Trigliceridele induc rezistența la leptină la nivelul barierei hematoencefalice

Abstract

  • BBB, barieră hematoencefalică
  • DMOG, 1,2-dimiristoil-3-oleoil-rac-glicerol
  • DPOG, 1,2-dipalmitoiil-3-oleoil-rac-glicerol
  • DSOG, 1,2-distearoil-3-oleoil-rac-glicerol
  • FFA, acid gras liber
  • LR, soluția lactată Ringer
  • MBEC, celulă endotelială a creierului șoarecelui

Leptina este o proteină de 16 kDa secretată de celulele grase (1) care reglează hrănirea și cheltuielile de energie acționând în locuri în primul rând din sistemul nervos central (2-4). Obezitatea la om și la rozătoare este aproape întotdeauna asociată cu rezistența la leptină, mai degrabă decât cu o deficiență a acesteia (5-7). Rezistența este asociată cu afectarea funcțiilor de transport, receptor, postreceptor și circuitele neuronale din aval la modelele animale de obezitate (9-13). Leptina este transportată peste bariera hematoencefalică (BBB) ​​de un transportor saturabil (8), iar transportul afectat poate fi dobândit, poate preceda defectele receptorului/postreceptorului, se agravează odată cu creșterea obezității și este într-o oarecare măsură reversibil (14-) 16). Relația dintre lichidul cefalorahidian și nivelurile serice ale leptinei la oamenii obezi (17,18) sugerează că transportul BBB defect reprezintă mai mult din rezistența generală la leptină decât defectele receptorului/postreceptorului (19).

rezistența

Defectul legat de obezitate în transportul leptinei BBB are două aspecte (10). În primul rând, substanțele circulante provoacă o afectare imediată. Leptina însăși, care are un nivel crescut de obezitate, este probabil una dintre aceste substanțe circulante. În al doilea rând, un mecanism neidentificat afectează transportul la șoarecii obezi chiar și atunci când transportul BBB este evaluat prin perfuzie cerebrală, o metodă care elimină efectele imediate ale substanțelor transmise în sânge. Administrarea postului sau a leptinei poate inversa parțial aceste defecte în transportul leptinei (16).

Înfometarea, ca și obezitatea, este însoțită de o rată redusă de transport BBB a leptinei exogene (20). În timp ce este dificil de explicat avantajul evolutiv al scăderii transportului de leptină în obezitate, un avantaj este evident în foamete. Scăderea cantității de proteine ​​anorectice care ajunge la sistemul nervos central ar trebui să îmbunătățească impulsul pentru căutarea hranei. Mecanismul afectării înfometate în transport este necunoscut, dar nu poate fi cauzat de leptină însăși, deoarece nivelurile sale scad odată cu postul (21).

Aici, postulăm că trigliceridele pot sta la baza afectării transportului BBB atât în ​​obezitate, cât și în foamete. Trigliceridele scad odată cu postul, dar sunt crescute cu foamete și tind să fie crescute cu obezitate. Susținând această ipoteză este observația că șoarecii cu sinteză de trigliceride afectate sunt protejați împotriva dezvoltării atât a obezității induse de dietă, cât și a rezistenței la leptină indusă de obezitate (22). Astfel, hipertrigliceridemia ar putea explica afectarea transportului leptinei peste BBB atât în ​​foamete, cât și în obezitate.

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII

Marcarea radioactivă a leptinei.

Leptina recombinantă a șoarecelui (un cadou de la Amgen, Thousand Oaks, CA) a fost marcată radioactiv cu 131 I (Amersham Pharmacia, Piscataway, NJ) prin metoda lactoperoxidazei, iar I-Lep a fost purificat pe o coloană de G-10 Sephadex. Activitatea specifică a fost ∼100–125 Ci/g.

Măsurarea transportului leptinei pe BBB la șoareci.

Toate studiile au fost aprobate de comitetul local de îngrijire și utilizare a animalelor, au fost efectuate într-o asociație aprobată de Asociația pentru Evaluare și Acreditare a Laboratorului și au utilizat șoareci adulți CD-1 de sex masculin din colonia noastră. Șoarecii au fost anesteziați cu uretan (4,0 g/kg i.p.), iar vena jugulară stângă și artera carotidă dreaptă au fost expuse. Un total de 0,2 ml de soluție lactată Ringer (LR) cu 1% BSA conținând 10 6 cpm de I-Lep a fost injectat în vena jugulară. Sângele a fost colectat din artera carotidă și întregul creier a fost îndepărtat la 10 minute după injecția jugulară, moment în care radioactivitatea reprezintă I-Lep intact (8). Sângele a fost centrifugat la 5.000 g timp de 10 minute la 4 ° C și serul a fost colectat. Întregul creier a fost curățat de vase mari și cântărit după eliminarea glandei pituitare și pineale. Nivelurile de radioactivitate din creier și ser au fost măsurate într-un contor γ, iar raporturile creier/ser (μl/g) au fost calculate.