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Artículo de método

Determinación cuantitativa de la síntesis de ácidos grasos de novo en tejido adiposo marrón mediante óxido de deuterio

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DOI:

10.3791/64219

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12 de mayo de 2023

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* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí, presentamos un método cuantitativo de bajo costo que utiliza óxido de deuterio y cromatografía de gases (GCMS) para el análisis de la lipogénesis total de novo de ácidos grasos en tejido adiposo marrón in vivo.

Resumen

La síntesis de ácidos grasos es una vía metabólica compleja y altamente exigente en energía con importantes funciones en el control de la homeostasis metabólica de todo el cuerpo y otros procesos fisiológicos y patológicos. A diferencia de otras vías metabólicas clave, como la eliminación de glucosa, la síntesis de ácidos grasos no se evalúa funcionalmente de forma rutinaria, lo que lleva a interpretaciones incompletas del estado metabólico. Además, hay una falta de protocolos detallados disponibles públicamente adecuados para los recién llegados al campo. Aquí, describimos un método cuantitativo de bajo costo que utiliza óxido de deuterio y cromatografía de gases y espectrometría de masas (GCMS) para el análisis de la síntesis total de novo de ácidos grasos en tejido adiposo marrón in vivo. Este método mide la síntesis de los productos de la sintasa de ácidos grasos independientemente de una fuente de carbono, y es potencialmente útil para prácticamente cualquier tejido, en cualquier modelo de ratón y bajo cualquier perturbación externa. Se proporcionan detalles sobre la preparación de la muestra para GCMS y los cálculos posteriores. Nos centramos en el análisis de la grasa parda debido a sus altos niveles de síntesis de ácidos grasos de novo y su papel fundamental en el mantenimiento de la homeostasis metabólica.

Introducción

La obesidad y las enfermedades metabólicas asociadas son una pandemia que pone en peligro a las generaciones presentes y futuras 1,2. Comúnmente simplificada como consecuencia del desequilibrio entre la ingesta y el gasto energético, la desregulación metabólica asociada a la obesidad afecta a un gran número de vías metabólicas controladas por factores ambientales y endógenos3. Sin embargo, solo unas pocas vías se prueban de forma rutinaria en modelos animales de desregulación metabólica.

A modo de ejemplo, la eliminación de glucosa se mide de forma rutinaria ....

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Protocolo

Todos los experimentos fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati.

1. Preparación de D2O

NOTA: Para evitar la variación experimental, prepare suficiente solución/agua potable para todos los ratones durante la duración del experimento.

  1. Para inyección intraperitoneal: generar solución salina al 0,9% p/v D 2 O disolviendo 9 g de NaCl por litro de D 2 O. Filtrara través de un filtro no pirogénico de0,2μm para esterilizar.
  2. Para beber agua D2 O: generar un 8% v/v de ....

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Resultados

Basándonos en la dosificación deD2O descrita en el paso 1, normalmente encontramos que el agua corporal está enriquecida en el rango del 2,5% al 6%, y que un nivel basal de enriquecimiento de deuterio en el agua corporal se alcanza rápidamente en 1 h y se mantiene durante la duración del estudio a través del agua potable enriquecida al 8% (Figura 1). El enriquecimiento continuo de agua corporal en estado estacionario es una suposición de los cálculos utilizados en el paso.......

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Discusión

Comprender el equilibrio y la interacción entre vías metabólicas complejas es un paso indispensable hacia la comprensión de las bases biológicas de las enfermedades relacionadas con el metabolismo. Aquí, mostramos una metodología no invasiva y económica para determinar los cambios en la síntesis de novo de ácidos grasos. Este método es una adaptación de métodos publicados anteriormente que desarrollaron cálculos para estimar el flujo de síntesis de novo a partir del enriquecimiento de deuterio de ácidos grasos 3.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecemos a los miembros del laboratorio Sanchez-Gurmaches y Wallace por sus valiosas discusiones. Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la Asociación Americana del Corazón (18CDA34080527 a JSG y 19POST34380545 a RM), los NIH (R21OD031907 a JSG), un Premio del Consejo de Administración del CCHMC, un Premio del Centro de Genómica Pediátrica del CCHMC y un Premio del Centro de Genómica y Terapéutica Mendeliana del CCHMC. Este trabajo fue financiado en parte por el DK078392 P30 de los NIH del Centro Central de Investigación de Enfermedades Digestivas en Cincinnati. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente los puntos....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Viales de vidrio de 4 mlFisher Scientific14-955-334
0.2 y micro; m filtro OlympusPlástico25-244
26G Jeringas necesitadasBD309597
AcetonaMerck34850
AcetonitriloMerck900667
Azul GC tapón de rosca con septosCentrífuga Agilent5190-1599
Eppendorf5424R
CloroformoSigma366927
Óxido de deuterioSigma151882
Di-terc-butil-4-metilfenol (BHT)
Seleccionar columna FAME
MerckB1378
Di-terc-butil-4-metilfenol (BHT)
Seleccionar columna FAME
AgilentCP7419
Tubo de EDTASarstedt411395105
EtanolMerck51976
Hexadecenoic-d31 ÁcidoLarodan71-1631
HexanoMerck34859
MetanolMerck34860
Tubo de microcentrífugaOlympus Plastic24-282
Cámara ambiental para ratonesCaronCaron 7001-33
Cloruro de potasioFisher BiorreactivosBP366-500
Fosfato de potasioMP Biomedicals194727
Tubos de microcentrífuga SafeLockEppendorf30120086
Tapón de rosca ámbar GC vialAgilent5182-0716
Cloruro de sodioBiorreactivos FisherBP358-212
Hidróxido de sodioMerckS5881
Fosfato de sodio, dibásicoFisher BioreactivosBP332-500
Sulfato de sodioMerck239313
Ácido sulfúricoMerck258105
Inserto de vialAgilent5183-2088

Referencias

  1. The Lancet, Diabetes Endocrinology. Childhood obesity: a growing pandemic. The Lancet. Diabetes & Endocrinology. 10 (1), 1(2022).
  2. Gonzalez-Muniesa, P., et al. Obesity. Nature Reviews Disease Primers. 3, 17034(2017).
  3. Müller, T. D., Blüher, M.....

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Reimpresiones y permisos

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