Myotuburile de la subiecții diabetici de tip 2 cu obezitate severă acumulează mai puține lipide și arată mai mult

Departamentul de afiliere pentru bioștiințe farmaceutice, Școala de farmacie, Universitatea din Oslo, Oslo, Norvegia

A contribuit în mod egal la această lucrare cu: Yuan Z. Feng, Natasa Nikolić

Departamentul de afiliere pentru bioștiințe farmaceutice, Școala de farmacie, Universitatea din Oslo, Oslo, Norvegia

A contribuit în mod egal la această lucrare cu: Yuan Z. Feng, Natasa Nikolić

Departamentul de afiliere pentru bioștiințe farmaceutice, Școala de farmacie, Universitatea din Oslo, Oslo, Norvegia

Affiliation Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Unité Mixte de Recherche 1048, Laborator de cercetare a obezității, Institutul de boli metabolice și cardiovasculare, Universitatea din Toulouse, Toulouse, Franța

Departamentul de afiliere pentru bioștiințe farmaceutice, Școala de farmacie, Universitatea din Oslo, Oslo, Norvegia

Afiliație Facultatea de Sănătate, Oslo și Colegiul de Științe Aplicate al Universității Akershus, Oslo, Norvegia

Afiliere Centrul Morbid Obesity, Vestfold Hospital Trust, Tønsberg, Norvegia

Afiliere Centrul de obezitate morbidă, Vestfold Hospital Trust, Tønsberg, Norvegia

Departamentul de afiliere pentru bioștiințe farmaceutice, Școala de farmacie, Universitatea din Oslo, Oslo, Norvegia

Afiliații Centrul de obezitate morbidă, Vestfold Hospital Trust, Tønsberg, Norvegia, Departamentul de farmacologie, Institutul de medicină clinică, Facultatea de medicină, Universitatea din Oslo și Spitalul universitar din Oslo, Oslo, Norvegia

Departamentul de Afișări al Bioștiințelor Farmaceutice, Școala de Farmacie, Universitatea din Oslo, Oslo, Norvegia, Departamentul de Farmacologie, Institutul de Medicină Clinică, Facultatea de Medicină, Universitatea din Oslo și Spitalul Universitar Oslo, Oslo, Norvegia

Afiliație Facultatea de Sănătate, Oslo și Colegiul de Științe Aplicate al Universității Akershus, Oslo, Norvegia

Cyril S. Bakke,
Yuan Z. Feng,
Natasa Nikolic,
Eili T. Kase,
Cedric Moro,
Camilla Stensrud,
Lisbeth Damlien,
Marianne O. Ludahl,
Rune Sandbu,
Brita Marie Solheim

Cifre

Abstract

Citare: Bakke SS, Feng YZ, Nikolic N, Kase ET, Moro C, Stensrud C și colab. (2015) Myotuburile de la subiecții diabetici de tip 2 cu obezitate severă acumulează mai puține lipide și prezintă o rată lipolitică mai mare decât miotuburile de la subiecții non-diabetici cu obezitate severă. PLoS ONE 10 (3): e0119556. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0119556

Editor academic: Giorgio Sesti, Universitatea Magna Graecia din Catanzaro, ITALIA

Primit: 5 septembrie 2014; Admis: 14 ianuarie 2015; Publicat: 19 martie 2015

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

Finanțarea: Această lucrare a fost susținută de granturi de la Consiliul Norvegian de Cercetare, Oslo și Colegiul de Științe Aplicate al Universității Akershus. Autorii vor mulțumi, de asemenea, NBS (societatea biochimică norvegiană) și Diabetesforbundet pentru contribuțiile lor. CM este susținut de subvenții de la Agenția Națională de Cercetare ANR-12-JSV1-0010-01 și Société Francophone du Diabéte. 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

Supraponderabilitatea și obezitatea sunt puternic asociate cu rezistența la insulină și diabetul de tip 2, iar majoritatea subiecților cu diabet de tip 2 sunt clasificate ca supraponderale sau obeze [1]. Cu toate acestea, un studiu efectuat la Centrul pentru obezitate morbidă din Norvegia a arătat că doar 31% dintre pacienții cu obezitate severă înscriși pentru screening (IMC> 35 kg/m 2) aveau diabet de tip 2 [2]. Multe organe sunt implicate în diabetul de tip 2 legat de obezitate, dar mușchii scheletici sunt unul dintre organele în care rezistența la insulină este cea mai importantă.

Se cunoaște că miotuburile din cultură mențin multe caracteristici fenotipice ale donatorului. Am vrut să studiem capacitatea de stocare și de rotație a lipidelor, precum și oxidarea și flexibilitatea metabolică a miotuburilor de la obezi severi cu și fără diabet de tip 2, pentru a vedea dacă manipularea lipidelor este inerent diferită între cei care dezvoltă diabet de tip 2 și cei care nu.

Materiale și metode

Materiale

Caracteristicile donatorului

Biopsiile musculare au fost obținute de la subiecții supuși unei intervenții chirurgicale bariatrice la Morbid Obesity Center de la Vestfold Hospital Trust, Norvegia. Biopsiile au fost obținute după aprobarea scrisă informată și aprobarea de către Comitetul regional pentru etică în cercetarea medicală și de sănătate, Oslo, Norvegia (aprobarea S-09078d). Probele de sânge au fost prelevate cu o zi înainte de recuperarea biopsiei sau mai devreme (interval de la 1 lună la 2 ani, mediană de 1,5 ani), din motive practice. Diagnosticul diabetului de tip 2 s-a bazat pe glucoza plasmatică în repaus alimentar ≥ 7,0 mM, HbA1c ≥ 6,5% și/sau utilizarea unuia sau mai multor medicamente antidiabetice. Dintre cei 14 donatori din grupul diabetic de tip 2, 6 au fost în monoterapie cu metformină, 2 pe metformină și glimepiridă, 1 pe metformină în combinație cu rosiglitazonă, 1 pe monoterapie cu pioglitazonă, 2 pe insulină și 2 au fost netratați. Donatorii nu au primit medicamente în ziua operației.

Cultivarea celulelor

Celulele satelit au fost izolate din M. obliquus internus abdominis și cultivate așa cum s-a descris anterior [28]. Experimentele au fost efectuate după 7-8 zile de diferențiere și s-au adăugat 100 μM OA în ultimele 24 de ore de diferențiere. Concentrația de proteine din fiecare probă a fost determinată [29], iar rezultatele au fost standardizate în funcție de această valoare pentru fiecare godeu. Nu toți donatorii au fost incluși în fiecare set de experimente, dar au fost folosiți 5-8 donatori din fiecare grup și aceștia au fost atent asortați în funcție de vârstă și IMC.

Absorbția de deoxiglucoză

Miotuburile au fost preincubate timp de 1 oră în insulină DMEM-Glutamax fără ser (5,5 mM glucoză) ± 100 nM insulină la 37 ° C înainte de adăugarea de [3H] deoxiglucoză (37 kBq, 0,1 μM) în prezența sau absența insulinei 100 nM. Absorbția de deoxiglucoză a fost măsurată timp de 1 oră așa cum s-a descris anterior [30].

Test de proximitate scintilație

Testul de scintilație de proximitate (SPA) a fost efectuat așa cum s-a descris anterior [31] cu [1-14 C] acid oleic (OA) (18,5 kBq, 100 μM) în mediu fără fenol roșu. Pe scurt, [14 C] OA preluat și acumulat de celulele aderente va fi concentrat aproape de scintilatorul încorporat în fundul de plastic al fiecărei godeuri (Scintiplate, Perkin Elmer) și va oferi un semnal mai puternic decât cel dizolvat numai în mediu [32] . Acumularea de lipide a fost monitorizată până la 24 de ore cu scintilație lichidă. Ulterior, celulele au fost spălate de două ori cu DPBS cu 0,5% BSA și incubate în DPBS fără radioactivitate și măsurătorile de scintilație lichidă au fost monitorizate până la 3 ore. Scăderea [14 C] OA prezentă în celule în prezența triacsinei C (lipoliză totală, 10 μM) [33] a fost determinată, înainte de a fi evaluată radioactivitatea asociată celulei (CA) rămase. Declinul în [14 C] OA reprezintă radioactivitatea eliberată de celule și oferă o măsură a lipolizei. Triacsin C inhibă acil-CoA sintetaza grasă cu lanț lung și, prin urmare, va inhiba, printre alte căi, reesterificarea.