FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS. Departamento de Química Orgánica, Inorgánica y Bioquímica.

Transcripción

1 FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Deprtmento de Quími Orgáni, Inorgáni y Bioquími. ESTUDIO DE LA FUNCIONALIDAD METABÓLICA DEL TEJIDO ADIPOSO BLANCO EN RATA WISTAR. EFECTOS DEL ENVEJECIMIENTO, LA RESTRICCIÓN CALÓRICA Y EL TRATAMIENTO ICV CON LEPTINA. Alejndro Fernández Briones. Junio, 2013 Tutores: Dr. Antonio Andrés Huev. Dr. Nild Gllrdo Alpizr.

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3 AGRADECIMIENTOS. Est tesis v dedid tods quells persons que l hn heho posile, est es l úni prte de l tesis donde me puedo tomr l lieni de no ser polítimente orreto, unque intenteré serlo en l medid de lo posile. En primer lugr, quiero grdeer mis diretores de tesis, l Dr. Nild Gllrdo y el Dr. Antonio Andrés, su empeño y esfuerzo en que este trjo slg hi delnte. Siempre los reordré on riño, por l onfinz que mos hn depositdo en mi person durnte todo éste tiempo y por l ntidd de oss que he prendido de ellos. No solo del trjo, tmién de l vid. Como no, mis ompñeros del lortorio, los ules preio, y los que siempre reordré on riño. A mis migos, on los que he omprtido tnts y tnts oss que no podrí quedrme on ningun en onreto. Sé que siempre estrán hí pr lo ueno y pr lo mlo. A mi fmili, y que durnte el trnsurso de estos ños, hn suedido demsidos onteimientos negtivos, omo l perdid de vrios fmilires muy ernos los que eho muho de menos, un idente de ohe en el que si pierdo l vid, demás de un sinfín de dversiddes que no hrí podido superr de no her tenido el poyo inondiionl por prte de mi fmili en espeil de mi pdre por ser pz de templrme los nervios en los momentos difíiles, y de mi mdre que ontr todo pronóstio onsiguió her de mi un homre de proveho. Quiero her un menión espeil mi hermno, l person on l que más tiempo he psdo en mi vid, on el que siempre disuto hst el punto de mndrnos l mierd si dirio, pero l que siempre eho en flt undo neesito deshogrme, y sé que siempre estrá hí pr lo que neesite. Como no quiero extenderme muho más, simplemente gris todos.

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5 INDICE DE CONTENIDOS 1-INTRODUCCIÓN Adiposidd, resisteni l insulin y Dietes tipo El tejido diposo El tejido diposo lno Fisiologí del tejido diposo Esterifiión de áidos grsos en el tejido diposo L Got Lipídi Lipólisis El tejido diposo omo órgno endorino Ftor de nerosis tumorl α (TNFα) IL PPARγ Resistin Adiponetin Leptin Trnsmisión de l señl de leptin Sereión de leptin por el TAB Insulin Trnsmisión de l señl de l insulin Interión leptin-insulin Control hipotlámio de l homeostsis de l gluos y de l sensiilidd l insulin El envejeimiento. Deterioro del orgnismo, y pérdid de funionlidd Restriión lóri. Efetos enefiiosos de l diet

6 1.10- Hipótesis y ojetivos MATERIALES Y MÉTODOS Mteriles Modelos de experimentión Modelo niml de envejeimiento Modelo niml de restriión lóri Test in vivo de sorerg orl de lípidos Ensyo Ayuno-Alimentión Ensyo de Liposisis Estudio de l lipolisis. Trtmiento on ISO e INS Modelo niml pr el trtmiento intrereroventriulr (ICV) on Leptin Test de tolerni l gluos intrperitonel Trtmiento in vivo on insulin Denervión del tejido diposo Ensyo ex vivo de ptur de gluos (2DOG) Determinión de Metolitos y Hormons en suero Extrión de ARN Trnsripión invers Rel-time PCR Frionmiento suelulr del tejido diposo lno. Otenión de extrto totl, memrn plsmáti, memrn intern, got lipídi y itosol Extrto totl y friones suelulres Got lipídi Determinión de l onentrión de proteíns Medinte el método Brdford

7 Medinte el método Lowri Eletroforesis en geles de polirilmid (PAGC-SDS), e Inmuno deteión de proteíns medinte Western Blot Crterizión de friones suelulres Trtmiento de dtos y proesmiento estdístio RESULTADOS Ensyo de sorerg orl de grss Ensyo yuno-relimentión Lipolisis ex vivo. Efeto del envejeimiento y l restriión lóri Estudio de l lipolisis del tejido diposo viserl. Efetos del isoproterenol y l insulin Estudio del estdo de tivión de l enzim HSL en tejido diposo. Efetos de isoproterenol y l insulin Efetos del isoproterenol y l insulin sore los niveles proteios de ATGL, AQ7 y perilipin en los explntes de tejido diposo Estudio del estdo de tivión de l enzim AMPK en tejido diposo. Efetos del envejeimiento y l restriión nutriionl. Efetos de isoproterenol y l insulin Estudio de los mios en l lolizión suelulr de proteíns durnte l lipolisis. Efetos del envejeimiento y l restriión lóri Estudio de l ví lipogéni. Cpidd de síntesis de novo de áidos grsos y de ptur de lípidos por el tejido diposo pr l síntesis de TAG Efetos de l infusión ICV de leptin en el metolismo

8 del tejido diposo lno en rts de 3 meses de edd. Ppel del SNA en l trnsmisión de l señl de l leptin L leptin trvés del SNA regul l funionlidd del TAB y l sensiilidd l insulin. Resultdos del test de tolerni gluos Resultdos de los ensyos de ptur de gluos en respuest insulin por el TAB Regulión de l expresión géni en el TAB por el SNA Modifiión de l pidd lipogéni del tejido diposo lno por l leptin trvés del SNA Inremento del tono simpátio y de l pidd lipolíti del tejido diposo lno por l leptin DISCUSIÓN CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÏA

9 INDICE DE TABLAS. Tls de l Introduión. Tl 1. Algunos ejemplos de reeptores que se expresn en el TAB Tl 2. Algunos ejemplos de proteíns derivds de dipoitos on funiones endorins / prrins / utorins Tls de Mteriles y Metodos. Tl 3. Sonds utilizds de los genes sometidos estudio Tl 4. Antiuerpos utilizdos en el estudio Tls de Resultdos. Cpitulo 1: Estudio de los mios en l funionlidd metóli del tejido diposo lno durnte el envejeimiento. Tl 5. Crterístis iológis de los nimles Tl 6. Áre jo l urv Tl 7. Niveles de mrna de l enzim LPL y de l proteín reliond on el reeptor de LDL (LPR-1) en tejido diposo de nimles de 3, 8 y 24 meses de edd Tl 8. Niveles de Glierol, NEFA y TAG en suero

10 Cpitulo 2: Demostrión del ppel del SNA en l funionlidd del tejido diposo lno. Efetos de l dministrión ICV de leptin. Tl 9. Niveles de leptin en suero trs el trtmiento iv on leptin.. 90 Tl 10. Estudio de expresión de genes reliondos on el tono simpátio del tejido diposo Tl 11. Estudio de expresión de genes reliondos on l síntesis de glierol-3p y de TAG en el tejido diposo

11 INDICE DE FIGURAS. Figurs de l introduión. Figur 1. Estrutur del Isoproterenol Figur 2. Metolismo lipídio en los dipoitos Figur 3. Señlizión de leptin Figur 4. Esquem del menismo de trnsmisión de l señl de l insulin Figurs de mteriles y métodos. Figur 5. Rts lins Wistr de 3 y 24 meses de edd limentds d liitum Figur 6. Modelo experimentl utilizdo en este trjo Figur 7. Esquem de l distriuión de ls muestrs en l pl Figur 8. Representión esquemáti de l implntión de ls minioms osmótis Figur 9. Coordends del ventríulo lterl en el estereotáxio. VL ventríulo lterl Figur 10. Imgen de l denervión quirúrgi Figur 11. Representión esquemáti del protoolo de entrifugión diferenil utilizd pr islr ls distints friones de memrn, l got lipídi y el itoplsm elulr prtir del TAB Figur 12. Western-lot representtivo de l preseni de mrdores en friones suelulres de tejido diposo lno epididiml

12 Figur 13. Western-lot representtivo de l preseni de mrdores en friones suelulres de d ondiión de tejido diposo lno epididiml Figurs de Resultdos. Cpitulo 1: Estudio de los mios en l funionlidd metóli del tejido diposo lno durnte el envejeimiento. Figur 14. Vriiones en el tiempo de los niveles irulntes de TAG, NEFA, gluos e insulin de nimles de 8 meses de edd limentdos d liitum, respeto los de 3 meses de edd, trs un sorerg orl de grs Figur 15. Vriiones en el tiempo de los niveles irulntes de TAG, NEFA, gluos e insulin de nimles de 24 meses de edd limentdos d liitum, respeto los de 3 meses de edd, trs un sorerg orl de grs Figur 16. Áre jo l urv Figur 17. Medid de l lierión de NEFA y glierol l medio de inuión Figur 18. Medid de l expresión géni de ls hormons HSL y ATGL y del trnsportdor de glierol AQ7 en ondiión sl Figur 19. Niveles totles de proteín de AQ7, ATGL y Perilipin en extrto totl de tejido diposo viserl Figur 20. Niveles totles de proteín y de ls espeies fosforilds de l enzim HSL en extrto totl de tejido diposo viserl

13 Figur 21. Medids de glierol en los medios de los explntes en estdo sl Figur 22. Medids de ltto en los medios de los explntes en estdo sl Figur 23. Representión de los mios en l tivión de l enzim HSL Figur 24. Niveles de AQ7, ATGL y Perilipin en extrto totl de los explntes Figur 25. Niveles sles de expresión protei de ls espeies fosforilds y de l ms de AMPK Figur 26. Representión de los mios en l tivión de l enzim AMPK Figur 27A. Trsloión de l ATGL Figur 27B. Niveles de expresión protei de ATGL en ondiión sl Figur 28A. Trsloión de l HSL Figur 28B. Niveles de expresión protei de HSL en ondiión sl Figur 29A. Trsloión de l P-565-HSL Figur 29B. Niveles de expresión protei de l espeie fosforild intiv de HSL en ondiión sl Figur 30A. Trsloión de l Perilipin Figur 30B. Niveles de expresión protei de Perilipin en ondiión sl Figur 31A. Trsloión de l Auoporin Figur 31B. Niveles de expresión protei en memrn plsmáti y memrn intern de AQ7 en ondiión sl Figur 32. Niveles sles de mrna de CHERBP y PPARγ... 83

14 Figur 33. Niveles sles de mrna de ACC y FAS en tejido diposo viserl Figur 34. Niveles proteios de l enzim ACC y de l form fosforild en serin, p-acc en tejido diposo viserl Figur 35. Niveles sles de mrna de CD36, Glut4, LPL y LRP Figur 36. Niveles expresión géni y protei LPL en ondiión sl Cpitulo 2: Demostrión del ppel del SNA en l funionlidd del tejido diposo lno. Efetos de l dministrión ICV de leptin. Figur 37. Se muestrn los resultdos de un western-lot representtivo de STAT Figur 38. Resultdos del test de tolerni gluos intrperitonel Figur 39. Efetos de l leptin sore l pidd lipogéni del tejido diposo Figur 40. Cmios en el peso de TAP y de los niveles de norepinefrin on l denervión Figur 41. Niveles proteios de LPL en extrto totl trs el trtmiento ICV on leptin Figur 42. Niveles de expresión géni y protei de ATGL trs el trtmiento ICV on leptin Figur 43. Niveles proteios de HSL en extrto totl de tejido diposo trs el trtmiento ICV on leptin

15 Areviturs. AC ACS ACC ACTH AG AGL AGPR AKT AL AMP AMPK Apo CII Adenilto ils. Ail-CoA sints. Aetil-CoA roxils. Hormon ortiotrófi. Áidos grsos. Áidos grsos lires. Proteín reliond on gouti. RAC-et serine/threonine-protein kinse. Ad-liitum. Adenosinmonofosfto ílio. Proteín quins tivd por monofosfto de denin. Apolipoproteín CII. P2 Proteín tivdor 2. AQ7 Auoporin 7. AR ARC ATGL AUC BSA CART Reeptor drenérgio. Nuleo ruto del hipotálmo. Trigliérido lips. Áre jo l urv. Alumin de suero oin. Trnsrito reguldo por oín. CD36 Proteín de difereniión 36. ChREBP Crohydrte-reponse-element-inding. CREB Ftor de trnsripión de l proteín de respuest AMP. CYT DNA Citoplsm elulr. Áido desoxirrionuleio.

16 DNA DNL DTT EDTA EGTA FAS FIRKO FR GH Gi GL Áido desoxirrionuleio omplementrio Lipogénesis de novo. Dithiothreitol. Áido etilendiminotetrétio. Áido etilengliol (minoetil éter) tetrétio. Sintets de áidos grsos. Ft-speifi insulin reeptor knokout mie. Restriión lóri. Hormon de reimiento. Proteín G inhiitori. Got lipídi. GLUT1 Trnsportdor de gluos 1. GLUT4 Trnsportdor de gluos 4. GPDH Gs G3P HDL HOMA HSL ICV IGF-1 Glierol 3 fosfto deshidrogens. Proteín G estimultori. Glierol 3 fosfto. Lipoproteíns de lt densidd. Indidor de ontrol de l homeostsis de l gluos. Lips hormon sensile. Intr erero ventriulr. Ftor de reimiento de insulin-1. IL-6 Interleuquiin 6. INS IR IRS ISO Insulin. Reeptor de l insulin. Sustrto del reeptor de insulin. Isoproterenol.

17 JAK2 KRH KRP LCR LDL LPL LPR-1 MAG MGL MI MP MSH mrna mtor NA NN 3 NE NEFA Tirosin-quinss de l fmili Jnus. Kres-Ringer-Hepes. Kres-Ringer-fosfto. Líquido eflorquideo. Lipoproteíns de j densidd. Lips lipoproteín. LDL reeptor protein relted-1. Mono il-glieridos. Monogliérido lips. Memrn intern. Memrn plsmáti. Hormon melnoito estimulnte. Áido rionuléio mensjero. Din de rpmiin. Nordrenlin. Azid sódi. Norepinefrin. Áidos grsos lires. NPY Neuropeptido Y. NTC P PBS PCR PDE PDH Memrns de nitroelulos. Perilipin. Buffer Fosfto Slino. Reión en den de l polimers. Fosfodiesters. Complejo de l piruvto deshidrogens. PD3B Fosfodiesters 3B.

18 PEPCK Fosfoenol-piruvto-roxi-quins. PGC-1α Cotivdor de l trnsripión 1α. PI3K Fosfoinositol-3- kins. PKA Proteín quins A. PMSF POMC Fenil-metil-sulfonil-fluoruro. Pro-opiomelortin. PPARγ Ativdor de l proliferión peroxisoml γ. PTP1B Fosfotirosin fosfts 1B. PVN QM RNA rpm RT SDS SEM Ser SNA SNC SNS SIRT1 SOCS-3 SOG Núleo prventriulr del hipotálmo. Quilomirones. Áido rionuléio. Revoluiones por minuto. Trnsriptr revers. Dodeilsulfto sódio. Desviión estándr de l medi. Serin. Sistem nervioso utónomo. Sistem nervioso entrl. Sistem nervioso simptio. Sirtuins. Supresor de l señlizión por itoquins. Sorerg orl de grss. SREBP-1 Proteín de unión l elemento de respuest los esteroles 1. STAT3 El trnsdutor de señl y tivdor de l trnsripión 3. S6K TAB Proteín riosoml S6 quins. Tejido diposo lno.

19 TAE TAG TAM TAP TG-LP TG-QM TAG-VLDL Thr TNFα TSH Tyr Tween 20 TZDs Tejido diposo epididiml. Triilglieridos. Tejido diposo mrrón. Tejido diposo perirrenl. Trigliéridos provenientes de los lípidos. Trigliéridos provenientes de los quilomirones. Trigliéridos provenientes de los lípidos de muy j densidd. Treonin. Ftor de nerosis tumorl. Hormon estimulnte de l tiroides. Tirosin. Monooleto de Polioxietileno Soritn. Tizolidinedions. T2DM Dietes mellitus tipo 2. UI VMH VL VLDL 2DOG Uniddes internionles. Región del hipotálmo ventromedil. Ventríulo lterl. Lipoproteíns de muy j densidd. 3 H-2-desoxigluos

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21 INTRODUCCIÓN

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23 Introduión 1-INTRODUCCIÓN. Estdo de l uestión Adiposidd, resisteni l insulin y Dietes tipo 2. L ms del tejido diposo está reguld por un equilirio dinámio entre l ingest diri y el gsto energétio. L ruptur de este lne onllev oesidd, un enfermedd multiftoril que involur un inremento en l ms del tejido diposo. Ftores omo l urnizión y l diet desequilird, soido on l suseptiilidd genéti hn permitido que emerj el fenotipo oeso. Además de los prolems físios derivdos del exeso de peso, l oesidd se soi on freueni otrs enfermeddes rónis y trstornos metólios omo l dietes tipo 2, hipertensión rteril, dislipemis, enfermeddes rdiovsulres, resisteni insulin y otrs lteriones que ontriuyen l desrrollo de l morilidd. L Orgnizión Mundil de l Slud onsider que l prevleni del sorepeso y de l oesidd h lnzdo en muhs regiones proporiones epidémis ((Wild y ol., 2004). L dietes mellitus es l enfermedd endorin más omún y es un de ls uss priniples de mortlidd en ls soieddes desrrollds. Est enfermedd puede ser de 2 tipos, en funión de su origen. L dietes tipo I represent menos del 10 % de los sos y, generlmente, se digností en l infni. Se rteriz por elevdos niveles de gluos en sngre deido que el orgnismo no produe o produe po insulin. En estos sos se neesitn inyeiones diris de insulin pr sorevivir. L dietes tipo II orresponde proximdmente l 90% de todos los sos de dietes y, generlmente, se present en l edd dult. Es un ondiión ptológi en l que existe resisteni l ión de l insulin, on lo ul el metolismo de rohidrtos y lípidos no es reguldo de mner deud por dih hormon. Est ptologí se rteriz por hipergluemi, hiperlipidemi e hipoinsulinemi. En ests ondiiones, el orgnismo lleg neesitr del porte de grndes ntiddes de insulin exógen (Sltiel AR, 2001). 1

24 Introduión L dietes tipo II es un enfermedd multiftoril on ríes poligénis, sí omo de nturlez mientl, y que influye de form importnte, l diet y un vid sedentri (Fujimoto WY, 2000). Sin emrgo, desde he déds, existe un onsenso generl en unto l priión de l Dietes tipo II, l ul se dee l desrrollo previo de resisteni l insulin, que es un estdo fisiológio en el que los tejidos din de est hormon presentn un respuest disminuid nte un estímulo insulínio norml (Khn CR, 1978). Entre los menismos responsles de l resisteni l insulin se hn desrito lteriones de l expresión géni, de l distriuión suelulr y del estdo de fosforilión de diferentes proteíns de l ví de trnsduión de señles de l insulin, omo por ejemplo: los sustrtos del reeptor de insulin, l PI3K (Sltiel AR, 2001), l AKT o el GLUT4 (Shepherd PR y ol., 1999). Sin emrgo, l oesidd es el prinipl ftor dquirido responsle de l disminuión de l sensiilidd l insulin (Lewis G y ol., 2002). En este ontexto, el tejido diposo es reonoido tulmente omo un tejido lve en el desrrollo de l resisteni glol l insulin (Arner, 2003; Bys y ol, 2008). Además de su funión omo depósito de energí y prinipl proveedor de áidos grsos pr su utilizión por otros tejidos, el tejido diposo es un importnte órgno endorino, lierndo l irulión péptidos semejntes hormons que fetn l metolismo sistémio y l propi élul dipos. Desde un perspetiv dipoéntri se postul que l expnsión del tejido diposo onstituye un nexo importnte entre oesidd y resisteni insulin (Virtue y Puig, 2010). En est direión se h propuesto que: un exeso del omustile energétio lmendo que soreps l pidd oxidtiv/lmenmiento, sumdo l lterión de l produión de itoquins por los dipoitos y mrófgos residentes, más, el umento del estrés oxidtivo y l inflmión róni, entre otros, ontriuirí l desregulión funionl del tejido diposo (Medin-Gomez y ol., 2007). En su onjunto los spetos meniondos onvierten l tejido diposo en un tejido lve en el estudio de ls ses moleulres de l resisteni l insulin y l dietes mellitus tipo II. 2

25 Introduión Se estim que l prevleni de l dietes nivel mundil será del 4.4% en el ño 2030, de modo que l epidemi de l dietes ontinurá y pr 2030 hrá en el mundo 366 millones de diétios. Ests ifrs ontinurán inrementándose siempre que se mnteng o inremente l prevleni de oesidd (Wild y ol, 2004) El tejido diposo. Trdiionlmente, el tejido diposo hí sido onsiderdo omo un tejido psivo, destindo ser exlusivmente un lmén energétio. Sin emrgo, en el ño 1987 se identifió omo uno de los priniples tejidos implidos en el metolismo de hormons esteroides (Siiteri PK, 1987) y en l produión y sereión de dipsin, un ftor uy expresión está mrdmente disminuid en situión de oesidd de roedores (Flier JS y ol, 1987). Años más trde, en 1994 l identifiión y rterizión de l leptin, estleió l tejido diposo omo un utentio órgno endorino (Zhng Y y ol., 1994). En los últimos ños, se h onfirmdo que el tejido diposo seret numerosos péptidos iotivos y proteíns, llmds oletivmente dipoquins (Kershw EE y ol., 2004; Guerre-Millo M.J, 2002), que pueden tur tnto nivel lol (utorino/prrino) y sistémio (endorino) (Kershw EE y ol., 2004), omo nivel del sistem nervioso entrl (Ahim RS y ol., 2006). Estos ftores desempeñn un ppel muy importnte por su influeni sore un mpli vriedd de proesos fisiológios, l myorí de ellos reliondos on l homeostsis de l gluos y l regulión del lne energétio. Alguns dipoquins omo l leptin y l resistin, intervienen junto on l insulin, en el ontrol hipotlámio de l homeostsis de l gluos y de l sensiilidd l insulin del orgnismo. El preoupnte umento de l oesidd y ls ompliiones derivds de ést, omo l dietes mellitus y l enfermedd rdiovsulr, h inrementdo notlemente l neesidd de profundizr en el estudio del tejido diposo, su metolismo y ls onseuenis de l lterión de su tividd metóli, endorin e inmunológi (Bys y ol, 2008). 3

26 Introduión En mmíferos, existen dos tipos de tejido diposo: el tejido diposo lno (TAB) y el tejido diposo mrrón (TAM) (Cinti, 2001). Amos tienen pidd de metolizr y lmenr lípidos, pero presentn lrs diferenis en unto su morfologí, distriuión, expresión géni, rterístis del proteom sí omo de su funión (Pulido y ol, 2012). El tejido diposo lno es el órgno espeífio que lmen l energí sornte en form de grs; mientrs que el tejido diposo mrrón, tiene un funión fisiológimente opuest: permite l disipión de energí en form de lor. Nuestr investigión se h entrdo en el estudio del TAB, por lo tnto, dirigiremos nuestr tenión hi l desripión del mismo El tejido diposo lno. En mmíferos, el TAB se enuentr extensmente distriuido en el orgnismo, priniplmente esl dérmi, suutáne, medistíni, perigondl, perirrenl, y retroperitonel (Cinti, 2001). Un vez que el tejido diposo está ompletmente formdo, los dipoitos representn entre uno y dos terios del mismo. El resto del tejido diposo está onstituido por éluls snguínes, éluls endoteliles, periitos, y preursores de dipoitos on distintos grdos de difereniión, unque tmién pueden enontrrse predipoitos (éluls interstiiles o vís de lípidos) y éluls mesenquimles, prolemente diferenids (ls ules poseen pequeñs gots de lípidos) (Huner y ol., 1989). Los dipoitos que son ls éluls priniples de este tejido provienen de éluls mesenquimles indiferenids. En su origen presentn pequeñs inlusiones lipídis que l herse myores y más numeross, onfluyen en un úni got lipídi que oup si todo el itoplsm. Como se h meniondo, el TAB es el myor reservorio de energí, de omponentes de memrn y prolemente de moléuls señlizdors de nturlez lipídi del orgnismo. Prtiip en el ontrol de l homeostsis lipídi, lmenndo l energí sornte en form de triilgliéridos y lierndo áidos grsos lires y glierol undo el gsto energétio exede l ingest de energí. Todo ello está reguldo por los sistems nervioso y endorino. 4

27 Introduión L lierión de áidos grsos no esterifidos l irulión snguíne en momentos de demnd energéti, ontinú siendo l prinipl funión del tejido diposo y l form en que se regul l movilizión de los lípidos lmendos en l got lipídi es un tem difíil de estudir, que requiere de muh investigión por l estreh relión que existe entre los niveles irulntes de áidos grsos y l dietes tipo 2 (Birnum MJ, 2003) Fisiologí del tejido diposo. Cundo se inrement l ingest limentri y/o disminuye el gsto de energí, el exeso de ést se deposit de mner efiiente en el tejido diposo en form de trigliéridos neutros. Sin emrgo, undo l limentión es ess y/o se inrementn los requerimientos energétios, ls reservs de lípidos son lierds pr proporionr omustile energétio en form de áidos grsos y de glierol pr l síntesis de gluos por otros tejidos. Los trigliéridos provenientes de l diet (exógenos) ingresn l irulión plsmáti desde l linf en l form de quilomirones. Por su prte, el hígdo sintetiz y seret l lipoproteín de muy j densidd (VLDL), l ul trnsport los trigliéridos endógenos sintetizdos desde el hígdo hst los tejidos extrhepátios Esterifiión de áidos grsos en el tejido diposo. L enzim lipoproteín lips (LPL) es un enzim multifunionl, que jueg un ppel lve en l distriuión de los áidos grsos de los trigliéridos de ls lipoproteíns plsmátis hi los tejidos periférios (Wng y ol., 2009). Presente en el endotelio pilr de los tejidos extrhepátios, entre ellos el tejido diposo lno, tliz l hidrólisis de los trigliéridos de ls lipoproteíns ris en trigliéridos (VLDL y quilomirones). Ests lipoproteíns se unen l enzim trvés de l polipoproteín CII (Apo CII) y omo resultdo de l tividd de l LPL se lier progresivmente áidos grsos lires (AGL) y glierol. Los AGL pueden difundir trvés 5

28 Introduión de l memrn plsmáti o entrr l élul dipos trvés de trnsportdores del tipo CD36 y moverse l interior de l mism unidos l proteín P2. Luego, por ión de l etil-coa sints son trnsformdos en el il derivdo, il-coa. Los il-coa son priniplmente reesterifidos on moléuls de glierol-3p y lmendos nuevmente omo trigliéridos, mientrs que el glierol qued en l sngre y es ptdo priniplmente por ls éluls hepátis. En ests ondiiones, los áidos grsos que no entrn los tejidos, se unen l lúmin pr su irulión por el orgnismo. Ahor ien, l ptur de AGL, su tivión y su esterifiión l glierol-3p pr formr TAG en el tejido diposo, es un proeso que requiere en prlelo de l ptur de gluos estimuld por l insulin y su trnsformión en glierol-3p. En el estdo sl, undo l gluemi es j, l gluos entr l dipoito trvés del trnsportdor de memrn GLUT1, sin emrgo, en situión de elevd gluemi y en respuest l insulin, l gluos es trnsportd preferentemente por el trnsportdor de memrn GLUT4. Un vez en el itoplsm, puede ser trnsformd en dihidroxieton-p, l ul originrá l moléul de glierol-3p. Un frión de l gluos pturd es metolizd hst piruvto. El piruvto puede formr ltto en el itosol, o ingresr l mitoondri y por desroxilión oxidtiv irreversile ( trvés del omplejo de l piruvto deshidrogens PDH) se trnsform en etil-coa. Los átomos de rono del etil-coa pueden sufrir un oxidión omplet CO2, on l onseuente lierión de energí y formión de ATP. En el tejido diposo funionl, un exeso de gluos estimul l síntesis de novo de áidos grsos, esto impli l slid de etil-coa de l mitoondri. L form de extrer etto de l mitoondri es en form de itrto, el produto de l ondensión de etil-coa y oxletto. En el itosol, el itrto es desdoldo oxletto y etil-coa. El etil-coa es trnsformdo mlonil-coa por roxilión irreversile tlizd por l etil-coa roxils (ACC). Luego, el mlonil-coa sufre un proeso de elongión tlizdo por el omplejo de l sintets de áidos grsos (FAS) pr formr il-coa. A prtir de este y de glierol-3-p se sintetizn trigliéridos que psn formr prte del reservorio de trigliéridos del tejido. En est ví 6

29 Introduión metóli intervienen ls enzims glierol-3-p iltrnsfers, áido lisofosftídio il trnsfers y diil-glierol il trnsfers, est últim enzim es lve en el ontrol de este proeso (Prosur e Igntiev, 2002). L enzim LPL jueg un ppel fundmentl en el lmenmiento de AG y de olesterol en los dipoitos en form de TAG y ésteres de olesterol que son lípidos neutros. L esterifiión dependerá del suministro de glierol-3p generdo prtir de l gluolisis y de l ptur de los AG. L entrd de AG l tejido diposo depende del grdiente de onentrión. De modo que undo ument l veloidd de esterifiión, ument l entrd de AG l élul y l hidrólisis de los TG de ls lipoproteíns, tlizd por l LPL. Estos proesos están fvoreidos en respuest l insulin L Got Lipídi. L síntesis de l myorí de los lípidos neutros omo los TAG y los ésteres de olesterol se reliz en el retíulo endoplásmio y rápidmente estos lípidos se depositn en un tipo espeil de orgnelo llmdo got lipídi, presente en tods ls éluls (euriots) o en ls prtíuls de lipoproteíns en éluls espeilizds omo los heptoitos y rdiomioitos. Se piens que l got lipídi se form prtir del retíulo endoplásmio por un menismo que ún no está desrito. Deido l difiultd que omport el trjo on lípidos, los estudios reliondos on los menismos que moduln l tividd de l got lipídi son essos, sin emrgo tienen grn reperusión deido su relión on l oesidd, l dietes, el áner y l neurodegenerión (Zehner y ol, 2012). Atulmente se ept que l síntesis de lípidos neutros es sufiiente pr rer un pelíul que los ure y onentr en un got lipídi, est pelíul se vn ñdiendo fosfolípidos tomdos prtir de l memrn del retíulo endoplásmio hst formr un verdder uiert. Tmién se propone l intervenión neesri de ls iltrnsferss en el proeso de formión, definiión y orientión de l got lipídi en l memrn del retíulo endoplásmio (Sturley y Hussin, 2012). 7

30 Introduión Lipólisis. En los mmíferos, l dptión exitos l estdo de yuno y de inniión depende en grn medid de l movilizión reguld de los áidos grsos lmendos en form de trigliéridos en l got lipídi del tejido diposo lno, proeso onoido omo lipólisis. Por lo tnto se define l lipolisis omo l prte tóli del ilo de los áidos grsos. L regulión de l lipolisis es omplej y depende de ls neesiddes de energí, de los niveles irulntes de hormons, de l modifiión ovlente de ls enzims lipolítis y de l omprtimentión suelulr de ests enzims. Ls lteriones de los menismos de regulión de l lipolisis tienen grn impto en l homeostsis de energí y l señlizión elulr (Birnum MJ, 2003; Zehner y ol, 2012). Los dipoitos ontienen tres enzims responsles de esindir los trigliéridos en glierol y áidos grsos, l trigliérido lips (ATGL), l lips sensile hormons (HSL) y l monogliérido lips (MGL)). El primer pso en l degrdión de los trigliéridos está tlizdo por l ATGL, que onvierte los TAG en DAG. L HSL es responsile de l hidrólisis de los DAG MAG y l MGL de l hidrólisis de los MAG. En el tejido diposo l lipólisis se produe fundmentlmente por l ión de ls enzims ATGL y HSL (Zehner y ol, 2012). Los áidos grsos lierdos pueden ndonr l élul y ser trnsportdos por l sngre unidos l lúmin pr ser utilizdos por tejidos no diposos (hígdo, músulo esquelétio, rdio, et) oxidándose o reesterifiándose según ls ondiiones nutriionles (Figur 1). Por otr prte, el glierol generdo trs l degrdión metóli de los trigliéridos es trnsportdo trvés de l memrn plsmáti por medio, fundmentlmente, del nl de glierol uoporin 7 (AQP7). (MDougld y Burnt, 2005). L ATGL jueg un ppel fundmentl en l regulión de l lipólisis sl. Se onoe que tnto los gonists de los reeptores nuleres PPAR, el yuno y los gluoortioides umentn l expresión del gen de ATGL, mientrs que l limentión 8

31 Introduión y l insulin l disminuyen. A difereni de l HSL, los -drenérgios reguln su tividd de form indiret, trvés del relutmiento del otivdor CGI-58 (Zehner y ol, 2012). Sin emrgo, l regulión de l tividd de l HSL depende fuertemente, de los niveles intrelulres de AMP y l tividd de l enzim PKA. En ondiiones de elevd demnd energéti, l tivión de los reeptores β drenérgios en l superfiie de los dipoitos y de l proteín G estimultori (Gs) llev l generión de AMP, por tivión de l enzim de memrn denilil ils. El AMP tiv l proteín quins A (PKA), un serin-treonin quins que tiv medinte fosforiliones de diferentes residuos de serin l HSL. Al ontrrio, l estimulión del reeptor α2-drenérgio promueve l inhiiión de l denilil ils por medio de l proteín G inhiitori (Gi), reduiendo el ontenido intrelulr de AMP e inhiiendo l lipólisis (Lfontn y Berln, 1995). L HSL fosforild y tiv se mueve desde el itosol hi l superfiie de l got lipidi de l élul dipos. L fosforilión de proteíns de l fmili de ls perilipins lolizds en l superfiie de l got lipidi, es tmién neesri ntes de que l HSL pued tlizr l hidrólisis de los trigliéridos. Ls perilipins no fosforilds ren un rrer entre l HSL y los lípidos, que evit l lipólisis, mientrs que l fosforilión de ls perilipins por l PKA permite l HSL eder l superfiie de l got lipidi. L ión de l HSL sore los trigliéridos present espeifiidd por los ésteres unidos en posiión 1 y 3 del glierol (Yemn, 1990). En l regulión postrduionl de l HSL intervienen tmién otrs enzims entre ls que se enuentr l AMPK (Zehner y ol, 2012). L hidrólisis de los monogliéridos remnentes pr dr glierol y un áido grso, ourre por l ión de l monogliéridolips (MGL), que no se enuentr jo ontrol hormonl y uy undni en l élul es sufiiente pr evitr l umulión de produtos intermedirios de l lipólisis (Horowitz, 2003). 9