necesară

  • abstract
  • introducere
  • Materiale și metode
  • fiară
  • Rigiditate aortică
  • Tensiune arteriala
  • Biomarkeri serici
  • statistici
  • Rezultatul
  • discuţie
  • Conflict de interese

abstract

Adipocitokina leptina reglează central greutatea corporală prin creșterea ratei metabolice și semnalarea sațietății, dar are și efecte periferice extinse. Receptorii de leptină sunt exprimați în celulele musculare netede vasculare și joacă un rol în menținerea tonusului vascular. Am investigat efectele vasculare ale replicării leptinei sau restricției calorice la șoarecii cu deficiență de leptină (ob/ob) și la șoarecii antagonisti ai leptinei la șoareci de tip sălbatic (WT). Conformitatea aortică a fost evaluată prin măsurarea vitezei undei pulsului cu un Doppler neinvaziv; tensiunea arterială a fost măsurată prin cateterizare ventriculară stângă. Am constatat că șoarecii ob/ob au avut aorte mult mai rigide decât șoarecii WT și că reducerea rigidității aortice a fost mai mare la șoarecii ob/ob tratați cu leptină comparativ cu restricția calorică, în ciuda pierderii de greutate similare. Interesant este faptul că tratamentul șoarecilor WT cu un antagonist al leptinei crește rigiditatea aortică fără schimbarea greutății. Prin urmare, concluzionăm că leptina este necesară pentru a menține conformitatea normală aortică independent de greutatea corporală.

S-a discutat intens despre central vs. rolurile periferice ale leptinei. Nivelurile serice ale acestei adipokine sunt proporționale cu greutatea grăsimilor, acționează pentru a suprima sațietatea prin hipotalamus și cresc metabolismul general prin modularea cheltuielilor de energie. 1 Creșterea leptinei circulante este asociată cu calcificarea vasculară, 2 creșterea tensiunii arteriale 3 și scăderea complianței vasculare; Cu toate acestea, aceste efecte pot fi atribuite mai degrabă rezistenței la leptină decât excesului de leptină singură. 5

În schimb, leptina oferă efecte benefice mediate de receptori asupra tonusului și creșterii vasculare. Atât izoformele lungi (Ob-Rb), cât și cele scurte (Ob-Ra) ale receptorilor de leptină sunt extrem de exprimate în celulele endoteliale 6 și musculare netede vasculare, 7 cu stimulare a leptinei crescând producția de oxid nitric. Angiogeneza este accelerată cu hiperleptinemie6 și funcțiile endoteliale îmbunătățite sunt evidente în experimentele ex vivo la șoareci ob/ob. 8 Pe baza potențialului beneficiu vascular al semnalizării leptinei intacte dincolo de efectul său primar asupra greutății corporale, am examinat complianța aortică și tensiunea arterială la șoarecii slabi și obezi cu semnalizarea leptinei întreruptă.

Materiale și metode

Am studiat cinci grupuri (n = 5-9/grup) de șoareci ob/ob în vârstă de 7 până la 9 luni și șoareci C57BL/6 (WT) (Laboratorul Jackson, Bar Harbor, ME, SUA): martor (tampon fosfat) soluție de infuzie salină) ob/ob (OB), ob/ob tratat cu leptină (0,3 mg/kg/zi; Amgen, Thousand Oaks, CA, SUA; OB-LT) și ob/ob (ob-OB) limitat la calorii (OB-CR), toate tratate timp de 4 săptămâni și martor (perfuzie salină tamponată cu fosfat) WT și WT tratate cu antagonist de leptină (mutant triplu al leptinei L39A/D40A/F41A, 0,3 mg/kg/zi; Protein Laboratories, Rehovot, Israel; WT -LA) tratat timp de 2 săptămâni. Medicamentele au fost livrate cu pompe osmotice (Alzet, Cupertino, CA, SUA) așa cum s-a descris mai sus. 8 calorii OB-CR au fost limitate pentru a obține o pierdere în greutate asemănătoare OB-LT. 8 Un al doilea grup de animale (vârsta de 10 până la 12 săptămâni, n = 5/grup) a fost tratat timp de 4 săptămâni pentru a măsura tensiunea arterială serică și biomarkerii.

Rigiditate aortică

Am evaluat rigiditatea aortică utilizând o viteză de undă pulsată (PWV) folosind un analizor de spectru Doppler pulsat (Indus Instruments, Houston, TX, SUA). Animalele au fost anesteziate cu izofluran (1-2%) și plasate pe spate pe o placă cu temperatură controlată (THM100, Indus Instruments). Folosind o sondă de 20 MHz declanșată de electrocardiogramă (Indus Instruments), fluxul aortic a fost înregistrat la locurile aortice descendente și abdominale la distanță de 4 cm. PWV a fost determinat prin împărțirea distanței de separare a punctelor de măsurare la timpul necesar pentru a acoperi această distanță, măsurată din vârfurile R ale electrocardiogramei. 9

Tensiune arteriala

Tensiunea arterială a fost măsurată prin cateterizare ventriculară stângă așa cum s-a descris anterior. După sedarea izofluranului, șoarecii au fost anesteziați prin injecție intraperitoneală de uretan (800 mg/kg), etomidat (5 mg/kg) și morfină (2 mg/kg) și ventilați mecanic. Cavitatea toracică a fost expusă și un cateter de presiune (SPR-719, Millar Instruments; Houston, TX, SUA) a fost introdus în vârful ventriculului stâng și a avansat retrograd în aorta ascendentă.

Biomarkeri serici

Animalele au fost postite 12 ore înainte ca sângele să fie colectat prin puncție cardiacă. Serul a fost separat prin centrifugarea probelor la 12.000 g timp de 15 minute. O alicotă a fost trimisă la Millipore (St Charles, MO, SUA) pentru a măsura insulina. Glucoza a fost măsurată cu ajutorul unui glucometru. Nivelurile totale de colesterol și trigliceride au fost măsurate conform instrucțiunilor producătorului (Wako Diagnostics, Richmond, VA, SUA).

statistici

Datele sunt exprimate ca medie ± se. Grupurile au fost comparate utilizând un test t cu două cozi nepereche sau o analiză unidirecțională a varianței cu analiza post-hoc Bonferroni, după caz. P

A ) Modificări ale rigidității vasculare în funcție de rata undelor pulsului (PWV). Replicarea leptinei la șoarecii ob/ob (OB-LT) a redus PWV semnificativ mai mult decât restricția calorică (OB-CR). Antagonismul cu leptină (WT-LA) a crescut semnificativ PWV în tipul sălbatic (WT). b ) Greutatea corporală a OB-LT și OB-CR a scăzut la niveluri similare. Greutățile corporale nu au diferit între WT și WT-LA. c ) Presiunea arterială medie invazivă și presiunea diastolică au fost similare în toate grupurile. La șoarecii OB-LT și OB-CR, tensiunea arterială sistolică a scăzut ușor. d - g ) Modificări ale glucozei serice de post ( d ), insulină ( e ), trigliceride ( f ) și colesterol ( g ).

Imagine la dimensiune completă

Nu au existat diferențe în tensiunea arterială medie între toate cele cinci grupuri (Figura 1c), deși ob/ob a avut o presiune arterială sistolică ușor mai mare și o presiune arterială diastolică neschimbată în comparație cu WT. Replicarea leptinei și restricția calorică au normalizat presiunea sistolică în ob/ob. Astfel, modificările tensiunii arteriale nu iau în considerare modificările observate ale rigidității vasculare.

Deoarece se știe că leptina reglează metabolismul glucozei și lipidelor, am examinat markerii metabolici serici pentru a determina efectul relativ al acestora asupra complianței vasculare. Nivelurile de glucoză au scăzut la nivelurile WT în OB-LT și OB-CR, dar au crescut în WT-LA (Figura 1d). Nivelurile de insulină în OB-CR nu s-au modificat în comparație cu OB, dar au scăzut la valori aproape WT în timpul perfuziei cu leptină (Figura 1e). Trigliceridele totale (Figura 1f) și colesterolul (Figura 1g) au scăzut în OB-LT și OB-CR versus ob/ob și colesterolul a crescut în WT-LA.

discuţie

Acest studiu elucidează rolul leptinei în menținerea complianței vasculare. Am constatat că întreruperea semnalizării leptinei, fie din cauza deficitului congenital de leptină, fie a antagonismului farmacologic, duce la atenuarea complianței vasculare independent de greutatea corporală. Hiperglicemia, hiperinsulinemia și hiperlipidemia sunt asociate cu rigiditate vasculară crescută și se găsesc la șoareci ob/ob. Tratamentul cu leptină a îmbunătățit toate acestea, în timp ce antagonismul cu leptină în WT a crescut nivelul glucozei, colesterolului și trigliceridelor serice în WT. Rezistența persistentă la insulină 11 a fost raportată în OB-CR, în concordanță cu rezultatele noastre. Este posibil ca efectul protector al leptinei asupra complianței vasculare să fie datorat unei combinații de insulină și efecte legate de colesterol; cu toate acestea, alte mecanisme potențiale includ reducerea lipidelor ectopice ectopice și îmbunătățirea sensibilității la insulină la țesuturile periferice. Sunt necesare studii suplimentare privind rolul leptinei în modularea funcției endoteliale și a biodisponibilității oxidului nitric pentru a elucida mecanismul de protecție vasculară.