Los adipocitos se caracterizan fenotípicamente por su tamaño, número y área, revelando la hiperplasia e hipertrofia de los adipocitos, inducida por la acumulación de energía excesiva debido a la sobre-nutrición 5. Estos acontecimientos que condujeron a la desregulación de ácidos grasos y síndromes metabólicos posteriores son también estados de aumento de la masa grasa con metabolismos conservados, que también se conoce como expansión de grasas "saludables". Por ejemplo, Kusminski et al. 21 mostraron que los ratones con una expansión masiva de grasa permanecen metabólicamente sanos, lo que sugiere que la expansión de la grasa no está necesariamente ligada a los síndromes metabólicos y necesita ser cuidadosamente determinada para evaluar las características de los adipocitos. El tejido adiposo (AT) juega un papel fundamental en la regulación del metabolismo del cuerpo. AT es el mayor órgano endocrino que podrían influir en la dislipidemia, la ateroesclerosis, la hiperinsulinemia y la hiperglucemia 3. Evaluación de AT homeostasis y el m molecularecanismos lo regulan podrían permitir una mejor comprensión de los trastornos metabólicos del sistema. Por lo tanto, desentrañar los mecanismos que regulan la diferenciación de los adipocitos, el tamaño de los adipocitos y la masa almohadilla de grasa podrían ayudar a desarrollar un nuevo tratamiento terapéutico para los trastornos de la obesidad. Uso in vivo y métodos in vitro, es posible determinar el papel de los efectos de los alimentos y de la expresión génica en la diferenciación y la actividad de los adipocitos. Para determinar la homeostasis AT, la determinación del equilibrio entre la diferenciación de adipocitos, la proliferación y la apoptosis como se sugiere por nuestro protocolo es tan importante como el análisis de la glucosa y la insulina metabólica respuesta 22-24.
De perfiles de expresión análisis de genes implicados en la adipogénesis, lipogénesis, lipolisis, absorción de ácidos grasos, la hipoxia, la apoptosis y la proliferación en los adipocitos primarios y visceral AT es un método de alto rendimiento para la obtención de una visión general sobre la homeostasis de los adipocitos y su posible disfunción.interesantes candidatos deben ser analizados a nivel de proteínas por Western blot o tinción inmunohistoquímico. Para obtener resultados óptimos a través del sistema de PCR en tiempo real utilizando tintes de cianina asimétrica, las concentraciones de cDNA que van de 1 a 10 ng y las concentraciones óptimas de cebadores que van desde 50 hasta 900 nM deben ser probados para reducir al mínimo la amplificación no específica. Los componentes críticos son los iniciadores; para cada ejecución, las curvas de fusión deben ser controladas estrictamente para garantizar la especificidad y excluir la formación de dímeros de cebadores. Por lo tanto, se recomienda el uso de un control negativo con H 2 O en lugar de ADNc. Por otra parte, tintes de cianina asimétrica disponibles comerciales se proporcionan como mezclas de reacción que contienen un colorante de referencia pasiva (como ROX) para proporcionar una señal de referencia interna. La señal de ADNc se normalizó durante el análisis de datos de las señales ROX para corregir fluctuaciones de la señal del pozo a pozo. Otro punto a tener en cuenta con el fin de establecer una sustancia viscosad sistema qPCR es la elección de la limpieza de genes. Para cada condición, se usan varios genes de limpieza, por ejemplo, HPRT, β-actina, GAPDH, β-2-MG o HSP90.
Proteínas HIF estabilizadas por condiciones de hipoxia son reguladores maestros que determinan no sólo adipocitos supervivencia, sino también los cambios metabólicos, tales como la glucosa, la tolerancia a la insulina y el metabolismo de lípidos 11,25,26. Para determinar las zonas hipóxicas en la almohadilla de grasa, HIF-1α se determina de AT secciones mediante técnicas de inmunohistoquímica. Dado que las proteínas HIF se degradan rápidamente dentro de 5 a 10 min en condiciones de normoxia, el procedimiento y la fijación de la almohadilla de grasa para el análisis histológico deben ser estrechamente controlados para evitar el tiempo de latencia. Por lo tanto, para garantizar la hipoxia no sólo a través de la tinción de HIF, pimonidazole se utiliza para determinar las áreas hipóxicas en el AT. Pimonidazole es capaz de distribuir en los tejidos, como ya se muestra en los huesos 27, Y efectivamente marcar áreas de hipoxia mediante la unión a proteínas que contienen tiol específicamente en las células hipóxicas, que se detecta adicionalmente en secciones histológicas por el anticuerpo específico de unión 28. Sin embargo, otros marcadores y métodos se pueden utilizar para analizar la vía de hipoxia. Por ejemplo, la participación de la enzima prolil hidroxilasa (PHD), que inducen la hidroxilación de residuos de prolina bajo normoxia, así como la proteína de von Hippel-Lindau (VHL), que reconocen prolinas hidroxiladas e inducir la poli-ubiquitinación para mediar HIF proteasomal la degradación, deben ser analizados para obtener una descripción completa de la vía de 29,30. Además, la detección ubicua de HIF también determinar la estabilidad de la proteína y la degradación que se pueden alterar 31,32.
Por otra parte, la proliferación de Ki67 y la apoptosis mediante tinción TUNEL se determinan in vivo mediante la tinción de secciones histológicas de AT. La cuantificación de la proliferación de Ki67 y unapoptosis por TUNEL tinción con anexina V o mediante citometría de flujo análisis también se lleva a cabo 33. Proliferación podría por supuesto ser medida por otras técnicas tales como el análisis del ciclo celular de los adipocitos, que no se aborda mediante la medición de las células Ki67 positivas. Por otra parte, el estudio de apoptosis por TUNEL puede ser completado por FACS análisis de Anexina V y TOP-PR-3 que va a determinar los niveles de necrosis en comparación con el proceso de muerte celular apoptosis. La apoptosis es un proceso fundamental para el programa de muerte celular, que es importante para AT homeostasis. De hecho, la desregulación de la apoptosis de los adipocitos se ha implicado previamente en los procesos que contribuyen a la obesidad y lipodistrofia 34. Por otra parte, en 2011, Keuper et al. Vinculado la inflamación del tejido adiposo a la apoptosis de los adipocitos. Ellos mostraron que los macrófagos inducen apoptosis en preadipocitos y adipocitos, que a su vez atraen a los macrófagos. El reclutamiento de macrófagos acelera la inflamación, que contributes de síndromes metabólicos, tales como la glucosa y la insulina tolerancia 35. Sin embargo, la apoptosis de los adipocitos sigue siendo un fenómeno poco estudiado, a pesar de la hipótesis de que la apoptosis inducida por los adipocitos podría conducir a una disminución del peso.
El presente protocolo utiliza métodos inmunohistoquímicos para estudiar fenómenos diferentes, tales como la proliferación, la apoptosis y la hipoxia in vivo. Por lo tanto, el tejido se fijó con 4% de formaldehído, que es un paso crítico. Una vez extendida la fijación del tejido conduce al cambio de los epítopos, que se convierten no accesible para el anticuerpo. En contraste, un tiempo de fijación corto aumenta la sensibilidad de los epítopos a los reactivos. El momento óptimo recomendado de fijación es de 24 horas. Por otra parte, el espesor de las secciones también influye en los anticuerpos que se unen a sus epítopos; espesor óptimo es entre 2 y 5 micras. Las secciones más gruesas que 5 micras darán resultados falsos positivos debido al aumento de los sitios de unión. En contraste, sexiones más fina que 2 micras contienen sitios de unión y menos áreas positivas no están bien definidos. Otros factores críticos son el propio anticuerpo, tiempo de incubación, la concentración y uniforme de la temperatura, que influyen en la calidad de la unión a los epítopos específicos. Por lo tanto, la validación de la concentración y el tiempo de incubación de anticuerpo es necesario para cada condición.
Para completar el estudio, proporcionar un protocolo de diferenciación in vitro de los adipocitos, que podría extenderse por diferentes tratamientos, la estimulación o co-cultivos. Mediante el uso en cultivos de adipocitos in vitro, es factible para determinar defectos en la diferenciación y funciones de los adipocitos. Para obtener resultados fiables, como para todas las células primarias, el comportamiento saludable y el aspecto de las ADSC y adipocitos es bastante importante. La granularidad, vacuolations y / o desprendimiento citoplasmáticos son signos de deterioro, lo que indica medio inadecuado, la contaminación microbiana o la senescencia de la primariaCélulas. Este protocolo está usando adipocitos aislados a partir del tejido de la almohadilla de grasa, mientras que es también posible utilizar células madre mesenquimales aisladas de la médula ósea como se describe por otros protocolos 36. La última incluye células progenitoras del estroma, lo que podría reflejar problemas de diferenciación adicional que se produzca en la etapa muy temprana de la diferenciación de adipocitos, esto podría faltar en nuestro protocolo actual. Por otra parte, ADSC se pueden expandir rápidamente (más de 10 veces en una semana), y ADSC cultivadas a largo plazo después de algunos pasajes todavía conservan su pluripotencia mesenquimales 37,38. Otra ventaja usando ADSC es que se puede cambiar fácilmente a humano, ya ADSC se pueden cosechar a partir de pacientes de la liposucción, que es un método simple y mínimamente invasiva.
Como AT influye en varios otros órganos de una manera endocrina, el protocolo debe extenderse a adipoquinas. Adipoquinas, tales como la leptina, la adiponectina, factor de necrosis tumoral-α (TNF) unand resistina, secretada por los adipocitos se sabe que afectan enfermedades metabólicas mediante el control de metabolismo de las grasas, la homeostasis energética y la sensibilidad a la insulina 39. Por lo tanto, los análisis de suero y secretoma adipocitos se deben realizar. En el caso de AT disfunción, adipoquinas y citoquinas proinflamatorias, como la IL-6, puede conducir a la desregulación de órganos como el hígado y el páncreas, y de la función muscular 4. Con el fin de excluir disfunción orgánica sistémica, modelos animales o cultivos celulares podrían ser probados por su respuesta a la estimulación de glucosa y la captación.
Aquí se proporciona un protocolo para el análisis del estado básico de la AT y adipocitos in vivo e in vitro para revelar los mecanismos moleculares de la homeostasis de los adipocitos y funcionalidad.