Lipazele adipocitelor și defectul lipolizei în diabetul obezității umane

Abstract

  • ATGL, triglicerid lipazic adipos
  • BAY, 4-izopropil-3-metil-2- [1- (3- (S) -metil-piperidin-1-il) -metanoil] -2H-izoxazol-5-1
  • FFA, acid gras liber
  • HSL, lipază sensibilă la hormoni
  • KRBA, tampon bicarbonat Krebs-Ringer care conține albumină
  • MOME, 1 (3) -monooleoil-2-0-monooleil glicerol

Obezitatea, care se caracterizează printr-un exces de depozite de grăsimi, este cel mai important factor de risc pentru diabetul de tip 2. Lipoliza țesutului adipos duce la hidroliza trigliceridelor și la eliberarea acizilor grași liberi (FFA). Datorită legăturii dintre nivelurile crescute de FFA circulante și dezvoltarea rezistenței la insulină și a sindromului metabolic (1,2), lipoliza țesutului adipos constituie o țintă pentru industria medicamentelor. Acidul nicotinic, care acționează prin inhibarea lipolizei țesutului adipos, a fost primul agent de scădere a lipidelor utilizat pe scară largă (3). Catecolaminele și peptidele natriuretice sunt hormonii majori care stimulează această cale catabolică la om (4). Rezistența la lipoliza indusă de catecolamină în țesutul adipos subcutanat a fost demonstrată la adulți și copii obezi (5,6) și este atribuită scăderii expresiei β2-adrenoceptorilor lipolitici (7), proprietăților antilipolitice crescute ale α2-adrenoceptorilor (8) și scăderea expresiei lipazei hormon-sensibile (HSL) (9). Este posibil ca defectul HSL să fie cel mai important factor deoarece este observat și la rudele de gradul I neobeze la subiecții obezi (10) și pentru că există o relație pozitivă între capacitatea lipolitică și expresia HSL în celulele adipoase subcutanate umane (11).

lipolizei

Rolul limitării ratei HSL în lipoliza țesutului adipos a fost contestat de datele de la șoareci knockout HSL (12-15). Lipoliza indusă de catecolamină este abrogată, dar lipoliza bazală reziduală este observată la adipocite de la șoareci HSL-nul. Aceste date sugerează existența lipazelor non-HSL în țesutul adipos. Recent, a fost identificată o nouă trigliceridă lipază denumită triglicerid lipază adiposă (ATGL), desnutrin sau iPLA2ζ (16-18). Folosind anticorpi îndreptați împotriva ATGL, Zimmerman și colab. (16) sugerează că ATGL este responsabil pentru 75% din activitatea acilhyrolase citosolică în țesutul adipos alb al șoarecilor cu deficit de HSL. Prin urmare, ATGL ar putea participa împreună cu HSL la lipoliza țesutului adipos. Carboxilesteraza 3 (sau triacilglicerol hidrolaza) a fost parțial purificată din țesutul adipos alb de șoarece și s-a dovedit a avea activitate lipazică (19). Contribuția sa la lipoliză nu este cunoscută. Aici, am studiat contribuția relativă a HSL și a altor lipaze la lipoliza țesutului adipos și am căutat să stabilim dacă modificările lipolizei adipocitelor și ale expresiei HSL au fost prezente în obezitate.

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII

Activități enzimatice lipazice.

O serie de (5- (2H) -izoxazolonil) uree a fost dezvoltată de Bayer ca inhibitori puternici ai HSL (20). Selectivitatea compusului 59 (4-izopropil-3-metil-2- [1- (3- (S) -metil-piperidin-1-il) -metanoil] -2H-izoxazol-5-onă), denumit în continuare BAY, a fost evaluat pe activitățile enzimatice ale preparatelor lipazice purificate folosind 1 (3) -monooleoil-2-0-monooleil glicerol (MOME) pentru HSL de șobolan și om, monoolein pentru lipaza monogliceridă de șoarece și trioleină pentru lipoproteina lipază bovină și lipaza pancreatică porcină ca substraturi (21.22). MOME este un analog al diacilglicerolului. Permite măsurarea activității diacilglicerol hidrolazei și nu este un substrat pentru monoacilglicerol lipaza. Celulele Cos7 au fost transfectate cu vectorii ATGL pcDNA3, pcDNA3-uman și pcDNA3-uman (17,23). Hidroliza trioleinei a fost măsurată pe extracte celulare.

Generarea și analiza șoarecilor nuli HSL.

Studiați cohorte.

O primă cohortă a inclus 14 bărbați obezi și 67 de femei obeze în vârstă de 36 ± 8 ani cu IMC 37 ± 5 kg/m 2 și 29 de femei neobeze și 13 bărbați neobezi în vârstă de 36 ± 9 ani cu IMC 24 ± 3 kg/m 2. Dimineața, după un post peste noapte, s-a obținut o probă de sânge venos pentru analiza leptinei serice, a insulinei plasmatice și a glucozei plasmatice (7,9,10); și o mare biopsie subcutanată a grăsimii (3-5 g) a fost obținută din regiunea abdominală prin aspirarea acului sub anestezie locală. O a doua cohortă a inclus 80 de femei obeze sănătoase cu IMC de 31-52 kg/m 2 și vârste cuprinse între 21 și 63 de ani. O a treia cohortă a inclus subiecți din studiul european multicentric NUGENOB (Interacțiuni nutrienți-gene în obezitatea umană; www.nugenob.org). Cele 24 de femei obeze aveau 31 ± 7 ani cu un IMC de 37 ± 5 kg/m 2. Cei de-al treilea subiecți ai cohortei au urmat un program de 10 săptămâni bazat pe o dietă cu restricție energetică, care furnizează 600 kcal sub cheltuielile totale zilnice de energie. După intervenția dietetică, IMC a scăzut la 34 ± 5 ​​kg/m 2 (P 80 obezi și 40 subiecți neobezi. Valorile sunt medii ± SD în text și medii ± SE în cifre. Datele au fost comparate de Wilcoxon, Mann- Testul Whitney sau Kruskal -Wallis.