponectină circulantă și/sau datorită absorbției crescute a glucozei și oxidării FA în mușchiul scheletic. 48

Principala cauză a diabetului de tip 2 este rezistența la insulină hepatică. Rezistența la insulină crește gluconeogeneza hepatică. PCT a fost efectuat pentru a determina rata de gluconeogeneză în ficat. Rezultatele PCT au arătat că șoarecii tratați cu CAP au avut o rată redusă de gluconeogeneză hepatică comparativ cu grupul CON. Astfel, rezultatele GTT indică faptul că SPP îmbunătățește clearance-ul glucozei dependent de insulină, indicând o sensibilitate îmbunătățită la insulină periferică, iar rezultatele PCT indică faptul că CAP inhibă în mod specific gluconeogeneza hepatică, sugerând o sensibilitate îmbunătățită la insulină hepatică.

IL-6 provoacă rezistență la insulină hepatică prin inhibarea semnalizării receptorilor de insulină și creșterea degradării substratului receptorului de insulină-1. Sa demonstrat că TLR4 activează căile inflamatorii intracelulare care implică NF-κB, care reglează rezistența la insulină hepatică, 54 și UCP2, care s-a dovedit a fi un regulator negativ al secreției de insulină. Prezentul studiu arată o scădere a expresiei ARNm pentru genele IL-6, TLR4 și UCP2 în țesutul adipos al șoarecilor tratați cu CAP comparativ cu grupul CON. Astfel, rezultatele actuale indică faptul că SPP poate îmbunătăți sensibilitatea la insulină, dar sunt necesare lucrări suplimentare pentru a identifica mecanismele adecvate.

Acumularea de grăsime duce la creșterea nivelului circulant al mai multor markeri de inflamație cunoscuți sub numele de citokine inflamatorii. Rezultatele acestui studiu au arătat o reducere semnificativă a expresiei ARNm pentru citokinele pro-inflamatorii, cum ar fi MCP-1, IL-6 și leptina în țesuturile periferice după tratamentul CAP. Procesul inflamator crescut care apare la obezitate duce la creșterea infiltrării macrofagelor în țesutul adipos. MCP-1 este un chimiotratant care joacă un rol major în recrutarea monocitelor/macrofagelor în țesutul adipos. Obezitatea se corelează cu o creștere semnificativă a nivelurilor MCP-1 atât în ​​țesutul circulant, cât și în cel adipos. Șoarecii MCP-1-knockout hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi au un profil genic scăzut de macrofage și inflamatorii în țesutul adipos și sunt mai puțin rezistenți la insulină și au steatoză hepatică redusă comparativ cu șoarecii de tip sălbatic. Prin urmare, studiul actual sugerează că SPP ar putea reduce răspunsul inflamator și îmbunătăți sensibilitatea la insulină prin reducerea expresiei mARN-ului MCP-1 atât în ​​țesuturile musculare adipoase cât și în cele scheletice.

Pe scurt, CAP reduce DIO la șoareci, îmbunătățește toleranța la glucoză și reduce expresia ARNm pentru markerii inflamatori. Scăderea greutății corporale este asociată cu o acumulare redusă de grăsime în țesuturile grase și hepatice. Nivelurile crescute de adiponectină și scăderea expresiei ARNm pentru UCP2 pot fi contribuit la îmbunătățirea sensibilității la insulină. Scăderea expresiei ARNm pentru MCP-1, IL-6 și TLR4 poate duce la un răspuns inflamator redus. Rezultatele studiului actual sugerează, prin urmare, că SPP poate fi un instrument promițător pentru inversarea DIO, îmbunătățirea sensibilității la insulină și reducerea inflamației.