Termografía infrarroja para la detección de cambios en la actividad del tejido adiposo marrón

Milan Kordić; Josip Dugandžić; Martina Ratko; Nikola Habek; Aleksandra Dugandžić

doi:10.3791/64463

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Artículo de método

Termografía infrarroja para la detección de cambios en la actividad del tejido adiposo marrón

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DOI:

10.3791/64463

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28 de septiembre de 2022

Milan Kordić¹ , Josip Dugandžić¹ , Martina Ratko² , Nikola Habek²^,³ , Aleksandra Dugandžić²^,³

¹MKP Ltd., ²Croatian Institute for Brain Research, University of Zagreb, School of Medicine, ³Department of Physiology, University of Zagreb, School of Medicine

En este artículo

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para medir la actividad del tejido adiposo marrón después de una comida en humanos y animales de laboratorio.

Resumen

La medición de la actividad del tejido adiposo marrón (BAT) mediante tomografía computarizada por emisión de positrones (PET-CT) a través de la acumulación de ¹⁸F-fluorodesoxiglucosa (FDG) después de una comida o en pacientes obesos o diabéticos falla como método de elección. La razón principal es que ¹⁸F-FDG compite con la alta concentración plasmática de glucosa postprandial para el mismo transportador de glucosa en la membrana de las células BAT. Además, BAT también utiliza ácidos grasos como fuente de energía, que no es visible con PET-CT y podría cambiarse junto con la concentración de glucosa en pacientes obesos y diabéticos. Por lo tanto, para estimar la importancia fisiológica de las MTD en animales y humanos, se aplica un nuevo método de termografía infrarroja utilizado en publicaciones recientes.

Después del ayuno nocturno, la actividad de las MTD se midió mediante termografía infrarroja antes y después de una comida en voluntarios humanos y ratones hembra de tipo salvaje. El software de la cámara calcula la temperatura del objeto utilizando la distancia desde el objeto, la emisividad de la piel, la temperatura ambiente reflejada, la temperatura del aire y la humedad relativa. En ratones, el área afeitada por encima del BAT fue una región de interés para la cual se midieron las temperaturas promedio y máxima. La fase del ciclo estral en ratones hembra se determinó después de un experimento mediante frotis vaginales teñidos con solución de tinción de violeta cresilo (0,1%). En voluntarios sanos, se seleccionaron dos áreas de piel del cuello: el área supraclavicular (por encima de la clavícula, donde hay células BAT) y el área interclavicular (entre las clavículas, donde no se detecta tejido BAT). La actividad MTD está determinada por la resta de esos dos valores. Además, las temperaturas promedio y máxima de las áreas de la piel podrían determinarse en animales y participantes humanos.

Se demostró que los cambios en la actividad de las MTD después de una comida medida por termografía infrarroja, un método no invasivo y más sensible, dependían del sexo, la edad y la fase del ciclo estral en animales de laboratorio. Como parte de la termogénesis inducida por la dieta, también se demostró que la activación de BAT en humanos depende del sexo, la edad y el índice de masa corporal. La determinación adicional de los cambios fisiopatológicos en la actividad de las MTD después de una comida será de gran importancia para los participantes con altas concentraciones plasmáticas de glucosa (obesidad y diabetes mellitus tipo 2), así como en diferentes animales de laboratorio (ratones knock-out). Este método también es una herramienta variable para determinar posibles fármacos activadores que podrían rejuvenecer la actividad de las MTD.

Introducción

El tejido adiposo marrón (BAT), en contraste con el tejido adiposo blanco (WAT), no almacena, sino que gasta energía. Tras la estimulación simpática, las MTD utilizan ácidos grasos y glucosa y producen calor mediante la activación de la proteína de desacoplamiento 1 (UCP1). La función de UCP1 es utilizar un gradiente H⁺ entre dos membranas mitocondriales para producir calor en lugar de ATP. La función de las MTD es aumentar la producción de calor en condiciones de frío, lo que conduce a un aumento del gasto energético¹. Después de la exposición al frío, las entradas sensoriales de la piel inhiben las neuronas sensibles al calor en el....