Efecto de compuestos bioactivos sobre la capacidad termogénica de adipocitos BRITE en cultivos primarios de tejido adiposo blanco de ratón

Abstract

[esp] Las recientes evidencias sobre la capacidad termogénica de los adipocitos BRITE y su presencia en los humanos los han convertido en potenciales candidatos para estimular el metabolismo oxidativo y aumentar el gasto energético, permitiendo así la disminución del peso corporal de individuos con problemas de sobrepeso u obesidad. Los adipocitos BRITE se encuentran en depósitos de tejido adiposo blanco, principalmente el inguinal, y presentan en condiciones basales las características del mismo. Sin embargo, bajo la estimulación por factores como el frío, los adipocitos BRITE adquieren el fenotipo de los adipocitos marrones, incrementando la expresión de la proteína desacoplante 1 (UCP1) y la biogénesis mitocondrial. En base a estudios anteriores sobre los adipocitos BRITE y marrones, el principal objetivo de este trabajo fue estudiar mediante un experimento in vitro la capacidad de los compuestos bioactivos leptina, ácidos grasos libres y noradrenalina (NA) para activar el programa termogénico de los adipocitos BRITE presentes en el tejido adiposo blanco inguinal de los ratones NMRI. También se planteó la comprobación de la capacidad del frío (31ºC) para estimular directamente la capacidad termogénica en los adipocitos, independientemente de la conocida cascada de señalización activada por la noradrenalina. Los resultados sugieren que los tratamientos con frío, frío-NA, leptina, leptina-NA y NA son capaces de estimular la expresión de determinados genes clave marcadores de adipocitos BRITE, importantes en la producción de calor y/o el metabolismo oxidativo de los ácidos grasos, que sobretodo son el UCP1, PGC1α, PGC1β, HOXC9 y CPT1b.

[eng] In the last decade, several scientific reports have demonstrated the thermogenic capacity of BRITE fat cells and its presence in human body. These two important findings have converted BRITE fat cells to a potential target for the treatment of overweight and obesity, two serious global health problems. The function of activated BRITE adipocytes consists in the oxidative metabolism and thermogenesis enhancement, thus enabling body weight decrease. BRITE adipocytes are located in white adipose tissue depots, mainly in the inguinal fat tissue, and resemble white adipocytes in basal conditions. Nevertheless, once BRITE adipocytes are stimulated by specific factors, such as cold, they switch to brown adipocytes phenotype. Therefore, they turn able to increase the gene expression of the uncoupling protein 1 (UCP1) and mitochondrial biogenesis. Taking previous reports about BRITE and brown adipocytes as references, the main aim of this project was to study the capacity of leptin, free fatty acids and noradrenaline (NA) to induce the activation of BRITE adipocyte thermogenic program in cultured cells in vitro, extracting the cells from the inguinal white adipose tissue of NMRI mice. It was also considered interesting the confirmation of the capacity of cold to directly activate the thermogenic capacity of these adipocytes, through a β-adrenergic independent thermogenic pathway. The results suggest that treatments with cold, cold and NA, leptin, leptin and NA, and NA alone are able to induce the expression of key genes for heat production and/or fatty acids oxidative metabolism and BRITE adipocyte markers, and they mainly are UCP1, PGC1α, PGC1β, HOXC9 and CPT1b.