ABSTRACT
OBJECTIVE.: Motivation for the study. Most research supports a negative association between metabolic syndrome and bone health, although there is an overall lack of consensus. Therefore, there is a need for research in this area to develop a better understanding. Main findings. Metabolic syndrome induced by a fructose-rich diet increases the adipogenic predisposition of bone marrow progenitor cells and femoral medullary adiposity in rats. Furthermore, this can be partially prevented by co-treatment with metformin. Implications. Experimental metabolic syndrome has negative effects on bone tissue and can be prevented by oral treatment with metformin as a normoglycemic drug. To determine the effect of metformin (MET) treatment on adipogenic predisposition of bone marrow progenitor cells (BMPC), bone marrow adiposity and bone biomechanical properties. MATERIALS AND METHODS.: 20 young adult male Wistar rats were sorted into four groups. Each of the groups received the following in drinking water: 100% water (C); 20% fructose (F); metformin 100 mg/kg wt/day (M); or fructose plus metformin (FM). After five weeks the animals were sacrificed. Both humeri were dissected to obtain BMPC, and both femurs were dissected to evaluate medullary adiposity (histomorphometry) and biomechanical properties (3-point bending). BMPC were cultured in vitro in adipogenic medium to evaluate RUNX2, PPAR-γ and RAGE expression by RT-PCR, lipase activity and triglyceride accumulation. RESULTS.: The fructose-rich diet (group F) caused an increase in both triglycerides in vitro, and medullary adiposity in vivo; being partially or totally prevented by co-treatment with metformin (group FM). No differences were found in femoral biomechanical tests in vivo, nor in lipase activity and RUNX2/PPAR-γ ratio in vitro. DRF increased RAGE expression in BMPC, being prevented by co-treatment with MET. CONCLUSIONS.: Metabolic syndrome induced by a fructose-rich diet increases femoral medullary adiposity and, in part, the adipogenic predisposition of BMPC. In turn, this can be totally or partially prevented by oral co-treatment with MET.
OBJETIVO.: Motivación para realizar el estudio. La mayoría de las investigaciones respaldan una asociación negativa entre el síndrome metabólico y la salud ósea, aunque existe una falta de consenso general. Por lo tanto, es necesario realizar investigaciones en esta área que permitan desarrollar un mejor conocimiento. Principales hallazgos. El síndrome metabólico inducido por una dieta rica en fructosa incrementa la predisposición adipogénica de células progenitoras de médula ósea y la adiposidad medular femoral en ratas. Además, esto puede prevenirse parcialmente mediante un co-tratamiento con metformina. Implicancias. El síndrome metabólico experimental posee efectos negativos sobre el tejido óseo, pudiendo ser prevenidos mediante un tratamiento oral de metformina como fármaco normoglucemiante. Determinar el efecto de un tratamiento con metformina (MET) sobre la predisposición adipogénica de células progenitoras de médula ósea (CPMO), adiposidad de la médula ósea y propiedades biomecánicas óseas. MATERIALES Y MÉTODOS.: 20 ratas Wistar machos adultos jóvenes fueron separados en cuatro grupos, recibiendo en agua de bebida: 100% agua (C); 20% de fructosa (F); metformina 100 mg/kg peso/día (M); o fructosa más metformina (FM). Tras cinco semanas se sacrificaron los animales, se diseccionaron ambos húmeros para obtener CPMO, y ambos fémures para evaluar adiposidad medular (histomorfometría) y propiedades biomecánicas (flexión a 3 puntos). Las CPMO se cultivaron in vitro en medio adipogénico para evaluar expresión de RUNX2, PPAR-γ y RAGE por RT-PCR, actividad de lipasa y acumulación de triglicéridos. RESULTADOS.: La dieta rica en fructosa (grupo F) produjo un aumento tanto de triglicéridos in vitro, como de la adiposidad medular in vivo; siendo parcial o totalmente prevenido por un co-tratamiento con metformina (grupo FM). No se observaron diferencias en las pruebas biomecánicas femorales in vivo, ni en actividad de lipasa y relación RUNX2/PPAR-γ in vitro. La DRF aumentó la expresión de RAGE en CPMO, siendo prevenido por co-tratamiento con MET. CONCLUSIONES.: El síndrome metabólico inducido por una dieta rica en fructosa aumenta la adiposidad medular femoral y, en parte, la predisposición adipogénica de las CPMO. A su vez, esto puede ser prevenido total o parcialmente por un co-tratamiento oral con MET.
