Adipose tissue remodelling by polyphenols in obese rats

Abstract

Els trastorns metabòlics vinculats a l’obesitat es correlaciona amb una disfunció en la capacitat d’expansió del teixit adipós blanc (TAB), la qual es produeix a través de la hipertròfia (augment de mida d’adipòcits) i/o la hiperplàsia (augment del nombre d’adipòcits). La hipertròfia s’associa a trastorns relacionats amb la obesitat mentre que la hiperplàsia protegeix envers alteracions metabòliques com la resistència a la insulina i la dislipèmia. Els polifenols presents en els aliments han mostrat millorar diferents components de la síndrome metabòlica (SM) tals com el metabolisme lipídic i l’acumulació de greix tot i no reduir el pes corporal. L’objectiu de la present tesi era avaluar l’efectivitat de diferents polifenols en prevenir o contrarestar la disfunció del TAB en la obesitat mitjançant la seva remodelació. Per assolir-lo es van emprar dosis dietètiques o farmacològiques d’un extracte de proantocianidines de pinyol de raïm (GSPE), d’Àcid Gàl·lic (GA) o de Resveratrol (RSV) en estudis in vivo en rates amb obesitat induïda per la dieta. Es van realitzar anàlisis histològics en TAB per avaluar canvis en mida i nombre d’adipòcits. A més, es va analitzar l’expressió gènica de marcadors d’adipogènesi, lipòlisi, “browning”, oxidació lipídica i inflamació en els TABs així com els metabòlits circulants per observar l’impacte de la remodelació del TAB a nivell de l’organisme complet. Els resultats mostraren que diferents polifenols de diverses famílies prevenen i/o reverteixen la disfunció del TAB induïda per l’excés d’energia en la obesitat. Aquesta remodelació del TAB s’associa amb millores en l’homeòstasi dels metabolismes lipídic i glucídic. Per tant, la remodelació del TAB podria contribuir als efectes beneficiosos dels polifenols en les malalties associades a la obesitat i la SM. Per tant, la incorporació d’ aliments rics en polifenols a la dieta o nutricèutics podria servir com estratègia en el tractament de trastorns metabòlics en l’obesitat.

Los trastornos vinculados a la obesidad se correlacionan con una disfunción en la capacidad de expansión del tejido adiposo blanco (TAB), la cual se produce a través de la hipertrofia (aumento del tamaño de los adipocitos) y/o la hiperplasia (aumento del número de adipocitos). La hipertrofia se asocia a trastornos relacionados con la obesidad mientras que la hiperplasia protege de alteraciones metabólicas como la resistencia a la insulina y la dislipemia. Los polifenoles presentes en los alimentos han mostrado mejorar distintos componentes del síndrome metabólico (SM) tales como el metabolismo lipídico y la acumulación de grasa, aunque no reducen el peso corporal. El objetivo de la presente tesis era evaluar la efectividad de distintos polifenoles en prevenir o contrarrestar la disfunción del TAB en la obesidad mediante su remodelación. Para lograrlo se usaron dosis dietéticas o farmacológicas de un extracto de proantocianidinas de pepita de uva (GSPE), de Ácido Gálico (GA) o de Resveratrol (RSV) en estudios in vivo en ratas con obesidad inducida por la dieta. Se realizaron análisis histológicos en TAB para evaluar cambios en tamaño y número de adipocitos. Además, se analizó la expresión génica de marcadores de adipogénesis, lipólisis, pardeamiento, oxidación lipídica e inflamación en los TABs, así como los metabolitos circulantes para observar el impacto de la remodelación de TAB a nivel del organismo completo. Los resultados mostraron que distintos polifenoles de diversas familias previenen y/o revierten la disfunción del TAB inducida por el exceso de energía en la obesidad. Esta remodelación del TAB se asocia a mejoras en la homeostasis lipídica y glucémica. Por tanto, la remodelación del TAB podría contribuir a los efectos beneficiosos de los polifenoles en las enfermedades asociadas a la obesidad y el SM. Por tanto, la incorporación de alimentos ricos en polifenoles a la dieta o de nutracéuticos podría servir como estrategia en el tratamiento de desórdenes metabólicos en la obesidad.

Metabolic disturbances associated with obesity correlate with a failure of white adipose tissue (WAT) to expand. WAT expansion occurs through hypertrophy (increased adipocyte size) and/or hyperplasia (increased adipocyte number). Hypertrophy is associated with obesity-related disorders while hyperplasia protects against metabolic disruptions such as insulin resistance and dyslipidaemia. Dietary polyphenols, particularly grape seed proanthocyanidins, ameliorate many metabolic syndrome (MS) components without a significant reduction of body weight. The aim of the present thesis was to evaluate the effectiveness of specific polyphenols to prevent or counteract obesity-associated WAT dysfunction through remodelling it. For this, dietary or pharmacological doses of a grape seed proanthocyanidin extract (GSPE), Gallic Acid (GA) or Resveratrol (RSV) were used in different in vivo studies with diet-induced obese rats. Histological analyses were performed in subcutaneous and/or visceral WAT fat depots to evaluate variations in adipocyte size and/or number. Moreover, gene expression of markers of adipogenesis, lipolysis, browning, lipid oxidation and inflammation was analysed in WAT as well as serum metabolites and hormones related to lipid and glucose metabolism to evaluate the impact of WAT remodelling in whole body metabolism. Results show that polyphenol with different chemical structures, flavonoids and non-flavonoids, were capable of remodelling adipose tissue in both a preventive and corrective manner in obesity. This remodelling effect was associated to the improvement of lipid and glucose homeostasis. Thus, WAT remodelling could contribute to the beneficial effects of polyphenols in obesity-related diseases and MS. Therefore, the incorporation of polyphenol-rich foods to the diet or nutraceuticals could be useful for the treatment of metabolic disorders in obesity.