Pulberile de cladod Opuntia inhibă adipogeneza în 3 adipocite T3-F442A și un model de șobolan cu dietă bogată în grăsimi
Abstract
fundal
Obezitatea este o problemă majoră de sănătate publică la nivel mondial. O viață sedentară și o tranziție nutrițională către alimente procesate și diete bogate în calorii sunt factori care contribuie la obezitate. În consecință, a crescut cererea de alimente nutraceutice, cum ar fi produsele pe bază de plante pentru slăbit, care oferă potențialul de a contracara obezitatea. Am emis ipoteza că Opuntia consumul de cladode ar putea ajuta la gestionarea greutății într-un context de prevenire a obezității.
Metode
Acest studiu a fost conceput pentru a investiga efectele anti-adipogene ale liofilizate Opuntia pulberi de cladod (OCP) într-un model celular in vitro pentru diferențierea adipocitelor și un model de șobolan obez indus în dietă bogată în grăsimi (HFD). Au fost testați doi OCP, unul din specii sălbatice O. streptacantha iar al doilea din cele mai cunoscute specii O. ficus-indica.
Rezultate
Pre-adipocitele 3 T3-F442A au fost tratate de OCP în timpul procesului de diferențiere prin insulină. Tratamentul OCP a afectat diferențierea adipocitelor, susținută de conținutul scăzut de trigliceride și o absorbție scăzută de glucoză, care a rămas comparabilă cu cea observată la controalele nediferențiate, sugerând că OCP a exercitat un efect anti-adipogen. Șobolanii Sprague - Dawley au fost hrăniți cu un HFD normal sau, suplimentat sau nu cu OCP timp de 8 săptămâni. Tratamentul OCP a redus ușor creșterea în greutate corporală, greutatea ficatului și a grăsimii abdominale, a îmbunătățit unii parametri metabolici legați de obezitate și a crescut excreția de trigliceride în materiile fecale. Luate împreună, aceste rezultate au arătat că OCP ar putea contribui la reducerea adipogenezei și a depozitării grăsimilor într-un context HFD, în special prin promovarea excreției fecale a grăsimilor.
Concluzii
Opuntia cladodele pot fi utilizate ca supliment alimentar sau potențial agent terapeutic în terapiile bazate pe dietă pentru controlul greutății pentru a preveni obezitatea.
Abstract grafic
fundal
Obezitatea este o problemă gravă de sănătate de interes global, care nu numai că scade durata de viață, dar este asociată și cu dezvoltarea multor boli cronice, cum ar fi bolile cardiovasculare, diabetul de tip 2, hipertensiunea arterială, bolile hepatice grase și cancerul. Este considerat al cincilea risc de deces la nivel mondial [1, 2].
În 2017, Mexic a avut cea mai mare prevalență globală a obezității la populația adultă (15-74 ani, 32,4%), în timp ce țări precum Japonia sau Coreea au avut cea mai mică incidență (sub 6%). Urbanizarea accelerată, îmbunătățirea condițiilor socio-economice și schimbările alimentare sunt considerate responsabile pentru creșterea dramatică și rapidă a prevalenței obezității. Consumul tradițional de alimente a scăzut în favoarea creșterii consumului de alimente rafinate, precum și a dulciurilor și a dietelor bogate în grăsimi/zahăr [3]. Având în vedere că ratele obezității vor crește până în 2030, sunt necesare noi strategii și acțiuni rentabile pentru prevenirea și controlul obezității la copii, adolescenți și adulți [4]. Promovarea stilurilor de viață sănătoase în populație este o provocare majoră pentru sectorul sănătății. Sunt necesare politici publice cuprinzătoare care vizează inversarea tendinței la nivel mondial, în special în Mexic.
Studiile pe rozătoare au arătat că Opuntia extractele modifică biomarkerii obezității. La șobolanii obezi Zucker, consumul de Nopal a atenuat steatoza hepatică legată de obezitate și a redus anomaliile metabolice legate de obezitate. Oțet sau molecule izolate prezente în Opuntia cladodele, cum ar fi kaempferol sau isorhamnetin, utilizate în modele de șoareci obezi, au coroborat potențialele anti-obezitate și anti-diabetice ale acestor molecule [15,16,17,18,19,20,21]. Aceste studii sugerează că s-ar putea observa efecte remarcabile la modelele obezității induse de o dietă bogată în grăsimi (HFD) la șobolani/șoareci, suplimentată cu Opuntia pulberi cladodice (OCP). Sunt necesare rezultate suplimentare cu modele animale pentru a înțelege mecanismele moleculare care stau la baza acestor efecte.
Creșterea țesutului adipos are loc din cauza creșterii dimensiunii adipocitelor existente sau a numărului de adipocite. Un dezechilibru între aportul de energie și consumul de energie generează un exces în țesutul adipos, rezultând obezitate. Diferențierea pre-adipocitelor în adipocite implică o rețea cuprinzătoare care implică factori de transcripție responsabili de expresia proteinelor cheie care induc formarea adipocitelor mature. Adipogeneza implică, de asemenea, modificări ale morfologiei celulare, inducerea sensibilității la insulină și modificări ale capacității secretoare a celulelor β. Descifrarea mecanismului modului în care anumiți nutrienți afectează diferențierea adipocitelor și adipogeneza este importantă pentru prevenirea obezității și a bolilor conexe [22].
Prezentul studiu a fost conceput pentru a investiga dacă Opuntia speciile exercită proprietăți anti-obezitate examinând efectul anti-adipogen al a două Opuntia pulberi cladodice (OCP) și elucidarea mecanismelor care stau la baza acestor efecte. În acest scop, am folosit pulberi din cele mai sălbatice (OSC) și cele mai domesticite (OFI) Opuntia soiuri. Am ales aceste două specii pentru cea mai mare diferență de gradient de domesticire (de la specia strămoșească (OSC, care crește în habitat sălbatic) până la cea mai răspândită Opuntia pentru producția comercială (OFI). Diferențierea pre-adipocitelor în adipocite a fost examinată prin tratarea a 3 celule T3-F442A [22] cu OCP pentru a investiga efectele la nivel celular. Aceleași pulberi au fost, de asemenea, testate pe un model animal de obezitate prin hrănirea șobolanilor Sprague-Dawley cu o dietă bogată în grăsimi (HFD) suplimentată sau nu cu pulberile. Acest model animal ne-a permis să examinăm nivelul întregului corp, ca prim pas către încercările umane.
Metode
Reactivi
Cytochalasin B, 2-deoxiglucoza, insulina și mediul Eagle’s modificat de Dulbecco (DMEM) au fost cumpărate de la Sigma - Aldrich (Saint-Quentin-Fallavier, Franța). [3 H] -2-deoxiglucoza a fost de la PerkinElmer (Boston; WalthamMA, SUA).
Pregătirea materialului vegetal Opuntia și a pulberii cladode
Opuntia tineri cladodi din specia sălbatică OSC (O. streptacantha Lem., Cv. Tuna Loca) și OFIO. ficus-indica [L.] Mill., Cv. RojoVigor) au fost colectate (aprilie 2010 și 2012) de la Opuntia Germplasm Bank of the Agrobotanical Garden se află în El Orito, Zacatecas, Mexic. Identificarea formală a plantelor a fost raportată de Ramirez-Tobias și colab. [23]. Plantele au fost cultivate în aceleași condiții de mediu [12]. Cladodele au fost spălate, măcinate în azot lichid folosind un polizor KrupsGX 4100 (Mexico City, Mexic) și păstrate la - 80 ° C până la prelucrarea ulterioară. Probele au fost liofilizate (Labconco, Kansas City, MO, SUA), cernute prin plasă 80, apoi depozitate în pungi de plastic la 4 ° C până la utilizare [14]. Conținutul de grăsimi, fibre brute și compuși fenolici totali a fost determinat, după cum sa raportat anterior [12].
Cultura celulară și diferențierea adipocitelor
Cultură de celule
Testul trigliceridelor (TG)
TG intracelular a fost cuantificat folosind kitul enzimatic TG PAP 150 (TG PAP 150, BioMérieux, Marcy l’Etoile, Franța) după liza celulară (0,1 N NaOH). Pentru a ține cont de proliferarea celulară sau de toxicitatea moleculelor, conținutul de TG a fost legat de conținutul de proteine, determinat de kitul enzimatic al acidului bicinconinic (BCA) (Pierce, Thermofischer Scientific, Bordeaux, Franța). Rezultatele au fost exprimate ca procent de celule martor tratate numai cu insulină (50 nM).