Efeito dos ácidos graxos palmítico e palmitoleico sobre a proliferação, diferenciação e browning de adipócitos
Nenhuma Miniatura disponível
Data
2020-01-29
Autores
Simao, Jussara De Jesus [UNIFESP]
Orientadores
Vale, Maria Isabel Cardoso Alonso [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Studies show that palmitoleic acid, a monounsaturated fatty acid (C16: 1n7), has beneficial effects on liver, skeletal muscle, pancreatic beta cells and improved lipid profile in rodents and humans. Its effects on white adipose tissue (WAT) are not yet clear. Our research group recently demonstrated that this fatty acid (FA) modifies white adipocyte metabolism, increases glucose uptake and the oxidative capacity of these cells. In the present work, employing 3T3-L1 pre-adipocytes and mesenchymal stem cells or adipose derived stromal cells (AdSCs), we aimed to deepen the knowledge about the effects of palmitoleic and palmitic (C16:0) acids on pre-adipocyte proliferation, the potential for differentiation (adipogenesis) and the browning activation potential. For this, the cells were cultured in D’MEM in the presence of serum and antibiotics; Proliferation and cell viability of 3T3-L1 and AdSCs pre-adipocytes were estimated by MTT and Neubauer camera with Trypan blue respectively. Adipocyte differentiation was induced by the addition of an adipogenic cocktail in the presence or absence of FAs (diluted in ethanol) at a concentration 100µM [separately or in combination (final concentration C16: 0 + C16: 1n7 = 100µM, 1: 1)] for 6-12 days. Were analyzed by RT-PCR and Western Blotting the expression of genes and proteins encoding adipogenic transcriptional factors (C/EBPa, C/EBPb, PPARg) and terminal differentiation markers, (aP2 / FABP4, perilipin A, adiponectin / Acrp30 and GLUT-4), as well as the expression of genes and proteins that encode beige adipocyte markers (UCP-1, PRDM16, TFAM, CPT-1 and PGC1a) after differentiation (day 8) and browning induction (day 12) in the presence of such FAs. Lipid content was verified by red oil O staining, visualization by confocal microscopy and measured by spectrophotometry (day 6). Our results show that palmitoleic acid increased the proliferation potential of 3T3-L1 pre-adipocytes and primary pre-adipocytes within the first 24 hours of cultivation, as well as at 36h, with a concomitant increase in expression of the gene encoding cyclin. D1, an important protein expressed during the cell cycle. Additionally, we observed that palmitoleic acid treated cells exhibited an increase in the protein expression of adipogenic transcriptional factors as well as adipocyte terminal differentiation markers such as C/EBPb, C/EBPa, PPARg) ADIPOQ, PERILIPIN and FABP4, besides increasing the lipid content of differentiated cells, indicating a potential increase in adipogenesis. We Analyzed below, if the palmitoleic acid would be a browning effect activation in primary cultures of AdSCs. We observed that palmitoleic acid, without roziglitazone stimulation, did not induce the expression of browning marker genes in differentiated AdSCs for 12 days, although it was efficient to potentiate the effect of rosiglitazone in this process in 3T3-L1 adipocytes. (increasing expression of Ucp1 and Tfam). In summary, the data suggest that palmitoleic acid stimulates cell proliferation and adipogenesis. The associated effects (pre-adipocyte proliferation, adipogenesis, and browning potentiation) may mean a possible strategy for healthy expansion of WAT (hyperplastic) as opposed to pathological WAT expansion that accompanies hypertrophic obesity.
Estudos demonstram que o ácido palmitoleico, um ácido graxo monoinsaturado (C16:1n7), apresenta ter efeitos benéficos no fígado, músculo esquelético, células beta pancreáticas e melhora do perfil lipídico em roedores e humanos. Seus efeitos no tecido adiposo branco (TAB) ainda não são claros. Recentemente, nosso grupo de pesquisa demonstrou que este ácido graxo (AG) modifica o metabolismo de adipócitos brancos, aumenta a captação de glicose e a capacidade oxidativa destas células. No presente trabalho, empregando pré-adipócitos 3T3-L1 e células tronco mesenquimais ou adipose derived stromal cells (AdSCs) de camundongos, objetivamos aprofundar os conhecimentos a cerca dos efeitos dos ácidos palmitoleico e palmítico (C16:0) sobre a proliferação de pré-adipócitos, o potencial de diferenciação (adipogênese) e o potencial de ativação de browning. Para tanto, as células foram cultivadas em D’MEM na presença de soro e antibióticos; A proliferação e viabilidade celular dos pré-adipócitos de 3T3-L1 e AdSCs foram estimadas por MTT e contagem em câmara de Neubauer com Trypan blue respectivamente. A diferenciação dos adipócitos foi induzida pela adição de um coquetel adipogênico, na presença ou ausência dos referidos AGs (diluídos em etanol), numa concentração de 100µM [separadamente ou em associação (concentração final C16:0+C16:1n7 = 100µM, 1:1)], durante 6-12 dias. Foram analisadas por RT-PCR e Western Blotting a expressão de genes e proteínas que codificam fatores transcricionais adipogênicos (C/EBPa, C/EBPb, PPARg) e marcadores de diferenciação terminal, (aP2/FABP4, perilipina A, adiponectina/Acrp30 e GLUT-4), bem como a expressão de genes e proteínas que codificam marcadores de adipócitos beges (UCP-1, PRDM16, TFAM, CPT-1 e PGC1a) após diferenciação (dia 8) e indução de browning (dia 12) na presença dos referidos AGs. O conteúdo lipídico foi verificado por coloração com óleo vermelho O, visualização por microscopia confocal e medida por espectrofotometria (dia 6). Nossos resultados demonstram que o ácido palmitoleico aumentou o potencial de proliferação dos pré-adipócitos 3T3-L1 e dos pré-adipócitos primários já nas primeiras 24 horas de cultivo, assim como também em 36h, com concomitante aumento da expressão do gene que codifica a ciclina D1, uma importante proteína expressa durante o ciclo celular. Adicionalmente, observamos que as células tratadas com ácido palmitoleico exibiram um aumento na expressão de proteína dos fatores transcricionais adipogênicos bem como dos marcadores de diferenciação terminal do adipócito, tais como C/EBPb, C/EBPa, PPARg, ADIPOQ, PERILIPINA e FABP4, além de aumentar o conteúdo lipídico das células diferenciadas, indicando um potencial aumento na adipogênese. Analisamos a seguir, se o ácido palmitoleico constituíria um efeito para ativação de browning em cultura primária de AdSCs. Observamos que o ácido palmitoleico per se, ou seja, sem o estímulo da rosiglitazona, não induziu a expressão dos genes marcadores de browning em AdSCs diferenciadas por 12 dias, embora se mostrou eficiente em potencializar o efeito da rosiglitazona neste processo em adipócitos 3T3-L1 (aumentando a expressão de Ucp1 e de Tfam). Em suma, os dados sugerem que o ácido palmitoleico estimula a proliferação celular e a adipogênese. Os efeitos associados (proliferação de pré-adipócitos, adipogênese e potencialização de browning) podem significar uma possível estratégia para expansão saudável do TAB (hiperplásica) em oposição à expansão patológica do TAB que acompanha a obesidade hipertrófica.
Estudos demonstram que o ácido palmitoleico, um ácido graxo monoinsaturado (C16:1n7), apresenta ter efeitos benéficos no fígado, músculo esquelético, células beta pancreáticas e melhora do perfil lipídico em roedores e humanos. Seus efeitos no tecido adiposo branco (TAB) ainda não são claros. Recentemente, nosso grupo de pesquisa demonstrou que este ácido graxo (AG) modifica o metabolismo de adipócitos brancos, aumenta a captação de glicose e a capacidade oxidativa destas células. No presente trabalho, empregando pré-adipócitos 3T3-L1 e células tronco mesenquimais ou adipose derived stromal cells (AdSCs) de camundongos, objetivamos aprofundar os conhecimentos a cerca dos efeitos dos ácidos palmitoleico e palmítico (C16:0) sobre a proliferação de pré-adipócitos, o potencial de diferenciação (adipogênese) e o potencial de ativação de browning. Para tanto, as células foram cultivadas em D’MEM na presença de soro e antibióticos; A proliferação e viabilidade celular dos pré-adipócitos de 3T3-L1 e AdSCs foram estimadas por MTT e contagem em câmara de Neubauer com Trypan blue respectivamente. A diferenciação dos adipócitos foi induzida pela adição de um coquetel adipogênico, na presença ou ausência dos referidos AGs (diluídos em etanol), numa concentração de 100µM [separadamente ou em associação (concentração final C16:0+C16:1n7 = 100µM, 1:1)], durante 6-12 dias. Foram analisadas por RT-PCR e Western Blotting a expressão de genes e proteínas que codificam fatores transcricionais adipogênicos (C/EBPa, C/EBPb, PPARg) e marcadores de diferenciação terminal, (aP2/FABP4, perilipina A, adiponectina/Acrp30 e GLUT-4), bem como a expressão de genes e proteínas que codificam marcadores de adipócitos beges (UCP-1, PRDM16, TFAM, CPT-1 e PGC1a) após diferenciação (dia 8) e indução de browning (dia 12) na presença dos referidos AGs. O conteúdo lipídico foi verificado por coloração com óleo vermelho O, visualização por microscopia confocal e medida por espectrofotometria (dia 6). Nossos resultados demonstram que o ácido palmitoleico aumentou o potencial de proliferação dos pré-adipócitos 3T3-L1 e dos pré-adipócitos primários já nas primeiras 24 horas de cultivo, assim como também em 36h, com concomitante aumento da expressão do gene que codifica a ciclina D1, uma importante proteína expressa durante o ciclo celular. Adicionalmente, observamos que as células tratadas com ácido palmitoleico exibiram um aumento na expressão de proteína dos fatores transcricionais adipogênicos bem como dos marcadores de diferenciação terminal do adipócito, tais como C/EBPb, C/EBPa, PPARg, ADIPOQ, PERILIPINA e FABP4, além de aumentar o conteúdo lipídico das células diferenciadas, indicando um potencial aumento na adipogênese. Analisamos a seguir, se o ácido palmitoleico constituíria um efeito para ativação de browning em cultura primária de AdSCs. Observamos que o ácido palmitoleico per se, ou seja, sem o estímulo da rosiglitazona, não induziu a expressão dos genes marcadores de browning em AdSCs diferenciadas por 12 dias, embora se mostrou eficiente em potencializar o efeito da rosiglitazona neste processo em adipócitos 3T3-L1 (aumentando a expressão de Ucp1 e de Tfam). Em suma, os dados sugerem que o ácido palmitoleico estimula a proliferação celular e a adipogênese. Os efeitos associados (proliferação de pré-adipócitos, adipogênese e potencialização de browning) podem significar uma possível estratégia para expansão saudável do TAB (hiperplásica) em oposição à expansão patológica do TAB que acompanha a obesidade hipertrófica.