Efectele pierderii în greutate asupra concentrațiilor serice ale glutation peroxidazei 3 și a țesutului adipos
MD, Matthias Blüher
Universitatea din Leipzig, Departamentul de Medicină
DE - 04103 Leipzig (Germania)
Articole similare pentru „”
- Stare de nervozitate
Abstract
Introducere
Stresul oxidativ crescut, o stare de producție temporară sau cronică de specii reactive de oxigen (ROS), aparține principalelor manifestări ale obezității și ale diabetului de tip 2 (T2D) [1, 2]. Producția crescută de ROS poate afecta metabolismul celular și poate deteriora componentele celulare [3]. Prin urmare, în celulele sănătoase, există mecanisme de apărare antioxidantă pentru a detoxifica aceste molecule foarte reactive și pentru a menține un grad scăzut de stres oxidativ [2, 4]. Enzimele antioxidante, cum ar fi superoxidul dismutază, catalaza și glutation peroxidaza (GPx), precum și metaboliții endogeni sunt responsabili de eliminarea și descompunerea ROS în produse mai puțin sau nereactive [2, 4]. Au fost identificate cel puțin șapte izoforme ale proteinelor GPx, dintre care glutation peroxidaza 3 (GPX3) reprezintă activitatea anti-oxidativă majoră în circulație [5, 6].
GPX3 este exprimat abundent în rinichi și plămâni și într-o cantitate mai mică în țesutul adipos (AT) [6, 7]. Exprimarea GPX3 este reglată de hipermetilare și mecanisme mediate de receptorul glucocorticoidului [8]. în plus, GPX3 este o genă țintă alfa a receptorului de estrogen direct în AT alb [9]. GPX3 acționează ca un modulator al semnalizării redox, are funcție imunomodulatoare, catalizează detoxifierea ROS și a fost identificat ca un supresor tumoral în diferite tipuri de cancer [6, 8]. Stresul oxidativ contribuie la disfuncția AT în obezitate [10, 11], prin urmare GPX3 poate juca un rol crucial ca mecanism local de apărare, în special în obezitate [5, 12].
Într-adevăr, s-a demonstrat că concentrațiile serice GPX3 și expresia AT sunt disregulate în obezitatea umană și tulburările metabolice [5, 12, 13], precum și în modelele animale de obezitate și diabet [5]. În contextul proiectului de anatomie a genomului diabetului, GPX3 a fost identificată ca una dintre cele mai puternice gene asociate pentru trăsăturile sensibilității la insulină, adipogeneză și T2D [14]. Am descoperit recent că GPX3 circulant aparține unui grup de adipokine care este strâns legat de sensibilitatea la insulină, hiperglicemie și metabolismul lipidelor [15]. Mai mult, GPX3 Sa demonstrat că varianta genică rs8177409 este asociată cu risc cardiovascular la o populație mexicană [13]. Cu toate acestea, modificările concentrațiilor serice GPX3 găsite în asociere cu obezitatea sunt eterogene și variază de la concentrațiile serice GPX3 crescute la pacienții cu obezitate din Mexicul Central [12, 13] până la scăderea semnificativă a GPX3 plasmatic într-o cohortă din Coreea [5].
În mod colectiv, datele despre oameni și rozătoare indică un rol al GPX3 în menținerea funcției AT și apărarea sistemică împotriva creșterii producției de ROS și sugerează că dereglarea GPX3 contribuie la legătura dintre masa AT crescută și bolile metabolice și cardiovasculare legate de obezitate. Aici, am căutat să determinăm asocierile potențiale dintre GPX3 circulant, expresia AT GPX3, obezitatea și T2D într-o cohortă caucaziană cu o gamă largă de IMC, distribuția grăsimilor și parametrii metabolismului glucozei. Am testat în continuare ipoteza că intervențiile de scădere în greutate determină modificări ale concentrațiilor serice GPX3 și ale expresiei AT.
Material si metode
Subiecte
Am inclus șase cohorte diferite cu un număr total de 630 de indivizi în studiul nostru privind concentrația serică GPX3 și expresia AT mARN. În prima cohortă ( = 213), am investigat concentrațiile serice de GPX3 în raport cu măsurile obezității și metabolismului glucozei într-un studiu transversal (Cohorta 1) (Tabelul 1). Într-un alt studiu transversal (cohorta 2), am investigat expresia mARN-ului GPX3 în probe AT omerale viscere (viz) și subcutanate (SC) asociate în plus față de concentrațiile serice de GPX3 = 233) (Tabelul 2). În plus, 60 de bărbați și femei cu obezitate morbidă cu un IMC de 45 ± 1,3 kg/m 2 programat pentru colecistectomie electivă, laparotomie explorativă sau rezecție gastrică a manșonului au fost selectați și distribuiți în două grupuri experimentale de insulină sensibilă (IS) și insulină. obezitate rezistentă (IR) cu câte 30 de subiecți, după cum sa descris anterior (cohorta 3) [16].
tabelul 1.
Studiul concentrației serice GPX3
masa 2.
Caracteristicile participanților la studiul țesutului adipos GPX3 expresie ARNm ( = 233, cohorta 2)
În studiile intervenționale, am măsurat GPX3 circulant înainte și la 6 luni după un exercițiu combinat și un studiu de dietă cu restricție calorică (Cohorta 4, = 20), înainte și 6 luni după intervenția chirurgicală bariatrică (cohorta 5, = 80) (Tabelul 3) și înainte și la 12 ± 2 luni după intervenția chirurgicală bariatrică în contextul unei abordări chirurgicale în doi pași (Cohorta 6, = 24). Am inclus ultima intervenție pentru a măsura expresia AT GPX3 înainte și după pierderea semnificativă în greutate atât în depozitele de grăsime viscerală, cât și în SC.
Tabelul 3.
Caracteristicile participanților la intervenția chirurgicală bariatrică (cohorta 5) și exerciții combinate și intervenție dietetică (cohorta 4)
Am definit următoarele criterii de excludere: i) Disfuncție tiroidiană, ii) abuz de alcool sau droguri, iii) sarcină, iv) tratament cu tiazolidindione. Toate studiile au fost aprobate de comitetul de etică al Universității din Leipzig (numere de aprobare: 159–12–21052012 și 017–12–23012012) și toți subiecții au dat consimțământul scris în scris înainte de a participa la studiu.
Cohortele aveau următoarele caracteristici specifice:
Cohorta 1
213 bărbați caucazieni ( = 110) și femei = 103) au fost recrutați consecutiv în contextul unui studiu privind rezistența la insulină la Departamentul de Medicină, Universitatea din Leipzig, pentru a reprezenta o gamă largă de obezitate, sensibilitate la insulină și toleranță la glucoză. Vârsta a variat de la 19 la 80 de ani, iar IMC de la 17,1 la 79,1 kg/m 2. Studiul a inclus 100 de pacienți cu T2D și 113 controale normale tolerante la glucoză (Tabelul 1).
Cohorta 2
Expresia mARN-ului GPX3 AT a fost investigată la 233 de donatori de probe de perechi și SC AT, care au suferit o intervenție chirurgicală abdominală pentru colecistectomie, intervenție chirurgicală de reducere a greutății, leziuni abdominale sau laparotomie explorativă (Tabelul 2). De la acești indivizi, 78 au avut T2D. Toți subiecții au avut o greutate stabilă, definită ca absența fluctuațiilor de> 2% din greutatea corporală timp de cel puțin 3 luni înainte de operație. AT a fost imediat înghețat în azot lichid după explicații. Analizele histologice și măsurarea numărului de macrofage în AT au fost efectuate așa cum s-a descris anterior [16, 17]. Pentru a determina mărimea adipocitelor, într-un subgrup de 122 de donatori AT reprezentativi, 200 pl alicote de adipocite atât din SC cât și din AT visceral au fost fixate cu acid osmic, incubate timp de 48 de ore la 37 ° C și numărate într-un contor Coulter (Multisizer III; Beckman Coulter, Krefeld, Germania).
Cohorta 3
Studiu de obezitate sensibil la insulină (IS) și rezistent la insulină (IR). Pe baza ratei de perfuzie a glucozei (GIR) în clema hiperinsulinemică euglicemică, pacienții au fost definiți fie ca IS (GIR> 70 µmol/kg/min), fie ca IR (GIR 2, iar IMC la 12 ± 2 luni după intervenția chirurgicală bariatrică a fost de 47,1 ± 8,5 kg/m 2 .
Măsurarea conținutului de grăsime corporală, metabolismul glucozei, sensibilitatea la insulină
IMC a fost calculat ca greutate împărțit la înălțimea pătrată. Circumferința șoldului a fost măsurată peste fese; circumferința taliei a fost măsurată la punctul mediu dintre coastele inferioare și creasta iliacă. Procentul de grăsime corporală a fost măsurat prin absorptiometrie cu raze X duale (DEXA) sau BIA. În cohortele 2 și 3, zonele de grăsime viscerală abdominală și SC au fost calculate utilizând scanări tomografice computerizate (CT) la nivelul L4 - L5 = 87). Sensibilitatea la insulină a fost evaluată utilizând indicele HOMA-IR sau cu metoda de prindere euglicemică-hiperinsulinemică așa cum a fost descris anterior [19].