La enfermedad renal diabética (ERD), la diabetes mellitus tipo 2 (DM2) y la obesidad representan afecciones interrelacionadas y multifactoriales que plantean desafíos de salud global significativos y crecientes. La ND, definida como la coexistencia de diabetes mellitus (DM) y enfermedad renal crónica en ausencia de otras causas identificables de daño renal, afecta aproximadamente al 20-40% de los individuos con DM 1,2. La DM2 es un trastorno metabólico sistémico caracterizado por hiperglucemia crónica y alteraciones en la homeostasis de la glucosa, los lípidos y la insulina. Se encuentra entre las diez principales causas de mortalidad en todo el mundo, y actualmente afecta a más de 500 millones de personas3. La obesidad, impulsada por un desequilibrio crónico entre la ingesta y el gasto de energía, afecta ahora a una de cada ocho personas en todo el mundo y es un importante contribuyente tanto a la morbilidad como a la mortalidad4. Estas tres condiciones están estrechamente interconectadas: la obesidad aumenta notablemente el riesgo de desarrollar DM2, lo que, a su vez, eleva significativamente el riesgo de ND 1,4. La creciente prevalencia mundial de obesidad, DM2 y ND subraya la necesidad urgente de una comprensión más profunda de sus mecanismos fisiopatológicos y el desarrollo de estrategias terapéuticas efectivas.
El trasplante de MTD se ha convertido en una estrategia terapéutica prometedora para combatir la obesidad y la DM2. Esta intervención se ha asociado con reducciones del peso corporal, mejoras de la resistencia a la insulina y la esteatosis hepática, y aumentos en la adiponectina circulante, la expresión del receptor β3-adrenérgico y los genes involucrados en la oxidación de ácidos grasos5. Para tener en cuenta, el tejido adiposo de mamíferos se puede clasificar en tres tipos principales según el color: blanco, marrón y beige6. El WAT comienza a expandirse poco después del nacimiento y se distribuye ampliamente por todo el cuerpo. Funciona como un órgano endocrino clave, almacenando el exceso de energía en forma de triglicéridos al secuestrar glucosa circulante y ácidos grasos libres6. Por el contrario, BAT juega un papel fundamental en la termorregulación al disipar energía en forma de calor a través de la termogénesis sin escalofríos en lugar de almacenarla como ATP6. La actividad de BAT disminuye con la edad, la obesidad y la DM. En adultos, BAT comprende una pequeña fracción del tejido adiposo total y se localiza principalmente en las regiones supraclavicular y cervical en humanos, mientras que en ratones, se localiza predominantemente en la región interescapular6. Rico en mitocondrias, el BAT consume cantidades sustanciales de glucosa y ácidos grasos y se asocia con resistencia al aumento de peso7. La evidencia emergente respalda el papel de BAT en la promoción de un fenotipo más delgado y metabólicamente favorable, generando un creciente interés en su uso terapéutico a través del trasplante.
La leptina, una hormona secretada principalmente por WAT, juega un papel central en la regulación del equilibrio energético, el metabolismo y la fertilidad8. Actúa sobre el sistema nervioso central para estimular la secreción de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) en el hipotálamo, lo que posteriormente promueve la liberación de la hormona luteinizante (LH) y la hormona folículo estimulante (FSH) de la hipófisis anterior9. La leptina también actúa directamente sobre las células de la teca ovárica y la granulosa para apoyar el desarrollo folicular9.
El modelo de ratón BTBRob / ob (BTBR obeso), designado genéticamente como BTBR. Cg-Lep ob / WiscJ (negro y fuego, obeso, copetudo; ver Tabla de materiales), es homocigoto para una pérdida espontánea de función en el gen de la leptina (Lep) y muestra una variedad de anomalías metabólicas y reproductivas, que incluyen hiperglucemia, intolerancia a la glucosa, hiperinsulinemia, hipertrigliceridemia, deterioro de la cicatrización de heridas, hipometabolismo, hipotermia y subfertilidad debido al hipogonadismo hipogonadotrópico. Los hombres suelen desarrollar DM2 a las seis semanas de edad, mientras que las mujeres lo hacen a las ocho semanas10. La hiperglucemia es grave y progresiva, con niveles de glucosa en sangre en ayunas que superan los 400 mg / dL a las diez semanas. Además, los hombres obesos con BTBR exhiben albuminuria dependiente del tiempo en la semana ocho, progresando a ND histológicamente evidente, incluida la expansión mesangial y la podocituria. Estas características establecen a los ratones obesos BTBR como un modelo preclínico robusto que recapitula de cerca la ND10 humana.
Dadas las profundas consecuencias metabólicas de la deficiencia de leptina, se han investigado varias estrategias para revertir el fenotipo ob/ob , incluida la terapia de reemplazo de leptina y el trasplante de tejido adiposo. Si bien la mayoría de los estudios han utilizado ratones ob / ob en el fondo C57BL / 6, relativamente pocos han investigado estas intervenciones en la cepa BTBR más comprometida metabólicamente. En ratones C57BL/6 ob/ob , se ha demostrado que el trasplante WAT normaliza los niveles de insulina, mejora la sensibilidad a la insulina y restaura la fertilidad8. Además, se ha demostrado que el trasplante de BAT en ratones delgados C57BL/6 previene el aumento de peso corporal, mejora la tolerancia a la glucosa y la sensibilidad a la insulina, al tiempo que reduce la resistencia a la insulina, particularmente en el contexto de la obesidad inducida por una dieta alta en grasas11. Además, se demostró que el trasplante de BAT mejora la hemodinámica cardíaca y la salud metabólica12. A pesar de los resultados alentadores, estos estudios presentan varias limitaciones importantes. La mayoría de las investigaciones se han realizado en ratones C57BL/6 ob/ob , que exhiben un fenotipo metabólico relativamente leve en comparación con la cepa BTBR ob/ob más gravemente afectada. En consecuencia, la generalización de estos hallazgos a modelos con resistencia a la insulina más pronunciada, hiperglucemia, obesidad y enfermedad renal es limitada. Además, los efectos del reemplazo de leptina y el trasplante de tejido adiposo no se han estudiado lo suficiente en el contexto de BTBR, lo que representa una brecha crítica en la literatura. Muchas de estas intervenciones también se han evaluado en animales delgados o de corta duración, lo que puede no capturar adecuadamente la complejidad y la naturaleza crónica de la enfermedad metabólica humana. Aunque se han informado mejoras en la sensibilidad a la insulina, la tolerancia a la glucosa y la fertilidad, los mecanismos subyacentes siguen siendo poco conocidos, y la relevancia traslacional de estos hallazgos para los entornos clínicos aún es incierta. En particular, los efectos metabólicos combinados del trasplante de tejido adiposo blanco y marrón en ratones BTBR ob / ob permanecen en gran parte inexplorados.
El objetivo de este estudio es estandarizar un protocolo para el trasplante combinado de WAT y BAT en ratones obesos BTBR y evaluar sus efectos sobre la restauración de la fertilidad, la función renal y los cambios histológicos. Un objetivo secundario es facilitar la expansión de la colonia de obesos BTBR, al tiempo que se reduce la pérdida de ratones heterocigotos (BTBR ob/+) y de tipo salvaje (BTBR +/+) en el vivero.