Eritropoietina (EPO) ameliorează obezitatea și homeostazia glucozei, promovând termogeneza și

Departamentul de afiliere pentru pediatrie, Școala postuniversitară de științe medicale, Universitatea de Medicină Prefecturală din Kyoto, orașul Kyoto, Japonia

Departamentul de Pediatrie, Facultatea de Științe Medicale, Universitatea Prefecturală de Medicină din Kyoto, orașul Kyoto, Japonia, Departamentul de Pediatrie, Spitalul municipal Ayabe, orașul Ayabe, Japonia

Departamentul de afiliere pentru pediatrie, Școala postuniversitară de științe medicale, Universitatea de Medicină Prefecturală din Kyoto, orașul Kyoto, Japonia

Departamentul de Afiliere pentru Gastroenterologie Moleculară și Hepatologie, Școala Absolventă de Științe Medicale, Universitatea de Medicină Prefecturală din Kyoto, Kyoto City, Japonia

Departamentul de afiliere pentru pediatrie, Școala postuniversitară de științe medicale, Universitatea de Medicină Prefecturală din Kyoto, orașul Kyoto, Japonia

Kazuki Kodo,
Satoru Sugimoto,
Hisakazu Nakajima,
Jun Mori,
Ikuyo Itoh,
Shota Fukuhara,
Keiichi Shigehara,
Taichiro Nishikawa,
Kitaro Kosaka,
Hajime Hosoi

Cifre

Abstract

Citare: Kodo K, Sugimoto S, Nakajima H, Mori J, Itoh I, Fukuhara S și colab. (2017) Eritropoietina (EPO) ameliorează obezitatea și homeostazia glucozei, promovând termogeneza și funcția endocrină a țesutului adipos brun clasic (BAT) la șoarecii obezi induși în dietă. PLoS ONE 12 (3): e0173661. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0173661

Editor: Jonathan M. Peterson, East Tennessee State University, STATELE UNITE

Primit: 17 decembrie 2016; Admis: 17 februarie 2017; Publicat: 13 martie 2017

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se află în hârtie și în fișierele sale de informații de suport.

Finanțarea: O parte din această lucrare a fost susținută de JSPS KAKENHI Grant Number 24650427 (H. N. primit) (https://kaken.nii.ac.jp/ja/search/?kw=24650427).

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Obezitatea și bolile sale comorbide, inclusiv diabetul, bolile cardiovasculare, accidentul vascular cerebral și unele tipuri de cancer, au crescut dramatic și sunt acum o problemă de sănătate la nivel mondial. Eritropoietina (EPO), un hormon peptidic derivat din rinichi necesar pentru a produce globule roșii în măduva osoasă, este prescris pacienților cu anemie care suferă de anemie renală și anemie de prematuritate [1]. Recent, s-a acordat multă atenție EPO datorită efectelor sale neritiroidiene, inclusiv reglarea metabolismului grăsimilor, glucozei și energiei [2-14]. Cu toate acestea, mecanismele din spatele acestor efecte rămân neclare. Studiile anterioare care au investigat mecanismul efectului anti-obezitate și anti-diabet al EPO s-au concentrat în principal pe țesutul adipos alb, mușchi și ficat [7-16]. Studiul nostru a investigat mecanismul care stă la baza efectelor anti-obezitate și anti-diabetice ale EPO asupra țesutului adipos brun clasic (BAT).

BAT crește cheltuielile de energie prin inducerea termogenezei la mamifere și a primit multă atenție ca țintă în combaterea obezității și a diabetului [17-20]. Adipocitele termogene sunt împărțite în două categorii: adipocite maro clasice și adipocite bej (denumite și brite), fiecare cu trăsături anatomice și de dezvoltare distincte [21,22]. Recent, funcția BAT ca organ endocrin, pe lângă funcția sa termogenă, a atras atenția. BAT eliberează factorul de creștere a fibroblastelor 21 (FGF21), un hormon peptidic care poate atenua obezitatea și diabetul în experimentele pe animale [23-25] și care crește sensibilitatea la insulină și reduce gluconeogeneza în ficat [26-30].

Acest studiu a urmărit să descopere dacă EPO acționează asupra BAT clasice pentru a exercita efectul anti-obezitate și anti-diabetic la șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi. Demonstrăm că EPO a crescut masa BAT interscapulară (iBAT, care este partea principală a BAT clasică) și termogeneză prin îmbunătățirea căii de diferențiere a adipocitelor brune. În plus, demonstrăm că EPO a facilitat secreția de FGF21 în BAT, ceea ce contribuie la atenuarea homeostaziei glucozei. Aceste descoperiri susțin potențialul EPO ca agent terapeutic pentru obezitate și diabet.

Materiale și metode

Animale și proceduri experimentale

Parametrii plasmatici

Glicemia a fost determinată folosind un analizor compact de glucoză (Antsense II; Horiba, Kyoto, Japonia). Nivelurile de insulină plasmatică au fost măsurate cu un kit ELISA (Institutul de Științe Biologice Morinaga, Kanagawa, Japonia, Nr. Cat. M1104). Nivelurile trigliceridelor plasmatice (TG) și ale colesterolului total (T-Cho) au fost măsurate folosind reactivi de la Wako (Osaka, Japonia). Hematocritul a fost măsurat manual în fiecare săptămână după administrarea tratamentelor. Nivelurile de plasmă FGF21 au fost măsurate cu un kit ELISA (Mouse/Rat FGF-21 Quantikine ELISA Kit; R&D Systems, Minneapolis, MN, Nr. Cat. MF2100). Toate testele au fost efectuate conform instrucțiunilor producătorului.

Test de toleranță la glucoză

După tratamentul EPO sau cu soluție salină de control timp de patru săptămâni, șoarecii au fost postiti peste noapte și injectați intraperitoneal cu glucoză (1,0 g/kg greutate corporală). Nivelurile de glucoză din sânge și insulină aspirate din vena cozii au fost monitorizate la 0, 30, 60 și 120 de minute după această injecție de glucoză.