RESUMO
Resumen Introducción: La obesidad es considerada un factor de riesgo para desarrollar resistencia a la insulina. La expansión del tejido adiposo se ha relacionado con el aumento de la producción de citoquinas proinflamatorias que, junto a los ácidos grasos son responsables, al menos en parte, del desarrollo de la resistencia a la insulina y esta a su vez, facilita el desarrollo de diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Objetivo: El propósito de este estudio fue realizar y caracterizar un modelo in vitro de obesidad empleando concentraciones altas de glucosa e insulina en una línea de células adipocitarias. Métodos: Se indujo modelo de hipertrofia celular realizando un estímulo en adipocitos maduros con una concentración de glucosa (450 mg/dL) e insulina (106 pmol/L) (modelo HGHI). Tras estímulo se realizaron ensayos de viabilidad celular, diámetro celular, movilización de lípidos y marcadores de señalización de insulina. Resultados: Tras el tratamiento con HGHI, se evidencia hipertrofia adipocitaria, incremento en la acumulación de lípidos, reducción de la ruptura de éstos, alteración de la señalización de insulina y tendencia a modificación de proteínas de marcadores de estrés de retículo y estrés oxidativo. Conclusión: Estos resultados demuestran la validez del modelo in vitro que simula al menos en parte la obesidad asociada a insulino resistencia, siendo una herramienta útil para estudiar los mecanismos de susceptibilidad a obesidad y resistencia a la insulina inducida in vitro con diferentes moléculas.
Abstract Introduction: Obesity is considered a risk factor for developing insulin resistance. The increase in adipose tissue has been related to the increase in the production of pro-inflammatory cytokines, which together with fatty acids are responsible, at least in part, for the development of insulin resistance, and this in turn facilitates the development of T2 diabetes mellitus type 2 (DMT2). Objective: The purpose of this study was to perform and characterize an in vitro model of obesity using high concentrations of glucose and insulin on an adipocyte cell line. Methods: A cell hypertrophy model was induced by stimulating mature adipocytes with a concentration of glucose (450 mg/dL) and insulin (106 pmol/L) (HGHI model). The cell viability, cell diameter, lipid mobilization and insulin signalling markers were evaluated. Results: After HGHI treatment, adipocytes show hypertrophy, increase in lipid accumulation, reduction of lipid breakdown, alteration of insulin signalling, a tendency to modify proteins of reticulum stress markers and, oxidative stress. Conclusion: These results demonstrate a new in vitro model that simulates, at least in part, obesity associated with insulin resistance being a useful tool to study the mechanisms of susceptibility to obesity and insulin resistance induced in vitro by different molecules.
Assuntos
Humanos , Adipócitos , Lipogênese , Glucose , Insulina , LipóliseRESUMO
Abstract Background: Elevated serum-free fatty acid (FFA) levels induce insulin resistance (IR) or a protective mechanism to IR development in humans; it depends on FFA type. Objetive: This study explores the effects of oleic (OLA - unsatured) and palmitic (PAM - saturated) fatty acids on insulin action in mature adipocytes effect. Methods: Cells were incubated 18 h with or without OLA and PAM at 250 μM, and 500 μM. After the culture period, were measured: adipocyte viability, size, fatty acids mobilisation, insulin signalling proteins, and glucose uptake. Results: Adipocytes exhibited optimal viability tolerances regardless of the kinds of fatty acids used for treatment. However, adipocytes were hypertrophic after OLA and PAM stimuli. Additionally, lipogenesis (lipid synthesis), and lipolysis (lipid breakdown) were significantly increased by treatment with OLA, or PAM (500 μM) compared to control. Moreover, OLA results showed that there was no significant reduction in signalling cascades, except for a downstream proinflammatory response. Instead, PAM hypertrophic adipocytes were insulin resistant with alteration of proinflammatory and stress markers. Conclusions: Current findings suggest that PAM induces insulin resistance, mitochondrial and reticulum stress on fat cells compared to those treated with OLA that, protects adipocytes to all those alterations.
Resumen Introducción: Los niveles elevados de ácidos grasos libres (AGL) en suero inducen resistencia a insulina (RI) o un mecanismo de protección del desarrollo de RI en humanos, esto depende del tipo de AGL. Objetivo: Este estudio explora los efectos de los ácidos grasos oleico (insaturados - OLA) y palmítico (saturados - PAM) sobre la insulina en adipocitos maduros. Métodos: Las células se incubaron 18 h con o sin OLA y PAM a 250 μM y 500 μM. Después del período de cultivo, se evaluó en adipocitos: viabilidad, tamaño, movilización de ácidos grasos, proteínas de señalización de insulina y absorción de glucosa. Resultados: Los adipocitos mostraron viabilidad óptima independientemente de los tipos de ácidos grasos utilizados en el tratamiento. Los adipocitos eran hipertróficos tras estimulo con OLA y PAM. La lipogénesis (síntesis de lípidos) y la lipólisis (degradación de lípidos) aumentaron significativamente con el tratamiento con OLA o PAM (500 μM) en comparación con el control. En los resultados de OLA no se evidenció una reducción significativa en las cascadas de señalización de insulina, a excepción de una respuesta proinflamatoria posterior. En cambio, los adipocitos hipertróficos tratados con PAM presentaron resistencia a la insulina y alteración de los marcadores proinflamatorios y de estrés. Conclusiones: Nuestros hallazgos sugieren que PAM induce resistencia a la insulina, estrés mitocondrial y del retículo en las células grasas en comparación con aquellos tratados con OLA, AGL que, en cambio, protegen a los adipocitos de todas esas alteraciones.