Expresia UCP1 și UCP3 este asociată cu oxidarea lipidelor și carbohidraților și compoziția corpului

Departamentul de afiliere pentru medicină internă, Facultatea de Medicină Ribeirão Preto, Universitatea din São Paulo, Ribeirão Preto-SP, Brazilia

Departamentul de Afiliere Chirurgie și Anatomie, Școala de Medicină Ribeirão Preto, Universitatea din São Paulo, Ribeirão Preto-SP, Brazilia

Departamentul de afiliere pentru medicină internă, Facultatea de Medicină Ribeirão Preto, Universitatea din São Paulo, Ribeirão Preto-SP, Brazilia

Bruno A. P. Oliveira,
Marcela A. S. Pinhel,
Carolina F. Nicoletti,
Cristiana C. Oliveira,
Driele C. G. Quinhoneiro,
Natalia Y. Noronha,
Júlio S. Marchini,
Ana J. Marchry,
Wilson S. Junior,
Carla B. Nonino

Cifre

Abstract

Context/Obiectiv

Proteinele de decuplare (UCP) sunt localizate în membrana interioară a mitocondriilor. Aceste proteine participă la termogeneză și la consumul de energie. Acest studiu a avut ca scop evaluarea modului în care expresia UCP1 și UCP3 influențează oxidarea substratului și determină posibile modificări ale compoziției corpului la pacienții supuși unei intervenții chirurgicale bariatrice.

Subiecte/Metode

Acesta este un studiu longitudinal cuprinzând 13 femei cu obezitate de gradul III care au fost supuse unei intervenții chirurgicale bariatrice și 10 indivizi cu greutate sănătoasă (grup de control). Compoziția corpului a fost evaluată prin impedanță bioelectrică. Oxidarea carbohidraților și a grăsimilor a fost determinată prin calorimetrie indirectă. Țesutul adipos subcutanat a fost colectat pentru analiza expresiei genelor. QPCR a fost utilizat pentru a evalua expresia UCP1 și UCP3.

Rezultate

Pacienții obezi și grupul martor au diferit semnificativ în ceea ce privește oxidarea lipidelor și a carbohidraților. La șase luni după operația bariatrică, diferențele au dispărut. Oxidarea lipidelor corelată cu procentul de masă grasă în perioada postoperatorie. Analiza de regresie liniară multiplă a arătat că genele UCP1 și UCP3 au contribuit la oxidarea lipidelor și a carbohidraților. În plus, expresia UCP3 a fost asociată cu IMC, procentul de masă corporală slabă și procentul de masă în perioada postoperatorie.

Concluzii

Expresia UCP1 și UCP3 este asociată cu oxidarea lipidelor și a carbohidraților la pacienții supuși unei intervenții chirurgicale bariatrice. În plus, UCP3 participă la modularea compoziției corpului la șase luni postoperator.

Citare: Oliveira BAP, Pinhel MAS, Nicoletti CF, Oliveira CC, Quinhoneiro DCG, Noronha NY, și colab. (2016) Expresia UCP1 și UCP3 este asociată cu oxidarea lipidelor și carbohidraților și compoziția corpului. PLoS ONE 11 (3): e0150811. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0150811

Editor: Miguel López, Facultatea de Medicină a Universității din Santiago de Compostela - CIMUS, SPANIA

Primit: 8 octombrie 2015; Admis: 19 februarie 2016; Publicat: 9 martie 2016

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

Finanțarea: Această lucrare a fost susținută de subvenția nr. 2013/06563-7 și # 2013/08916-4 de la São Paulo Research Foundation (FAPESP). Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

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

Introducere

Obezitatea este o problemă de sănătate publică în multe părți ale lumii, deoarece a fost asociată cu un risc crescut de a dezvolta hipertensiune și diabet [1]. Cantitatea de macronutrienți care este consumată și oxidată în organism determină stocarea energiei. Stabilirea unui bilanț energetic negativ este extrem de important pentru a stimula pierderea în greutate la persoanele obeze [2].

Modificările stilului de viață, inclusiv modificarea dietei și creșterea activității fizice sunt strategii care vizează pierderea în greutate. Cu toate acestea, aceste modificări nu sunt suficiente în majoritatea cazurilor, în special pentru persoanele cu obezitate severă [3]. Chirurgia bariatrică a fost identificată drept cel mai util instrument pentru a obține pierderea în greutate și menținerea pierderii în greutate în timp [4]. Această procedură este recomandată persoanelor cu indice de masă corporală (IMC) egal sau mai mare de 40 kg/m 2 și cu IMC mai mare de 35 kg/m 2 atunci când există comorbidități [5].

Studiile au sugerat că factorii genetici contribuie la dezvoltarea obezității [6]. Într-adevăr, aproximativ 40-70% din variația susceptibilității la obezitate poate fi atribuită geneticii [7].

Proteinele de decuplare (UCP) sunt membri ai familiei de proteine situate în membrana interioară a mitocondriilor. Aceste proteine participă la consumul de energie, termogeneză, reglarea acizilor grași liberi și reducerea speciilor reactive de oxigen [8]. UCP1 joacă un rol important nu numai în reglarea termică, ci și în echilibrul energetic și controlul greutății [9]. Un studiu recent efectuat pe modele experimentale de chirurgie bariatrică a detectat prezența temperaturii corporale crescute și a nivelului de expresie a proteinei UCP1 a țesutului adipos maron reglat în sus după intervenția chirurgicală [10]. În plus față de acțiunea sa în țesutul adipos, UCP1 contribuie la capacitatea organismului de a oxida substraturile, de a metaboliza lipidele și de a reduce greutatea, astfel încât o expresie ridicată a UCP1 ar trebui să împiedice dezvoltarea obezității [11].

UCP3 este, de asemenea, implicat în reglarea metabolismului energetic și controlul greutății. Dovezi recente au sugerat că UCP3 joacă un rol important în modularea utilizării lipidelor și glucozei ca substrat energetic [12, 13]. O mai bună înțelegere a rolului pe care UCP îl joacă în controlul și menținerea oxidării substratului energetic ar putea ajuta la gestionarea obezității.

Acest studiu a avut ca scop investigarea modului în care expresia UCP1 și UCP3 influențează oxidarea substratului și compoziția corpului la pacienții supuși unei intervenții chirurgicale bariatrice.

Materiale și metode

Declarație de etică

Această investigație a fost aprobată de Comitetul de etică al cercetării al Spitalului Clinic din Școala de Medicină Ribeirão Preto, Universitatea din São Paulo, SP, Brazilia (CAAE: 18973913.0.0000.5440). Toți pacienții au furnizat un consimțământ informat în scris, după ce au primit o explicație completă a studiului.

Stabilirea studiului și criteriile de selectare a pacienților

Acest studiu longitudinal a cuprins 13 femei cu grad de obezitate III (IMC> 40 kg/m 2) supuse unei intervenții chirurgicale bariatrice prin by-pass gastric Roux-en-Y (RYGB) (Grupa 1-Chirurgie bariatrică) și 10 persoane cu greutate sănătoasă (IMC între 18,5 kg/m 2 și 24,9 kg/m 2) (grupa 2-control). Acest studiu nu a inclus pacienții supuși unei modificări a tehnicii chirurgicale standard, pacienții care nu au urmărit cu o echipă multidisciplinară, femeile însărcinate și pacienții cu boli tiroidiene, cancer sau tulburări psihiatrice.