Effects of MIR-222 on metabolic programming in obesity -impact on insulin signalling pathway

Abstract

[eng] Obesity is a multifactorial disease of worldwide high-prevalence. The mechanisms behind it are still not completely elucidated. This pathology is usually correlated with insulin resistance, an impaired response to the hormone in peripheral tissues. Some microRNAs, non-coding RNA of around 22 nucleotides with a repression action on other transcripts, are increased in animals or humans with obesity. One of particular interest is miR222, which is believed to have an impact on insulin signalling pathway. However, its exact effects remain unclear. The levels of miR222 were increased in milk from nursing dams fed with a cafeteria diet during lactation, an important period for metabolic programming. Considering this, the aim of this study was to determine the impact of miR222 on insulin signalling route and whether it is transient or permanent, exerting a metabolic programming. To achieve this, transfection with a mimetic (mim222) or an inhibitor (inh222) of the native molecule was performed on a 3T3-L1 in vitro model. Both preadipocytes and mature adipocytes were collected to see potential long-term effects. Microarray was conducted to analyse global expression patterns, while RT-qPCR was used to study mRNA levels of selected genes related to the insulin pathway. Protein levels were determined with Western Blotting. Finally, lipid content was quantified utilising Oil-Red staining. Results suggest miR222 has a negative impact on various effectors of the insulin signalling pathway, including Insr, Irs1 or Cd36. Down-regulation of these particular genes has been linked to impaired insulin action in animals and humans. Herein, metabolic programming was not observed as changes in genes studied were generally not preserved. In conclusion, the present work shows that miR222 may play an important role in the disruption of the insulin signalling pathway during obesity

[cat] L’obesitat és una malaltia multifactorial d’elevada prevalença mundial. Els mecanismes causals encara no estan del tot elucidats. La resistència a la insulina, una resposta inadequada a l’hormona a teixits perifèrics, és una complicació comú en individus obesos. Alguns microARNs, ARN no codificants d’uns 22 nucleòtids de longitud que inhibeixen l’expressió d’altres gens, veuen els seus nivells incrementats en animals i humans amb obesitat. Un d’aquests en concret, el miR222, té un especial interès perquè es creu que podria afectar la via de senyalització de la insulina. Tot i així, els seus efectes concrets encara no han estat determinats. A més, els seus nivells són majors durant la lactància en rates alimentades amb una dieta rica en greixos i sucres (de cafeteria), un període en què es pot exercir una programació metabòlica. Considerant això, l’objectiu del present estudi és determinar l’impacte concret del miR222 sobre la via de senyalització de la insulina i comprovar si pot ser permanent, confirmant així un efecte de programació metabòlica. Amb aquesta finalitat, es dugué a terme una transfecció amb un mimètic (mim222) i un inhibidor (inh222) de la molècula nativa en cèl·lules 3T3-L1, un model in vitro d’adipòcits. Per a estudiar l’impacte a llarg termini, es van recollir tant els preadipòcits com els adipòcits madurs. Es realitzà un microarray per estudiar els patrons d’expressió globals, mentre que es dugueren a terme RT-qPCRs per a determinar els canvis concrets de gens d’interès relacionats amb la ruta de la insulina. L’estudi dels nivells de proteïnes d’interès es realitzà amb la tècnica de Western Blotting. Finalment, també s’analitzà el contingut lipídic usant la tinció Oil-Red. Els resultats suggereixen que el miR222 té un impacte en la via de senyalització de la insulina inhibint l’expressió de diversos efectors. Alguns dels més destacats són Insr, Irs1 o Cd36. S’ha vist que la regulació a la baixa d’aquests, tant en models animals com en humans, es correlaciona amb la resistència a la insulina. L’efecte de programació metabòlica no ha pogut ser confirmat ja que la majoria de canvis observats en els gens no es conserven al llarg del temps. En conclusió, aquest estudi demostra que el miR222 pot tenir un paper important en la disrupció de la via de senyalització de la insulina en individus obesos