Cercetarea lipidelor și a acizilor grași

Editat de
Luigi Iuliano

Universitatea Sapienza din Roma, Italia

Revizuite de
Alberto Davalos

Institutul de Studii Avansate din Madrid (IMDEA), Spania

Nicolae V. DiPatrizio

Facultatea de Medicină, Universitatea din California, Riverside, Statele Unite

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

obezitatea

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Scurt raport de cercetare ARTICOL

  • 1 Lipide UMR/Nutriție/Cancer, 1231 Inserm/Universitatea Bourgogne Franche-Comté, Dijon, Franța
  • 2 Univ. Lille, Inserm, CHU Lille, Institut Pasteur de Lille, U1011-EGID, Lille, Franța

Introducere

Obiceiurile alimentare influențează profund sănătatea și, prin urmare, calitatea vieții. Acest comportament este în mod clar multifactorial în funcție de factorii de mediu (valorile culturale, influențele sociale, facilitățile, prețul) și factorii determinanți fiziologici (trăsături genetice, nevoi metabolice, atracție senzorială, plăcere așteptată). Dintre calitățile senzoriale, gustarea pare a fi un factor critic care ghidează alegerile alimentare. Prin urmare, o perturbare a sensibilității gustului ar putea afecta preferințele alimentare. În mod consecvent, obezitatea indusă de dietă (DIO) face ca șobolanii și șoarecii să nu poată detecta în mod corespunzător concentrații scăzute de soluții uleioase (Shin și colab., 2011a; Chevrot și colab., 2013). Modul în care obezitatea afectează sensibilitatea la gustul gras nu este pe deplin elucidat.

La nivel central, releele gustative ale creierului anterior au conexiuni cu nucleul accumbens (NAc) cunoscut ca fiind o zonă dopaminergică implicată în calea recompensei (Norgren și colab., 2006). La șobolani, linsul fals al uleiului de porumb produce eliberarea de dopamină de către NAc, sugerând că stimularea lipidelor orale duce la activarea căii recompensante (Liang și colab., 2006). Prin contrast, răspunsul dopaminei la stimulii lipidici orali este estompat la șobolanii DIO (Johnson și Kenny, 2010). Consecința fiziologică a acestei desensibilizări NAc indusă de obezitate ar putea fi o devalorizare progresivă a valorii recompensei stimulilor lipidici orali, așa cum se constată cu drogurile de abuz (Volkow și colab., 2013). Această deficiență de recompensă ar putea explica susceptibilitatea la consumul excesiv de alimente dense în energie observate la animalele DIO (Shin și Berthoud, 2011), probabil pentru a obține răspunsul hedonic dorit (Johnson și Kenny, 2010).

Materiale și metode

Animale

Acest studiu a fost realizat în strictă conformitate cu liniile directoare europene pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator și protocolul aprobat de Comitetul național francez de etică pentru animale (CNEA nr. 105). Șoareci masculi C57Bl/6 în vârstă de șase săptămâni au fost cumpărați de la Charles River Laboratories (Franța). Animalele erau găzduite individual într-un mediu controlat (temperatură și umiditate constantă, perioadă întunecată de la 7 p.m. la 7 a.m.) și aveau acces gratuit la apa de la robinet și chow. Experimentele au avut loc după o perioadă de aclimatizare de o săptămână. Rev-ErbȘoarecii α -/- și colegii lor de tip sălbatic au fost obținuți de la B. Vennström și au fost încrucișați înapoi> 8 generații cu șoareci SV129. Au fost efectuate trei studii complementare: (i) o analiză transcriptomică a papilelor circumvalate (CVP), (ii) explorarea ritmicității genelor în CVP și (iii) teste de preferință la șoareci Rev-Erbα-nul. Obezitatea nutrițională a fost indusă prin hrănire ad libitum un HFD saturat (33% g/g ulei de palmier) timp de 17 săptămâni (Bernard și colab., 2019). Masa grasă a fost determinată prin imagistica prin rezonanță moleculară (EchoMRI - Echo Medical Systems, Houston, TX, Statele Unite).

Teste de alegere cu două sticle

Experimentele au fost efectuate timp de 12 ore la începutul fazei întunecate la șoareci adăpostiți individual. Animalele au fost restricționate pentru hrană pe durata experimentului. Șoarecii au fost supuși unei alegeri între o soluție martor (2% gumă de xantan în apă g/v) și una experimentală (2% ulei de rapiță g/v, suspendat prin agitare în soluția martor). La sfârșitul testului, aportul de lichid a fost măsurat pentru fiecare sticlă și s-a calculat preferința (adică, raportul dintre consumul de soluție experimentală și aportul total).

Colecția de țesuturi

CVP unic găsit în partea posterioară a limbii dorsale a șoarecilor a fost izolat conform procedurii descrise în altă parte (Laugerette și colab., 2005). Pe scurt, după separarea epiteliului lingual de țesutul conjunctiv subiacent prin disociere enzimatică (amestec de elastază și dispază, câte 2 mg/ml în tampon Tyrode, pH 7,4), CVP a fost disecat temeinic la microscop binocular, apoi depozitat la -80 ° C până la teste.

Analiza transcriptomică

Analiza transcriptomică a fost realizată de platforma Get-TRIX (INRA, Toulouse, Franța) utilizând microarrays Agilent Sureprint G3 Mouse (8 × 60K, design 028005). Pentru fiecare probă, ARN-ul marcat cu cianină-3 (Cy3) a fost preparat din 25 ng de ARN total utilizând kitul de etichetare rapidă pentru amperi One-Color (Agilent), urmat de Agencourt RNAClean XP (Agencourt Bioscience Corporation, Beverly, MA, Statele Unite) . ARN cu celulă Cy3 (600 ng) a fost hibridizat pe o lamă de microarray. După spălare, diapozitivele au fost scanate pe Agilent G2505C Microarray Scanner folosind software-ul Agilent Scan control A.8.5.1 și semnalul de fluorescență a fost extras folosind Agilent Feature (software de extracție v10.10.1.1 cu parametrii impliciți). Un eșantion din controalele slabe nu a trecut verificarea calității și a fost exclus din analiză. Datele despre microarray și detaliile experimentale sunt disponibile în baza de date Omnibus de expresie genică (NCBI-GEO) (aderare GSE111719).

Reacție în lanț în timp real a polimerazei

ARN-ul total al CVP a fost extras folosind un kit de purificare a ARN-ului total (Norgen Biotek, Canada). Pe scurt, CVP congelat cu azot a fost omogenizat în tamponul de lizare și, după o selecție pe coloane, ARN tratat anterior cu o DNază (kitul de DNază fără RNază I, Norgen Biotek, Canada) au fost analizate folosind un spectrometru nanodrop (Thermo Fischer Scientific ). RT-PCR au fost efectuate folosind următorii primeri (Life Technologies, Thermo-Fisher, Franța): Arntl/Bmal1, Mm00500223m1; Ceas, Mm00455950m1; Per2, Mm00478099m1; Cry2, Mm01331539m1; NR1D1/RevErbα, Mm00520708m1; NR1D2/RevErbβ, Mm01310356g1; CD36, Mm00432403m1; GPR120/FFAR4, Mm00725193m1; PLCβ2, Mm01338057m1; Tas1R3, Mm00473459g1.

Analize statistice

Analiza statistică a fost efectuată folosind R 3.4.4. cu un nivel alfa de 0,05. În funcție de dimensiunea redusă a eșantioanelor, au fost utilizate teste non-parametrice. Comparațiile medii au fost realizate cu testele Mann-Whitney și Wilcoxon.

Rezultate

PARTEA Scade preferința pentru lipide și afectează expresia genelor de ceas din CVP

Șoarecii hrăniți cu diete bogate în grăsimi au prezentat o creștere de 3 ori a masei de grăsime corporală în comparație cu controalele potrivite pentru vârstă hrănite cu chow-ul de laborator standard (Figura 1A). În concordanță cu datele noastre publicate anterior (Chevrot și colab., 2013), șoarecii DIO au arătat o preferință mai mică pentru soluția uleioasă (2% ulei de rapiță, greutate/greutate) decât martorii slabi (C), atunci când au fost supuși unui termen lung (12 h) test de preferință cu două sticle (Figura 1B). Pentru a determina dacă această modificare ar putea fi parțial explicată printr-o afectare funcțională a detectării grăsimii orale, a fost efectuată o analiză transcriptomică a CVP proaspăt izolate de la șoareci C și DIO. CVP a fost ales deoarece găzduiește majoritatea papilelor gustative găsite pe limba dorsală. Dintre genele exprimate diferențial (Figura 1C), șapte codifică proteinele implicate în reînnoirea și supraviețuirea celulelor, opt pentru proteinele implicate în procesul inflamator (Bernard și colab., 2019) și nouă pentru gene controlate de ceas sau de ceas (Figura 1D) . Într-adevăr, Bmal1, Cry2, Per2, Rev-Erbα, Rev-Erbβ și Nfil3 sunt jucători cheie ai rețelei core-clock, în timp ce Dbp, Tef și Gm129 (numit și Chrono) sunt gene de ieșire controlate de clock (Figura 1E). Această ultimă observație sugerează că mecanismul ceasului circadian ar putea modula activitățile fiziologice ale papilelor gustative la șoarece, DIO modificând această reglementare.

figura 1. DIO afectează preferința pentru lipide și expresia genelor implicate în ritmul diurn în papilele gustative circumvalate (CVP). (A) Comparația masei slabe și grase la martorii slabi (C) și la șoarecii obezi induse de dietă (DIO). (B) Preferință pentru soluția de ulei (2% ulei de rapiță, v/v) în timpul testului de preferință cu două sticle. (C) Harta de căldură generată de analiza transcriptomică a CVP. Creșterea luminozității indică creșterea relativă a schimbării ori (roșu) sau scăderea (verde) a expresiei genelor. (D) Rolul funcțional și numărul de gene exprimate diferențial. (E) S-au identificat inter-relații simplificate ale genelor circadiene. Mijloace ± SEM. ∗∗∗ p ∗ p ∗∗ p Cuvinte cheie: obezitate indusă de dietă, ritm circadian, papile gustative, sensibilitate orosenzorială la lipide, sensibilitate la gust

Citație: Bernard A, Dastugue A, Maquart G, Delhaye S, Duez H și Besnard P (2020) Obezitatea indusă de dietă modifică expresia circadiană a genelor de ceas în papilele gustative ale șoarecilor. Față. Fiziol. 11: 726. doi: 10.3389/fphys.2020.00726

Primit: 25 aprilie 2020; Acceptat: 04 iunie 2020;
Publicat: 30 iunie 2020.

Luigi Iuliano, Universitatea Sapienza din Roma, Italia

Nicholas V. DiPatrizio, Facultatea de Medicină a Universității din California, Riverside, Statele Unite
Alberto Davalos, Institutul de Studii Avansate din Madrid (IMDEA), Spania