Centrul Medical al Universității din Mississippi

decuplare

Centrul Medical al Universității din Mississippi

Centrul Medical al Universității din Mississippi

Centrul Medical al Universității din Mississippi

Centrul Medical al Universității din Mississippi

Centrul Medical al Universității din Mississippi

Centrul Medical al Universității din Mississippi

Centrul Medical al Universității din Mississippi

Abstract

Introducere. Proteina 3 de decuplare (UCP3), un purtător de anion mitocondrial cu proprietăți antioxidante, este reglat în modele animale cu obezitate, rezistență la insulină și diabet de tip 2. Deși mutațiile din UCP3 au fost legate de obezitate la om, contribuția lor la creșterea adipozității și a rezistenței la insulină este încă neclară. Scopul acestui studiu a fost investigarea impactului pierderii UCP3 asupra dezvoltării obezității induse de dietă bogată în grăsimi la șobolani.

Metode. Șobolanii masculi UCP3 knockout (KO) și colegii lor de tip sălbatic (WT) au fost menținuți pe o dietă bogată în grăsimi (45% kcal din grăsimi) timp de până la 21 de săptămâni începând cu vârsta de 8 săptămâni. Compoziția corpului a fost analizată prin EchoMRI. Sensibilitatea la insulină a întregului corp și absorbția de glucoză specifică țesutului au fost determinate în timpul studiilor hiperinsulinemice - euglicemice. Morfologiile țesutului adipos alb și maro au fost evaluate prin histologie și microscopie electronică. Modificările moleculare potențiale în fiziologia țesutului adipos maro (BAT) au fost investigate în continuare prin secvențierea ARN, cuantificarea proteinelor totale S - sulfenilare și determinarea nivelurilor de glutation de țesut.

Rezultate. Pierderea UCP3 a scăzut în mod neașteptat creșterea în greutate corporală la o dietă bogată în grăsimi, în ciuda aportului crescut de alimente. Scăderea creșterii în greutate corporală a fost determinată de scăderea masei de grăsime corporală, ducând la adipocite albe mai mici și la scăderea nivelului alfa al factorului de necroză tumorală circulantă. În consecință, șobolanii KO au prezentat sensibilitate la insulină conservată și toleranță la glucoză, corelată cu absorbția crescută a glucozei în BAT. În timp ce hrănirea cu conținut ridicat de grăsimi a indus acumularea de lipide și albirea BAT la șobolani WT, acest fenomen a fost redus semnificativ la șobolanii KO. În mod surprinzător, S-sulfenilarea proteinelor a fost redusă în BAT de la șobolani KO, sugerând scăderea generării de specii reactive mitocondriale de oxigen, în ciuda pierderii UCP3. Analiza secvențierii ARN a transcriptomului BAT a relevat o expresie crescută a mai multor enzime legate de sinteza glutationului. Cuantificarea directă a glutationului a confirmat o creștere cu 44% a nivelurilor de molecule antioxidante la BAT de șobolani KO în comparație cu șobolanii WT cu conținut ridicat de grăsimi.

Concluzii. Lipsa UCP3 protejează împotriva obezității induse de dietă bogată în grăsimi și a rezistenței la insulină la șobolani. Propunem că acest efect protector este determinat de o creștere compensatorie a sintezei glutationului antioxidant în BAT, protejând astfel funcția mitocondrială și utilizarea substratului în acest țesut. Descoperirile sugerează că pierderea funcției UCP3 la om poate reduce în mod neașteptat acumularea de grăsime întreagă, inflamația și dezvoltarea rezistenței la insulină.

Informații de sprijin sau de finanțare

Această lucrare a fost susținută de subvențiile R01HL136438, P20GM104357 și P01HL051971 de la Institutele Naționale de Sănătate.