obezitatea

  • abstract
  • Fundal:
  • metode:
  • rezultatele:
  • concluzie:
  • introducere
  • Rezultatul
  • Greutatea corporală și parametrii serici ai animalelor
  • Influența obezității induse de cafenea asupra expresiei adiponutrinei și ATGL
  • Reglarea expresiei adiponutrinei și ATGL prin condiții de hrănire în diferite depozite de țesut adipos
  • Efectul vârstei asupra adiponutrinei și expresiei ATGL
  • Corelațiile expresiei adiponutrinei și ATGL cu adipozitatea și insulina și leptina serice
  • discuţie

abstract

Fundal:

Adiponutrina/PNPLA3 și trigliceridele lipidice adipoase (ATGL) sunt proteine ​​extrem de exprimate în țesutul adipos care au roluri aparent diferite (lipogene/lipolitice). S-a raportat că expresia genică a ambelor proteine ​​și reglarea nutrițională a acestora sunt modificate la animalele obeze genetic.

metode:

Am studiat expresia adiponutrinei și ATGL la șobolani în vârstă de 6 luni, care erau obezi prin hrănire într-o cafenea, supuși unor condiții diferite de hrănire (hrănire/post/hrănire repetată) în comparație cu animalele cu greutate normală. Nivelurile de ARNm de adiponutrină și ATGL au fost determinate în țesuturile depozite de țesut alb adipos (subcutanat și visceral) și în țesutul adipos maro intercapsulat și nivelurile de proteine ​​ATGL în depozitele selectate. În plus, nivelurile de exprimare a adiponutrinei bazale și ATGL au fost comparate între animalele cu vârsta cuprinsă între 6 și 3 luni.

rezultatele:

Obezitatea a scăzut expresia adiponutrinei și a ATGL în diferite depozite de grăsimi. În cazul adiponutrinei, s-a observat o tendință de scădere a nivelurilor de ARNm în depozitele de grăsime albă studiate la animalele obeze, deși scăderea a fost semnificativă doar în depozitul subcutanat. În ceea ce privește ATGL, o expresie generală și semnificativ mai mică a fost găsită în țesuturile adipoase albe și maronii de șobolani, care sunt obezi în cafenea. În ceea ce privește reglarea nutrițională, în funcție de rolul lipogenic, expresia ARNm adiponutrin a scăzut odată cu foamea și a fost restabilită prin re-hrănire la animale normale; această reglementare s-a pierdut la șobolanii obezi. Expresia lipolitică a ATGL (nivelurile de ARNm și proteine) a fost crescută prin repaus alimentar la animale normale în depozitul adipos mezenteric, în timp ce nu a fost evidentă nicio modificare la șobolanii obezi. În plus, reglarea nutriției adiponutrinei și a ATGL a fost influențată de vârstă și raportăm o scădere a reglării nivelurilor inițiale de ARNm adiponutrin cu vârsta în depozitele interne de adipoză.

concluzie:

Obezitatea și vârsta induse de cantina din bufet modifică expresia adiponutrinei și ATGL și reglarea lor prin condiții de hrănire. Aceste rezultate subliniază importanța exprimării și reglării adecvate a ambelor proteine ​​pentru menținerea greutății și rolul lor în metabolismul energetic.

Adiponutrina și trigliceridele lipidice (ATGL) sunt doi membri ai aceleiași familii, familia fosfolipazei A2, care sunt extrem de exprimate în țesutul adipos și joacă un rol în mobilizarea și stocarea energiei în adipocite. 1 Ambele proteine ​​au activități in vitro de triacilglicerol lipază și acilglicerol aciltransferază și, prin urmare, pot fi implicate în lipoliză și lipogeneză. 1 Se află sub o reglementare nutrițională strictă, care are caracterul opus ca răspuns la condițiile de hrănire și un rol evident și opus în metabolismul energetic. 2, 3, 4, 5, 6, 7

Rolul fiziologic al ATGL, cunoscut și sub numele de PNPLA2 și desnutrină, este în mare parte clar. Proteina hidrolizează triacilglicerolii cu acizi grași cu lanț lung în diacilgliceroli în condiții de post, oferind un substrat pentru lipaza hormonală sensibilă în cascada lipolitică. 6, 7 Importanța ATGL în procesul lipolitic a fost demonstrată în mai multe experimente in vitro. 6, 7, 8, 11, Haemmerle și colab. 17 și-au confirmat rolul important in vivo, indicând faptul că șoarecii knockout ATGL au prezentat o creștere a stocării grăsimilor triacilglicerolului în diferite țesuturi. ATGL are o reglare nutrițională importantă, dar spre deosebire de reglarea adiponutrinei; în concordanță cu rolul său lipolitic, expresia ARNm ATGL în țesutul adipos este indusă după post. Reglarea ATGL 7, 18, 19 prin condiții de hrănire pare a fi mediată de glucocorticoizi (suprareglementați) 7 și insulină (expresie ATGL reglată în jos). 8, 20

Obezitatea afectează expresia și reglarea moleculelor implicate în homeostazia energetică și menținerea greutății. 21, 22, 23 Adiponutrina și expresia ARNm ATGL au fost descrise ca modificate în țesutul adipos la modelele animale de obezitate genetică 2, 7, 10 și s-a dovedit că două polimorfisme adiponutrin umane sunt asociate cu obezitatea. 9, 24 În plus, grupul nostru raportează că reglarea obeză a nutriției adiponutrinei este afectată la șobolanii obezi Zucker 10 și că reglarea ATGL în țesutul adipos alb este afectată la șobolanii mai în vârstă, ceea ce ar putea fi legat de creșterea în greutate care are loc odată cu îmbătrânirea. 19

Cu toate acestea, studii privind expresia adiponutrinei și ATGL în obezitate au fost efectuate în principal folosind modele genetice ale obezității. Din acest motiv, am fost interesați să evaluăm expresia adiponutrinei și ATGL și reglarea nutrițională în țesutul adipos utilizând un model de obezitate indusă de dietă la șobolani. Pentru a induce obezitatea, am ales să mâncăm în sala de mese; Dieta este o dietă mixtă, variată, gustoasă, hiperlipidă, are o experiență extinsă și este foarte utilă, deoarece imită studiile de obezitate umană 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 deoarece induce hiperfagie voluntară și creștere în greutate. și masă grasă la șobolani chiar și după scurt timp. 32 Țesutul adipos este distribuit în diferite locuri anatomice cu funcții biologice și activități metabolice diferite, 33, 34 și am descris diferențe regionale importante în expresia adiponutrinei și ATGL. 10, 19 Datorită importanței distribuției grăsimii corporale, am efectuat studiul nostru în diferite depozite de țesut adipos. În plus, deoarece vârsta este asociată cu controlul greutății corporale afectate, 19 am studiat și efectul vârstei asupra expresiei ambelor proteine. Scopul acestor experimente este de a contribui la rolul in vivo al adiponutrinei și al ATGL în menținerea greutății corporale.

Rezultatul

Greutatea corporală și parametrii serici ai animalelor

Șobolanii în vârstă de șase luni, care erau obezi în cafenea, au prezentat o greutate corporală cu 37% mai mare, un indice de adipozitate cu 120% mai mare și au fost hiperleptinemici în comparație cu martorii lor (Tabelul 1). În starea de saturație a sângelui, deși nivelurile de insulină circulante nu au fost afectate, obezitatea indusă de dietă a dus la o creștere a nivelului de glucoză din sânge. În plus, animalele cu mese obeze au avut o sensibilitate la insulină mai mică decât cea indicată de niveluri mai ridicate de HOMA-IR, deși diferența nu a atins semnificația statistică datorită variabilității interindividuale în grupul de masă. Condițiile de hrănire au afectat nivelurile de insulină circulante la animalele studiate, dar diferențele au fost semnificative statistic doar la șobolanii săraci: insulina a scăzut datorită postului de 14 ore (1,00 ± 0,23 la post versus 3,23 ± 0,46 μg l 1 la șobolanii martor) și a fost reluat după 6 ore de re-hrănire (3,73 ± 0,58 μg l −1). Nivelurile de glucoză nu au fost afectate (datele nu sunt prezentate).

Tabel în dimensiune completă

În comparație cu animalele de 3 luni, șobolanii de 6 luni au avut un indice de adipozitate mai mare și niveluri mai ridicate de leptină circulantă, indicând niveluri mai ridicate de grăsime; Nivelurile de insulină și HOMA-IR au fost, de asemenea, statistic mai mari, indicând o sensibilitate redusă la insulină la cele mai vechi animale (Tabelul 1).

Influența obezității induse de cafenea asupra expresiei adiponutrinei și ATGL

La animalele martor, cea mai mare expresie a ARNm adiponutrinei a fost găsită în IBAT, în timp ce expresia din depozitele de țesut adipos alb a fost mai mică și similară între ele (Figura 1). La șobolanii bivoli obezi, s-a observat o tendință de scădere a expresiei adiponutrinei comparativ cu animalele martor din depozitele de țesut adipos alb studiate. Această scădere a fost semnificativă doar în IWAT (scădere de 85%), deși scăderea expresiei adiponutrinei constatată în EWAT a șobolanilor hrăniți cu dietă (58%, P = 0,068, testul t Student) a fost, de asemenea, remarcabilă. O scădere nesemnificativă de 35% a fost observată în cele două depozite interne cu grăsime albă (MWAT și RWAT). Nu a existat nicio modificare în IBAT din cauza meselor tip bufet.

Nivelurile de expresie a ARNm adiponutrinei în diferite depozite de țesut adipos alb (EWAT: epididimal, IWAT: inghinal, MWAT: mezenteric și RWAT: retroperitoneal) și în țesut adipos maro intercapsulat (IBAT) în condiții diferite de hrănire într-un control de 6 luni și buf. șobolani obezi, măsurați prin Q-PCR. Animalele hrănite au avut acces la hrana ad libitum, animalele postite au fost private de hrană timp de 14 ore, iar animalele hrănite au avut acces gratuit la hrană timp de 6 ore după 14 ore pe stomacul gol. Rezultatele reprezintă raporturile medii ± sem (n = 5) ale nivelurilor specifice de ARNm la β-actină (utilizate ca genă de uz casnic). Datele IBAT de la șobolanii de control hrăniți au fost setate la 100%, iar valorile rămase sunt afișate. * Efectul postului sau al re-hrănirii (ANOVA unidirecțional, efect P # al obezității (obezi versus șobolani martor) (P

Exprimarea ARNm ATGL la ad libitum și post timp de 14 ore în aceleași țesuturi și modele animale descrise în Figura 1.

Imagine la dimensiune completă

Efectul vârstei asupra adiponutrinei și expresiei ATGL

Animalele folosite aveau vârsta de 6 luni; Întrucât se știe că vârsta afectează expresia moleculelor implicate în homeostazia energetică și menținerea greutății, 40, 41 am comparat adiponutrina de bază și expresia ATGL la animalele de control de 6 luni hrănite cu animale de 3 luni. Rezultatele arată un declin accentuat (

76%) cu vârsta exprimării adiponutrinei în cele două depozite interne studiate de țesut adipos alb, mezenteric și retroperitoneal; Expresia ARNm ATGL nu a fost afectată de vârstă în nici un stoc (Figura 4).

În ciuda omologiei sale strânse cu adiponutrina, ATGL are reglarea nutrițională opusă, deoarece este puternic stimulată de post la animale tinere, în conformitate cu rolul său lipolitic. 7, 18, 19 Cu toate acestea, am găsit doar un efect stimulator al postului asupra expresiei ATGL în MWAT a animalelor de control, care, după cum sa menționat deja, este deosebit de sensibil la reglarea nutriției. 42, 43 Această expresie crescută a foamei (la nivelul mesagerului și proteinei) în MWAT la animalele hrănite cu cafenea a dispărut. Absența generală a unui răspuns de post se datorează probabil vârstei animalelor (6 luni), după cum sa raportat anterior că nivelurile de ARNm ATGL cresc odată cu postul în diferite depozite de țesut adipos alb până la vârsta de 5 luni, în timp ce această creștere a reglării a dispărut la vârsta de 7. luni. 19 Rezultatele noastre arată că la animalele în vârstă de 6 luni, expresia ATGL este încă sensibilă la reglarea postului, dar numai la MWAT. Prin urmare, ATGL ar fi mai sensibil la vârstă decât adiponutrina; la animalele de control în vârstă de 6 luni, răspunsul (deși afectat) al nivelurilor de ARNm adiponutrin este la condițiile de hrănire, în timp ce în majoritatea țesuturilor, reglarea nutriției ATGL se pierde.

În rezumat, expresia și reglarea nivelurilor nutriționale ale adiponutrinei (la nivel de mesager) și ATGL (la nivel de mesager și proteine) sunt modificate de aportul tip bufet. Aceste daune pot fi cauzate de efectul de a mânca; Cu toate acestea, deoarece rezultatele similare au fost descrise în modelele genetice ale obezității, este sugerat efectul obezității în sine. Descriem în continuare efectul vârstei asupra reglării nutriționale a proteinelor și asupra nivelurilor bazale ale expresiei adiponutrinei.

Putem afirma că vârsta și obezitatea din cauza meselor tip bufet afectează expresia și reglarea nutriției adiponutrinei și ATGL, care ar putea fi legată de creșterea în greutate care are loc odată cu îmbătrânirea sau consumul unei diete hipercalorice. Aceste rezultate susțin rolul ambelor proteine. reglarea echilibrului energetic și reglarea conexă a greutății corporale.