Efeito da célula-tronco derivada do tecido adiposo sobre a produção de adipocinas em ratos espontaneamente hipertensos submetidos à dieta hiperlipídica

Abstract

Visceral obesity is considered the main factor of Metabolic Syndrome, being linked to the higher observed cardiovascular burden. Fat accumulation leads to the modification of adipose tissue determining remodelation through adipocyte hypertrophy and hyperplasia and inducing disruption of cytokines, hormones and adipokines. Adipose tissue is considered an important source of stem cells and recent studies have shown that adipose-derived stem cells (ASC) have the ability to differentiate into multiple cell lines secreting a broad spectrum of bioactive macromolecules that are immunoregulatory. Further available data support the concept that halogen cells can be used as therapeutic agents. The present study proposes to investigate the effects of ASC treatment on the production of adiponectin, leptin and TNF-α (Tumor Necrosis Factor Alpha) in SHR (Spontaneously Hypertensive Rats) rats submitted a high-fat diet. The groups were given a diet for 12 weeks after this period, were treated with a single dose of 2x105 ASC cells or vector and followed for one and two weeks, respectively. The ASCs were extracted from SHR control rats and characterized by flow cytometry and cell differentiation. Throughout the experiment, the monitoring of caudal blood pressure and body mass was performed as well as glycid metabolism, lipid profile, plasma concentration of leptin, adiponectin and TNF-α. Additionally, we performed gene and protein expression of adiponectin, leptin and TNF-α in subcutaneous tissue by real-time PCR (Polymerase Chain Reaction) and Western blotting, respectively. Our results consolidate the concept of Metabolic Syndrome as an inflammatory disease with higher production of inflammatory mediators, since the hyperlipid diet promoted an increase in serum triglyceride and LDL-c (Low Density Lipoproteins) levels and decreased HDL-c (High Density Lipoproteins) caused insulin resistance and glucose intolerance, reduced secretion and adiponectin expression, and increased leptin and TNF-α gene and protein expression. Treatment with ASC cells, on the other hand, improved lipid profile, with increased secretion of HDL-c and decreased LDL-c and triglycerides. Additionally, there was a reduction in the area under the insulin and glycemic curve, with a decrease in leptin and TNF-α with an increase in gene and protein expression and adiponectin secretion. We suggest that treatment with ASC reversed Metabolic Syndrome in SHR rats given a high-fat diet improving the metabolic profile associated with the epidemic incidence of obesity related cardiovascular disease.

A obesidade visceral, considerada a base da Síndrome Metabólica, está relacionada ao maior risco de desenvolvimento de doença cardiovascular. O acúmulo de gordura leva a modificação do tecido adiposo que passa a ser remodelado através da hipertrofia e hiperplasia dos adipócitos induzindo a desregulação de citocinas, hormônios e adipocinas. O tecido adiposo é considerado uma importante fonte de células-tronco. Recentes estudos têm demonstrado que células-tronco derivadas do tecido adiposo (ASC) possuem a capacidade de se diferenciarem em múltiplas linhagens celulares, secretam um amplo espectro de macromoléculas bioativas consideradas imunorreguladoras. Ainda, dados disponíveis na literatura apoiam o conceito de que estas células podem ser usadas como agentes terapêuticos. O presente estudo propõe investigar os efeitos do tratamento com ASC na produção de adiponectina, leptina e TNF-α (Tumor Necrosis Factor Alpha) em ratos SHR (Spontaneously Hypertensive Rats) submetidos à dieta hiperlipídica. Os grupos receberam dieta durante 12 semanas, após este período, foram tratados com dose única de 2x105 células ASC ou vetor e acompanhados durante uma e duas semanas, respectivamente. As ASCs foram extraídas de ratos SHR controle e caracterizadas através de citometria de fluxo e diferenciação celular. Durante todo o período de experimento foi realizado o monitoramento da pressão arterial caudal e massa corpórea. Adicionalmente, verificamos o metabolismo glicídico, perfil lipídico, concentração plasmática de leptina, adiponectina e TNF-α e realizamos as expressões gênica de adiponectina, leptina e TNF-α no tecido adiposo visceral, através de PCR (Polymerase Chain Reaction) em tempo real. Os nossos resultados consolidam o conceito da Síndrome Metabólica como uma doença inflamatória com maior produção de mediadores inflamatórios, pois a dieta hiperlipídica promoveu o aumento do nível sérico de triglicérides e LDL-c (Low Density Lipoproteins) e diminuiu o nível de HDL-c (High Density Lipoproteins), provocou resistência à insulina e intolerância à glicose, reduziu a secreção e expressão adiponectina e aumentou a produção de leptina e TNF-α. Já o tratamento com as células ASC resultou em melhora do perfil lipídico, com aumento na secreção de HDL-c e diminuição do LDL-c e triglicérides. Adicionalmente, houve redução da área sob a curva de insulina e glicêmica, com diminuição da leptina e TNF-α e aumento da produção de adiponectina. Portanto, demonstramos que o tratamento com ASC reverteu o quadro inflamatório que compõe a Síndrome Metabólica em ratos SHR submetidos à dieta hiperlipídica, com melhora do perfil metabólico responsável pela maior ocorrência de doença cardiovascular.