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Artículo de método

Medición de la cinética del tejido adiposo in vivo en humanos mediante el enfoque de marcaje con deuterio (2h)

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DOI:

10.3791/64883

21 de julio de 2023

En este artículo

Resumen

Se presenta un protocolo para medir la cinética del tejido adiposo in vivo en humanos utilizando el método de marcaje con deuterio (2H).

Resumen

El tejido adiposo blanco es un órgano altamente plástico que es necesario para mantener la homeostasis energética de todo el cuerpo. La masa de tejido adiposo y los cambios en la masa o distribución de la grasa están regulados por cambios en la síntesis y descomposición (es decir, recambio) de las células adiposas y los triacilgliceroles. La evidencia sugiere que la forma y la magnitud de la expansión del tejido adiposo subcutáneo (es decir, hipertrofia frente a hiperplasia) y el recambio pueden influir en la salud metabólica, ya que la adipogénesis se ha implicado en la patogénesis de la obesidad y las enfermedades relacionadas. A pesar del papel potencial del recambio adiposo en la salud humana, existe una falta de conocimiento sobre la cinética in vivo de las células adiposas. Esto se debe, en parte, a la lenta tasa de renovación de las células en el tejido adiposo y a la complejidad práctica de etiquetar directamente sus precursores metabólicos in vivo. En este artículo, describimos métodos para medir la cinética adiposa in vivo y las tasas de recambio en humanos a través del consumo de agua marcada con deuterio (2H). La incorporación de 2H en los restos de desoxirribonucleótidos del ADN en preadipocitos y adipocitos proporciona una medida precisa de la formación y muerte celular (recambio adiposo). En general, se trata de un enfoque innovador para medir la cinética adiposa in vivo y representa un cambio sustancial con respecto a otras evaluaciones in vitro .

Introducción

La obesidad es una enfermedad caracterizada por un exceso de tejido adiposo blanco (TA) y es un factor de riesgo importante para el desarrollo de diabetes tipo II y enfermedad cardiovascular1. El AT blanco es un órgano altamente plástico que almacena energía en forma de triacilgliceroles (TG) y es esencial para la homeostasis metabólica2. La AT blanca conserva la capacidad de expandirse, reducirse y remodelarse durante la edad adulta3, y la masa de AT está determinada por cambios dinámicos en el volumen de los adipocitos (a través de la síntesis y descomp....

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Protocolo

La Junta de Revisión Institucional (IRB, por sus siglas en inglés) del Centro de Investigación Biomédica Pennington aprobó todos los procedimientos (#10039-PBRC) y todos los sujetos humanos dieron su consentimiento informado por escrito.

1. Período de etiquetado O de ocho semanas 2H2

  1. Administre alícuotas de agua marcada con deuterio al 70% o al 99,9% (2H2O) en recipientes de plástico estériles.
  2. Indique a los participantes que beban dosis de 35 mL de 2H2O enriquecidas al 99,9% o dosis de 40 mL de 2<....

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Resultados

El protocolode etiquetado 2 H2O (sección 1) mantiene un enriquecimiento de 2H cercano a la meseta en el agua corporal dentro del rango de 1,0%-2,5% durante la duración del período de etiquetado de 8 semanas10, como se muestra en la Figura 2. Un estudio previo utilizó el protocolo de marcaje 2H2O para evaluar la cinética adiposa a través de la incorporación de 2H en el ADN de las células adiposa.......

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Discusión

Las evaluaciones in vivo son necesarias para proporcionar nuevos conocimientos sobre la dinámica del recambio de TA blanco y su papel en la obesidad y las enfermedades metabólicas relacionadas, ya que las evaluaciones in vitro no abarcan el entorno natural del TA. Aunque el uso de la datación radiocarbónica retrospectiva para evaluar la dinámica adiposa ha sido informativo 7,25, este enfoque no es adecuado para .......

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Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de intereses que declarar.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Núcleo de Espectrometría de Masas del Centro de Investigación Biomédica Pennington.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
1-metilimidazolMilliporeSigma336092
2H2OSigma Aldrich
Anhídrido acético Tampón de lisado Aldridge539996
ACK (tampón de lisis de eritrocitos)Quality Biological Inc (VWR)10128-802
Agilent 6890/5973 GC/MS Agilent
Anti-humano CD31 (PECAM-1) BiotinaInvitrogen13-0319-82
Anti-humano CD34 BiotinInvitrogen13-0349-82
Anti-humano CD45BioLegend304004
Solución Antibiótica AntimicóticaMilliporeSigmaA5955
Colagenasa tipo 1Worthington Biochemical CorporaciónLS004196
Desoxirribosa (2-desoxi d-ribosa)MilliporeSigma31170
Óxido de deuterioMilliporeSigma756822
DB-225 columna (30 m, 0,25 mm, 0,25 um)J& W Scientific122-2232
Diclorometano (DCM)MilliporeSigma34856
Estándar de ADN (ADN de timo de ternera)MilliporeSigmaD4764
Dneasy Blood and Tissue Kit (kit de extracción de ADN)Qiagen69504
Easy Sep Kit de biotina humanaStem Cell Technologies17663
EasySep Human CD14 Positive Selection CocktailStem Cell Technologies18058C
Acetato de etiloFisherEX0241-1
Falcon 5 mL Tubo de ensayo de poliestireno de fondo redondoVWR60819-295
Ficoll-Paque PlusMilliporeSigmaGE17-1440-02
viales GC (2 mL)FisherC-4011-1W
Insertos para viales GCFisherC-4011-631; C-4012-530
Ácido acético glacialFisherAC14893-0010
Tubos de vidrio (para hidrólisis)Tampón Fisher14-959-35AA
HEPESThermoFisher15630080
Hyclone Water, grado de biología molecularThomas ScientificSH30538.02
MEM alfaFisher Scientific32561-037
PFBHA (o-(2, 3, 4, 5, 6)-penatclorhidrato de fluorobencilhidroxilamina)MilliporeSigma194484
tiras indicadoras de pHFisher987618
Ácido fosfatasaCalbiochem (VWR)80602-592
Nucleasa S1 (de Aspergillus oryzae)MilliporeSigmaN5661
Sulfato de sodioMilliporeSigma23913

Referencias

  1. Cypess, A. M. Reassessing human adipose tissue. The New England Journal of Medicine. 386 (8), 768-779 (2022).
  2. Cinti, S. The adipose organ at a glance. Disease Models & Mechanisms. 5 (5), 588-594 (2012).
  3. Sethi, J. K., Vidal-Puig, A. J.

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Etiquetas

Marcado in vivoMarcado con deuterioRecambio de tejido adiposoTejido adiposo blancoRecambio celularMedici n de la adipog nesisMetabolismo de las grasas humanasFormaci n de adipocitosSalud metab lica

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