Cambios genéticos y epigenéticos en un modelo animal post cirugía bariátrica

Abstract

L’obesitat és un problema de salut de primer ordre que es troba en augment, amb una etiologia multifactorial i associada a un gran nombre de comorbiditats. El seu tractament requereix un enfocament multimodal, ja que cap dels existents, per si sol, manté bons resultats a llarg termini. Entre ells, la cirurgia bariàtrica és la mesura que està oferint millors resultats, pel seu caràcter restrictiu i / o malabsortiu, encara que, en gran mesura, desconeixem quines implicacions té a nivell molecular.

El present estudi va tenir com a objectiu analitzar, en un model animal amb rates, els possibles canvis en l’expressió de determinats gens relacionats amb el metabolisme energètic i la inflamació després de cirurgia bariàtrica. A més, es va analitzar si aquests canvis podien ser secundaris a alteracions en l’estat epigenètic de l’ADN generats per la pròpia cirurgia i la seva relació amb la variació ponderal objectivada.

Es va dissenyar un projecte amb 42 rates, 36 de les quals obeses, dividides en 6 grups i sotmeses a diferents intervencions: control, dieta hipercalòrica, dieta restrictiva hipocalòrica, cirurgia sham, gastrectomia vertical i bypass gàstric.

Després de les intervencions es van obtenir mostres de 5 teixits (greix subcutani, greix visceral, múscul, fetge i sang) i es va analitzar l’expressió de gens implicats en el control ponderal, el metabolisme intermediari i la resposta inflamatòria (grelina, leptina, GLP-1, FASN, PPAR-γ, FTO, IRS1, TNFα i MCP1). En aquells en què es va objectivar algun tipus de canvi d’expressió es va estudiar posteriorment el seu estat epigenètic.

En l’anàlisi dels resultats es va excloure el grup Bypass per mala evolució clínica en 5 de les 7 rates. A la resta, en realitzar comparacions entre grups, es van objectivar canvis d’expressió significatius en els gens de la leptina, TNFα, FASN i MCP1 en greix visceral, múscul i fetge.

No obstant, únicament els canvis de FASN i MCP1 en fetge es van associar a variacions en l’estat epigenètic.

La obesidad es un problema de salud de primer orden que se encuentra en aumento, con una etiología multifactorial y asociada a un gran número de comorbilidades. Su tratamiento requiere un enfoque multimodal, ya que ninguno de los existentes, por si solo, mantiene buenos resultados a largo plazo. Entre ellos, la cirugía bariátrica es la medida que está ofreciendo mejores resultados, por su carácter restrictivo y/o malabsortivo, aunque, en gran medida, desconocemos que implicaciones tiene a nivel molecular. El presente estudio tuvo como objetivo analizar, en un modelo animal con ratas, los posibles cambios en la expresión de determinados genes relacionados con el metabolismo energético y la inflamación después de cirugía bariátrica. Además, se analizó si estos cambios podían ser secundarios a alteraciones en el estado epigenético del ADN generados por la propia cirugía y su relación con la variación ponderal objetivada. Se diseñó un proyecto con 42 ratas, 36 de la cuales obesas, divididas en 6 grupos y sometidas a diferentes intervenciones: control, dieta hipercalórica, dieta restrictiva hipocalórica, cirugía sham, gastrectomía vertical y bypass gástrico. Tras las intervenciones se obtuvieron muestras de 5 tejidos (grasa subcutánea, grasa visceral, músculo, hígado y sangre) y se analizó la expresión de genes implicados en el control ponderal, el metabolismo intermediario y la respuesta inflamatoria (grelina, leptina, GLP-1, FASN, PPAR-γ, FTO, IRS1, TNFα y MCP1). En aquellos en los que se objetivó algún tipo de cambio de expresión se estudió posteriormente su estado epigenético. En el análisis de los resultados se excluyó el grupo Bypass por mala evolución clínica en 5 de las 7 ratas. En el resto, al realizar comparaciones entre grupos, se objetivaron cambios de expresión significativos en los genes de la leptina, TNFα, FASN y MCP1 en grasa visceral, músculo e hígado. Sin embargo, únicamente los cambios de FASN y MCP1 en hígado se asociaron a variaciones en el estado epigenético.

Obesity is a major health problem, with a multifactorial etiology and associated with a large number of comorbidities. Its treatment requires a multimodal approach, since none of the existing ones, maintains good long-term results. Among them, bariatric surgery is the one offering the best results, due to its restrictive and / or malabsortive nature. Nevertheless, we do not completely know what implications it has at a molecular level. The present study aimed to analyze, in an animal model with rats, the possible changes in the expression of certain genes related to energy metabolism and inflammation after bariatric surgery. In addition, it was studied if these changes could be secondary to alterations in the epigenetic state of the DNA, generated by the surgery, and its relation to the weight variation. A study was designed with 42 rats, 36 of which obese, divided into 6 groups and subjected to different interventions: control, hypercaloric diet, hypocaloric restrictive diet, sham surgery, vertical gastrectomy and gastric bypass. After the interventions, samples of 5 tissues (subcutaneous fat, visceral fat, muscle, liver and blood) were obtained and the expression of genes involved in weight control, intermediate metabolism and inflammatory response (ghrelin, leptin, GLP-1, FASN, PPAR-γ, FTO, IRS1, TNFα and MCP1) were analyzed. In those in which some type of expression change was observed, its epigenetic state was studied. In the analysis of the results, the Bypass group was excluded due to poor clinical evolution in 5 of the 7 rats. In the rest, when making comparisons between groups, significant expression changes were observed in leptin, TNFα, FASN and MCP1 genes in visceral fat, muscle and liver. However, only changes in FASN and MCP1 in the liver were associated with variations in the epigenetic state.