WWW.SECAKADEMICA.BLOGSPOT.COM - 2007PROF. ALEJANDRO OSTOIC ROZZI,

PAS-ACADEMICO ESCUELA DE EDUCACION FISICA, DEPORTES Y RECREACIONUNIVERSIDAD CATOLICA SILVA HENRIQUEZ

CONSULTA: PROLIFERACIÓN ADIPOSITARIAATENCION: ALUMNA UCSH - SRTA. ANITA MARCHANT ATENCIÓN 2017: ESTUDIANTES NIVEL 300 DE LA CARRERA DE NUTRICIÓN Y DIETÉTICA

Expresion génica en tejido adiposo de obesos usando microarrays (Calvo, R.M., Obregón, M.J., Rubio, M.A., Vesperinas, G., Frühbeck, G., Gomez-Ambrosi, J.)Estamos estudiando las alteraciones en la expresion génica en tejido adiposo humano subcutáneo y omental de sujetos obesos mórbidos, comparandola con la expresión en el mismo tejido de sujetos controles. Las muestras se obtienen durante la cirugía bariátrica de pacientes obesos (colaboracion con el Hospital “La Paz”, el Hospital Clínico (ambos de Madrid) y la Universidad de Navarra). El primer estudio preliminar en tejido adiposo subcutáneo revela que varios cientos de genes presentan expresion génica alterada en sujetos obesos, muchos de ellos por inhibición de las rutas del metabolismo lipídico y otros por aumento de las rutas de inflamación.

Regulación del gen de UCP-1. El Triac es un agente termogénico (Martinez-de-Mena, R., Calvo, R.M., Obregón, M.J.)El tejido adiposo marrón (BAT) es un tejido involucrado en la termogénesis facultativa o adaptativa. El principal mecanismo de activación termogénica del BAT es la inducción de la UCP-1, proteína mitocondrial específica del BAT, que al desacoplar la fosforilacion oxidativa produce calor. Hemos estudiado la regulacion de la activación adrenérgica de UCP-1 en cultivos primarios de adipocitos marrones de rata. Los adipocitos proceden de células precursoras que proliferan y diferencian “in vitro” a adipocitos maduros.El mRNA de UCP-1 se estimula por norepinefrina (NE) y la T3 potencia los efectos de la NE a nivel transcripcional. La insulina inhibe la estimulación adrenérgica del mRNA de UCP-1. Hemos estudiado el papel de las rutas de señalización MAPK y PI3K que son inhibidoras de la señal adrenérgica para UCP-1.Tambien hemos estudiado el efecto de los glucocorticoides sobre la estimulación adrenérgica del mRNA de UCP-1. Estos efectos se han estudiado a nivel transcripcional usando el promotor génico de UCP-1, usando transfecciones transitorias en cultivos primarios de rata, estudiando su regulacion por T3, NE e insulina. La estimulación del “enhancer” TRE (-2493/-2253) ligado al promotor basal de la UCP-1 es máxima usando T3+NE en ausencia de insulina. Los glucocorticoides tienen una acción inhibidora de la activación transcripcional del promotor en estadios celulares tempranos y su acción es estimuladora durante la diferenciación. Hemos terminado los experimentos de comparación de Triac con T3, usando ratas infundidas con dos dosis de Triac o T3. Se confirma la mayor potencia termogénica del Triac en BAT sobre UCP-1, LPL y leptina, pero no sobre UCP-3. Esta acción es específica del BAT, ya que en otros tejidos como músculo, corazón, hígado o riñón la T3 tiene mayor efecto que el Triac. El corazón se ha estudiado de modo preferente verificándose la menor potencia del Triac respecto a la T3 estudiandose varios genes. Las dosis bajas de Triac son capaces de inducir UCP-1 en tejido adiposo blanco (reactivacion ectópica del tejido adiposo). Se ha medido las concentraciones de Triac en distintos tejidos de rata. La infusión de T3 y Triac, produce fuerte inhibición del TSH y de la T4 e hipotiroidismo tisular, aunque los efectos del Triac son menores que los de T3.

Regulación de la expresión de la 5’Desiodasa 2 (D2) en adipocitos marrones (Martinez-de-Mena, R., Calvo, R.M., Obregón, M.J.)La T3 necesaria para la activación termogénica del BAT es producida localmente en el adipocito marrón por la D2. Hemos estudiado la regulación de la actividad D2, su expresión y regulación del promotor proximal en cultivos primarios de adipocitos marrones. La D2 se estimula por NE, vía receptores ß3-adrenérgicos. La T3 se requiere y potencia la activación adrenérgica de la D2, de modo similar a los efectos ejercidos sobre el mRNA de UCP-1. La activación adrenérgica de D2 requiere la presencia de insulina y de la via MAPK (de modo opuesto a lo encontrado para UCP-1 donde MAPK es inhibitoria). Hemos estudiado las rutas de señalización MAPK yPI3K y su papel estimulador sobre D2.Los glucocorticoides tienen una acción inhibidora de la actividad D2 a tiempos cortos y dosis altas, especialmente la dexametasona y corticosterona, mientras que a tiempos largos y dosis pequeñas su acción parece estimuladora (hidrocortisona). El mRNA sigue un patrón similar.Tras aislar el promotor de la D2, analizamos su regulación por NE y glucocorticoides. La dexametasona inhibe la actividad transcripcional del promotor de D2, a nivel de un cEBP en el promotor proximal de la D2. Proliferación de adipocitos blancos Hemos comenzado el estudio de los factores mitogénicos que contribuyen a la proliferación de los preadipocitos blancos, de modo paralelo a los ya realizados sobre los procesos de proliferación de preadipocitos marrones, analizándose varios factores de crecimiento y su potenciación por hormonas.Regulación de la expresión de adiponutrina por T3 en adipocitosLa adiponutrina (AN) es un gen identificado en la línea de preadipocitos 3T3L1. La proteína se localiza en membranas y posee actividad triacilglicerol lipasa y acilgliceroltransacilasa, lo que sugiere que puede tener una función dual tanto de movilización como de almacenaje de energía en los adipocitos. La expresión de su mRNA en tejido adiposo está sometida a una fuerte regulación nutricional tanto en humanos como en animales: disminuye en ayuno y aumenta con la realimentación. Estos datos sugieren su relevancia en el metabolismo energético. Entre las múltiples señales que regulan el metabolismo se encuentran las hormonas tiroideas y la insulina que regulan el desarrollo, proliferación y diferenciación del tejido adiposo. Las hormonas tiroideas regulan la tasa metabólica y el gasto energético. Hemos estudiado la regulacion del mRNA de AN por T3 e insulina en cultivos de adipocitos blancos y en tejidos adiposos blanco y marrón de ratas hipotiroideas y eutiroideas. El mRNA de AN aumenta al avanzar la diferenciación, siendo necesaria la presencia de insulina. La T3 aumenta el mRNA de AN desde preconfluencia, a dosis fisiológicas de T3. El mRNA se estabiliza en presencia de T3. En ratas el mRNA de AN disminuye mucho en tejido adiposo marrón y blanco de animales hipotiroideos, y se recupera al tratar con hormonas tiroideas.

Regulación de las actividades Desiodasas en tejidos de rata y raton (Martinez-de-Mena, R., Calvo, R.M., Obregón, M.J., Lavado, R., Morreale de Escobar, G., Guadaño-Ferraz, A., del Barco, I., Niehrs, C.)1. Estudio de la actividad y mRNA de D1 y D2 en situaciones de deficiencia de iodo en tiroides y varios tejidos (en colaboración con R. Lavado-Autric, R. Calvo y G. Morreale). Tras el analisis de las actividades D1 y D2 en tiroides y distintos tejidos, se ha determinado la abundancia relativa de los mRNA de D1 y D2 y su presencia en tiroides y en varios tejidos, asi como su regulación selectiva en cada tejido en la situación de deficiencia de iodo.2. Hemos estudiado las desiodasas D1 y D2 y las hormonas tiroideas en varios tejidos de ratones knock-out para el gen dkk3 utilizando ratones del mismo background genético. Este estudio muestra que la dkk3 no es una desiodasa D2, ya que en los KO de dkk3 no existen alteraciones ni en la actividad D2, ni en las concentraciones de T3 y T4 en los tejidos analizados y que dkk3 y D2 no tienen la misma función (en colaboracion con los Dres. R. Martinez de Mena, A. Guadaño, I. del Barco y C. Niehrs).

Efectos de adrenalina e insulina sobre la actividad electrofisiologica en adipocitos humanos de individuos obesos y no obesos en relacion con polimorfismos del receptor ß2 adrenergico. Vicerrectoría de investigaciones, innovación y extensiónwww.ucm.es/bucm/tesis/19911996/d/1/d1010001.pdf

Investigador(es) principal(es): julio cesar sanchez naranjo

Los adipocitos son células claves en el proceso fiiopatológico que relaciona la obesidad con una diversidad de patologías asociadas, en particular la diabetes mellitus no insulino-dependiente. La actividad electrofisiológica de los adipocitos esta relacionada con la proliferación celular, proceso que está alterado en la obesidad. Una diversidad de canales iónicos, principalmente canales de potasio activables por voltaje han sido implicados en la regulación de la diferenciación y proliferación de adipocitos. Adicionalmente hormonas como la insulina y las catecolaminas son reguladores de la proliferación del adipocito y se sabe que estas hormonas son elementos críticos para determinar la función del adipocito, la cual se altera durante el proceso fisiopatológico que conduce a la obesidad y a los trastornos asociados a ésta. El recepto ß adrenérgico es uno de los mediadores de las acciones de las catecolaminas y es regulado también por la insulina; sus polimorfismos han sido relacionados con la susceptibilidad a desarrollar obesidad y enfermedades asociadas a ésta. Sin embargo, la relación entre actividad electrofisiológica, regulación hormonal del adipocito, polimorfismos del receptor ß adrenérgico y obesidad no ha sido explorada suficientemente. El presente proyecto investigará los efectos individuales y conjuntos de la insulina y la adrenalina sobre la actividad electrofisiológica (potencial de membrana y corrientes de célula completa), utilizando la técnica del pinzamiento de membrana (path Clamp), modalidad célula completa (whole cell) en adipocitos de tejido celular subcutáneo procedente de individuos obesos y no obesos que serán previamente genotipificados para el gen ADRB2, y evaluará si existen diferencias entre estas dos poblaciones de células. Adicionalmente se establecerá la relación existente entre los efectos de estas hormonas sobre la actividad del adipocito y los polimorfismos del receptor ß adrenérgico.

Factores endocrinos y paracrinos que regulan el adipocito y su relación con el riesgo cardiovascular, dislipidemia y obesidad (Parte I) MD. PhD. Profesor Uiversidad de la Sabana. Director del Laboratorio de Biología Molecular. Universidad de la Sabana. Bogotá.** MD. MSc. Profesor Asociado Departamento de Obstetricia y Ginecología, Universidad Nacional de Colombia. Docente de Ginecología yObstetricia. Universidad de Ciencia aplicada y ambiental (UDCA).El tejido graso era inicialmente mirado como un tejido de recubrimiento y protector de la piel. A medida que se fueron descubriendo sus funciones vemos que se trata de una unidad endocrina y paracrina que modula un sinnúmero de procesos metabólicos. El adipocito obtiene su energía a través de la betaoxidación mitocondrial de los ácidos grasos y su exceso se almacena como triacilglicerol (TAG) permaneciendo como reserva dependiente de la lipoproteína lipasa (LPL) citosólica. Con el fin de almacenar, transformar y utilizar la energía existen dos clases de tejido adiposo; el tejido adiposo blanco (WAT de las siglas inglesas) con células uniloculadas de depósito y el tejido adiposo pardo (BAT) que posee células multiloculadas productoras de calor. La función principal del WAT es el almacenamiento de lípidos y liberarlos de acuerdo a los requerimientos a diferencia del BAT que posee un gran número de mitocondrias y un sistema enzimático que inicia una segunda conductancia que no genera ATP sino un desacoplamiento metabólico en estos organelos con producción de calor. La vascularización está aumentada y la relación volumen capilar / volumen citoplasmático es mayor en el tejido graso que el muscular. El control neuronal es de origen adrenérgico; sin embargo, el BAT posee receptores B3 membranales que inducen termogénesis y modificaciones en la eficacia que se utilizan los sustratos siendo una vía alterna para transformar la ganancia de peso por unidad de nutriente ingerido. Su localización es general con una distribución especial en la mujer y el BAT se encuentra en el cuello, región dorsal del tronco, axilar, suprarrenal, riñón y región inguinal. 1, 2. Su función es bien conocida como aislante térmico, protector de órganos, modulador del contorno corporal especialmente en la mujer, reservorio energético, recientemente demostrado que participa en el control del apetito, en el mantenimiento del peso corporal y como regulador global del metabolismo energético 3.

Diferenciación celular Las células adiposas proceden del mesodermo. De acuerdo a los estímulos se puede diferenciarhacia fibroblastos o hacia adipocitos. La mayoría de los efectores que inducen diferenciación de los preadipocitos primarios a células grasas maduras incluyen las 3T3-F442A, 3T3-L1, y ob 17; algunas diferencias de estas pueden ser debidas al estadio en que actúan los diferentes inductores de diferenciación como el FBS +1, +D, +M 4. Se ha observado que en cultivo de adipocitos se promueve la diferenciación celular por medio del Factor derivado de los adipocitos (FA) que se produce en cultivo de adipocitos diferenciados. Se ha reportado que en el endotelio capilar se liberan factores que a su vez liberan e impulsan la multiplicación y la diferenciación, lo que sugiere que la matriz extracelular es la causante de esta actividad 5. Los preadipocitos se han visto involucrados en la diferenciación al colocarlos en cultivo de preadipocitos de humanos con obesidad masiva, encontrándose que aumentó cuatro veces la proliferación en comparación con los individuos no obesos, infiriendo que existe un circuito autocrino semejando la proliferación del preadipocito hacia la hiperplasia tisular que ocurre en la obesidad 6. El compromiso de las células totipotenciales de la línea adipocítica y su diferenciación de preadipocitos a adipocitos ocurre no solo durante la embriogénesis sino también cuando el organismo se ha desarrollado. Existen factores endocrinos y paracrinos involucrados en la diferenciación del adipocito. 2.1. Factores endocrinos Insulina: la insulina promueve la diferenciación solamente en concentraciones suprafisiológicasy sus efectos son mediados a través de la IGF-1. Se sabe que la insulina se une al receptorIGF-1 con baja afinidad y puede reproducir todas las acciones de la IGF-17, factor que estimula la diferenciación a concentraciones menores y parece ser el inductor fisiológico. Factores similares a la insulina IGF-1: es categorizado como el inductor fisiológico de ladiferenciación sobre las células 3T3-F442A cultivadas en suero fetal bovino. Este efecto no se vecuando se administra hormona de crecimiento, EGF, o el factor derivado de las plaquetas8. Glucocorticoides: son estimulantes energéticos de la diferenciación de los adipocitos de origen3T3-L1 y TA-1, actúan directamente en la transcripción celular. No se conocen los genes relevantes de la trascripción. Un posible candidato es el factor de trascripción C/EBPgama; por otro lado los glucocorticoides inhiben la fosfolipasa A2 y por esta vía puede contrarrestar el efecto inhibitorio de las prostaglandinas9. Triiodotironina (T3): se requiere para la diferenciación de células OB-17, la cual se bloquea aladicionar 8-bromo cAMP10. Hormona de Crecimiento (HC): se describe su implicación en la diferenciación del adipósito. La depleción inmunológica de la HC en suero fetal bovino presentó interferencia en las células 3T3- F442A y OB-1771 que requirieron HC para su inducción11. Factores de Crecimiento: existen varios factores de crecimiento que inhiben la diferenciación del adipocito como el Factor de Crecimiento Epidérmico (EGF), el de transformación de alfa (TGFα) y beta (TGFβ), el factor de crecimiento fibroblástico básico (bFGF). En trabajos experimentales se ha podido demostrar que el EGF inhibe la diferenciación de los adipocitos y la inyección diaria en ratas disminuye la masa grasa de acuerdo a la dosis12. El TGFα inhibe la diferenciación de las células 3/3- F442A confirmándose que en ratones transgénicos la sobre-expresión de TGFα presentó una disminución del 50% de la grasa corporal comparada con los ratones no transgénicos13. Ácido Retinoico (RA): estudios experimentales han demostrado que el RA participa comoinhibidor del tejido graso. En dosis bajas inhibe la diferenciación de líneas celulares sin afectar lasíntesis de DNA o la multiplicación celular. Dosiselevadas bloquean la diferenciación de célulasembrionarias mesodérmicas y promueven su conversión hacia un fenotipo ectodérmico neuronal14.

2.2. Factores paracrinos Proteína estimulante de la acilación (ASP): esta proteína se encuentra originada por el cambiode C3 en la cascada del complemento por interacción del factor β de la seri-adipsin-proteasa,que se sobre-expresan en el paciente obeso15. La ASP induce la diferenciación de los preadipocitos a adipocitos y la síntesis del triacilglicerol.

Angiotensinógeno: interviene tanto en la diferenciación del nuevo adipocito como en la funciónde células maduras. La forma activa de la Angiotensina II se genera por la acción de la enzima convertidora (ECA) en el tejido adiposo16. El antagonismo de los receptores de angiotensina suprime la hipertrofia adiposa y los inhibidores de la ECA aumentan la sensibilidad a la insulina17. Estos hallazgos son consistentes al encontrarse que los receptores de angiotensina aumentan con la masa de tejido graso, dieta alta en grasa. El mecanismo de acción de la angiotensina en el adipocito como en el resto de los tejidos obedece a la estimulación de la síntesis de prostaciclina (PGI2) 18. Prostaglandinas: El tejido graso produce tres tipos de prostaglandinas (PGs): la PGE2, laprostaciclina y niveles bajos de PGF2α. Participan en la regulación del flujo sanguíneo, lipólisisy diferenciación celular. Estas prostaglandinas inhiben la diferenciación de las células 3T3-L1 yTA-1 al parecer mediada por un receptor prostanoide que activa la fosfolipasa C que lleva a su vez a un incremento de la producción de trifosfato de inositol y de calcio intracelular 19. Si se adiciona un inhibidor de la cinasa dependiente de calmodulina (KN62), su efecto se antagoniza.Por otra parte, el efecto supresor de ciertas prostaglandinas sobre la diferenciación y la síntesis tanto a nivel de la liberación del ácido araquidónico como la conversión del araquidonato a prostaglandina por vía de la ciclooxigenasa estimula la diferenciación del tejido graso. Su unión a otros receptores membranales son ligandos de receptores activados proliferadotes de peroxisoma (PPARs), conjunto de proteínas nucleares que juegan un papel importante en la diferenciación del adipocito 20. Es decir las PGs pueden desempeñar un papel doble en la diferenciación dependiendo del tipo de receptor donde actúen. Antiinflamatorios no esteroideos (AINES): los inhibidores de la ciclooxigenasa como la indometacina o ibuprofeno sustituyen a los glucocorticoides para inducir la diferenciación adipogénica9; contrariamente a la diferenciación de células OB-1771 estimulada por la prostaciclina, produce un aumento transitorio del calcio intracelular. Factor de Necrosis Tumoral alfa (TNF α): uno de los productos que labora el tejido graso es elTNFα; es un potente inhibidor de las células 3T3-L1 y TA-1 y represor del fenotipo adiposo de células maduras que produce además una desdiferenciación celular 21. Deslipialización: son cambios que se presentan en los adipocitos maduros por inhibición de laexpresión de la esteaoril CoA desaturasa de 422/ aP2 y Glut 4, precedidos por una disminución de la expresión C/EBPα, desconociéndose si esto es causa o un efecto de la diferenciación 22.

3. Elementos de transcripción que participan en la adipogénesis Dentro de los elementos de transcripción aparecen cuatro familias proteicas C/EBP, PPAR,ADD1/SREBP1, RXRs. 3.1. Familia C/EBP El factor de transcripción CAAT/proteína reforzadora de unión (C/EBP) es un factor importanteen la regulación de diferenciación del adipocito. Este factor pertenece a la familia de proteínas bZIP, con dominio que media la unión de DNA y el dominio de dimerización del cierre de la leucina. Existen dos isoformas C/EBP beta y C/ EBP épsilon que participan en etapas tempranas de la diferenciación. Los agentes empleados para esta son el cAMP para C/EBP beta y los glucocorticoides para el C/EBP epsilon. Si bien no se conocen sus funciones parece que estas proteínas inducen a C/EBP alfa y C/EBP

gama23. La C/EBP alfa interviene en la homeostasis energética y la C/EBP beta y gama en la diferenciación temprana e inducen las isoformas C/EBP alfa y gama. Existe otro miembro de esta familia que es el CHOP-10/Gadd153 que contiene un tipo de dimerización diferente en la unión de DNA. Esta proteica forma heterodímeros con otras formas de C/EBP uniéndose solo a subgrupos, lo que da lugar a que CHOP-10 en etapa temprana pueda tener una función inhibitoria negativa dominante en la transcripción de C/EBP activado en sus sitios clásicos 24.

.2. Familia PPAR Este grupo pertenece a una línea de receptores hormonales nucleares (receptores activados proliferadores de peroxisomas-(PPARS) que han sido identificados por la activación por sustancias que inducen proliferación de peroxisomas en las células. Hay evidencia de que este conjunto de factores de transcripción participan en la diferenciación del adipocito; existen además otros tipos celulares que activan estos receptores de origen conjuntivo como los preadipocitos, mioblastos, células multipotentes C3H10T1/2, expresión ectópica de ciertas variantes PPAR que en presencia de ligandos pueden inducir diferenciación de fibroblastos N1H-3T3 25. Las isoformas de PPAR se unen como complejos heterodímeros con los rece ptores retinoides (RXRs) para elementos de respuesta (PPRE/DR-1, repeticiones directas de la secuencia RGGTCA separada por una base). Estos efectos han sido identificados en gran número de genes del adipocito incluyendo carboxiquinasa- fosfoenolpiruvato, lipoproteinlipasa, la proteína de unión de ácidos grasos 422/ap2 y la estearil-CoA desaturasa . Existen diferentes variantes de PPAR: las isoformas PPARy1 y 2; estas dos isoformas se expresan en el tejido adiposo especialmente el PPARy2. Hay otras isoformas PPAR α, PPAR β, PPAR delta; esta última es inducida durante la diferenciación de las células OB-1771. Su transcripción está inducida por sus ligandos, aunque los ácidos grasos y sus metabolitos, algunos fármacos hipolipemiantes y antidiabéticos (tiazolidinedionas) han mostrado activación de la familia de PPAR. Otras sustancias como los derivados del ácido araquidónico, un análogo de la prostaciclina (carbaciclina), leucotrienos Bα y B8, HETES activan los PPARε . La insulina estimula sinérgicamente el potencial de transactivación de toda la familia PPAR; dichaactividad es dependiente de la proteincinasa mitogénica activada (MAP); no se ha demostradoque requiera de fosforilación directa de PPAR por esta enzima. El MAP fosfororila un grupo de sitios N-terminal de PPARε en respuesta a factores de crecimiento, produciendo interferencia sobre la transactivación y por lo tanto un efecto negativo, determinando que la Insulina pueda ejercer un efecto positivo y otro negativo por el MAP . 3.3. Familia ADD1/SREBP1 Esta familia representa la participación del Factor 1 dependiente de la Diferenciación y Determinación del adipocito (ADD1) y de la proteína 1 de elementos de unión con un esterol regulatorio (SREBP1); es un factor de transcripción helix-asa-helix básico (bHLH). ADD1/ SREBP1 activa la transcripción a través de cada uno de los nucleóticos Caja E (ATCACGTGA) yel esterol regulatorio (ATCACCCAC). En estas condiciones este factor induce la expresión de la lipoproteinlipasa (LPL) y de los genes de los ácidos grasos (FAS), con el consecuente aumento en la síntesis de ácidos grasos, su captación y acumulación en el tejido graso. 3.4. Actividad de transcripción del RXRs Es conocido que el Ácido Retinoico (AR) participa en la inhibición de la diferenciación de los adipocitos; sus efectos son mediados por dos clases de receptores nucleares: los RARs y losRXRs. El uso de ligandos específicos ha implicado al RAR como el factor de mayor efecto inhibitorio en la diferenciación del adipocito. Existe una interrelación entre los receptores RARs y los PPAR; por una parte los RARs se unen al DNA como heterodímeros RXRS y los PPAR heterodimerizan con RXRs, sugiriendo que los RARs inhiben la diferenciación por competencia con los PPAR por su heterodimerización asociada.

4. Factores hormonales y paracrinos que regulan el adiposito El adipocito es una célula con una capacidad de respuesta a señales centrales o periféricas con producción de diferentes proteínas que modulan la homeostasis energética (leptina, adiponectina, resistina), vascular (Factor de Necrosis Tumoral, Interleuquina-6), lipoproteínas (Lipoproteinlipasa), respuesta aguda (Alfa-1 ácido glicoproteína, suero amiloide A (SSA), endotelial (Monobutirin), factor de crecimiento vascular (VEGF). 4.1. Moléculas que regulan la homeostasis Leptina La leptina fue la primera molécula descrita asociada a una mutación monogénica responsable de la morbilidad en el fenotipo de ratones obesos. Es una hormona que se expresa en el tejido adiposo, circulación y líquido cefalorraquídeo. Su concentración en suero correlaciona proporcional al Índice de Masa Corporal (IMC) con valores de 1- 10 ng / ml. Por pasar con facilidad por la barrera hematoencefálica funciona como un signo aferente en el SNC desde el tejido adiposo, se localiza en el núcleo arcuato del hipotálamo y en la región conocida como centro de control de la saciedad. Se describen sus funciones a nivel central como regulador de ingesta de alimento, peso corporal y control de energía; a nivel periférico se ha descrito su acción en el músculo esquelético, hígado, páncreas, tejido adiposo. La leptina disminuye el peso corporal y la masa adiposa por incremento de la energía y disminución de la ingesta. Se postula que su mecanismo de acción está relacionado con el aumento del 5-AMPc activando la proteinquinasa (AMPK) la cual actúa en músculo, hígado y SNC. Una vez activa AMPK disminuye el consumo de ATP afectando las vías anabólicas como la transcripción de glucosa, síntesis proteica, síntesis de colesterol, ácidos grasos y triglicéridos e incrementando las vías catabólicas como el transporte de glucosa, β- oxidación, glicólisis y biogénesis mitocondrial. Otras funciones atribuidas a la leptina se relacionan con los procesos fisiológicos de la fertilidad, la respuesta inmune, el eje hipotálamohipófisis suprarrenal. Se ha observado que estados de inmuno-supresión correlacionan con estados de desnutrición asociados a disminución de la leptina y alteración de los linfocitos T. Por otra parte modifica la hormona de crecimiento, prolactina, y tiene un ritmo circadiano con elevación en horas de la mañana. Adiponectina La adiponectina es una proteína de 30 kDa, compuesta de 244 aminoácidos, secretada en el tejido adiposo con concentraciones en suero humano de 5-30 nM y dos a tres veces mayor en las mujeres que en los hombres. Se postula que podría desempeñar un papel preventivo en la RI, arteriosclerosis y propiedades anti-inflamatorias. Aunque en roedores existe una regulación positiva directa del gen de la adiponectina por la insulina, en humanos es muy poco probable porque no hay modificación de la adiponectina en el período postprandial. Un análisis sobre la relación de la adiponectina y diabetes tipo 2 evidenció una disminución de sus niveles con un aumento del IMC; esta disminución se correlacionó con una disminución de la sensibilidad a la insulina34. Es conocido que la adiponectina está disminuida en la obesidad, Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2) y enfermedad cardiovascular, condiciones comúnmente asociadas a la RI. Estudios genéticos han demostrado que un polimorfismo en el locus para adiponectina 3q27 podría afectar los niveles circulatorios y un aumento en el riesgo de desarrollar diabetes tipo 2 35.El receptor activado proliferador de los peroxisomas (PPAR) y agonistas incrementan la expresiónen las concentraciones de adiponectina así como una disminución plasmática de TNFα. El TNFα aumenta localmente en el tejido adiposo en pacientes obesos y posiblemente estos altos niveles disminuyen las concentraciones de adiponetina36. La sobre expresión de la adiponectina en la apolipoproteína E (ApoE) en modelo de ratón demostró que reduce la arteriosclerosis severa y aumenta los receptores de TNFα. En forma similar un aumento de la placa ateromatosa se ha observado en ratones con déficit de adiponectina o cuando se produce una lesión endotelial; además en pacientes diabéticos con enfermedad cardiovascular han mostrado tener menos adiponectina que los diabéticos sin esta enfermedad.

Es conocido que un imbalance en la secreción de insulina y una disminución de la sensibilidadperiférica caracteriza la patogénesis de la diabetes tipo 2. La ablación del receptor de insulina en el adipocito (FIRKO) causa un incremento en los niveles de adiponectina. Por otro lado la ablaciónen los adipocitos de la captación de la glucosa estimulados por la insulina y del transportador deglucosa (GLUT4) resulta en una alteración de la sensibilidad a la insulina en músculo e hígado con disminución de adipoquina 38. La reducción en la gluconeogénesis fue debida a una disminución de la expresión de la glucosa-6-fosfatasa (G6Pasa) y de la fosofoenolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK) resultando en una disminución de la producción de glucosa hepática. La adiponectina actúa en músculos aumentando el flujo y la oxidación de ácidos grasos, reduciendo el contenido de TG en el músculo esquelético como expresión del no acoplamiento de proteínas 2-3. Similar a los efectos periféricos de la leptina, es posible que la adiponectina aumente la sensibilidad a la insulina en músculo e incremente la oxidación de ácidos grasos. Con respecto a la adiponectina y su relación con la arteriosclerosis, los estudios muestran quese acumula en la pared de los vasos dañados e inhibe la inducción del TNFα de la adhesión delas células endoteliales arteriales. Los modelos de ratones transgénicos deficitarios de diponectina muestran mayor formación de neointima ante una presión externa frente a los controles. En humanos se relaciona de forma inversa a la reactividad vascular52. Por otro lado, la adiponectina inhibe la proliferación de progenitores mielomonocíticos e inhibe la fagocitosis y producción de TNFα de los macrófagos, hallazgos compatibles con la actividad antiinflamatoria. Resistina La resistina es una hormona tejido específico del tejido adiposo de 10-kDa que fue recientementeidentificada como reguladora de la adipogénesis pero que disminuye con el tratamiento de los agonistas PPARε. La inyección de resistina en el ratón reduce la tolerancia a la glucosa y la acción de la insulina. Cuando la resistina experimentalmente fue inyectada a niveles fisiológicos produjo un aumento de los niveles de insulina y disminución de glucosa. La resistencia a la insulina causada por infusión de resistina fue atribuida a un aumento en la producción de glucosa y no a un aumento de la captación. Esto indica que la resistina tiene un claro y rápido efecto a nivel hepático pero no a nivel de la sensibilidad periférica de la insulina40. Aunque algunos estudios han dudado sobre el papel de la resistina en la resistencia de la insulina asociada con la obesidad, es posible que los niveles séricos no se correlacionen con el RNAm o niveles de proteína, fenómeno observado por otras adipoquinas en condiciones especiales41. Proteína estimulante de la Acilación (ASP) Como se comentó anteriormente, la ASP se encuentra comprometida en el sistema complementopor los factores C3, factor B, y adipsina. Estos tres precursores proteicos son producidos y secretados por el adipocito. Se sabe que aumenta la lipogénesis localmente e inhibe la sensibilidad de la LPA que media en la lipólisis. Una disminución en el ratón de C3 juega un papel importante en la producción calórica, la absorción de grasas, pero no son significativas. En ratones hay resistencia a la ganancia de peso inducida con dieta hipercalórica y a un aumento en los niveles de ácidos grasos libres posprandial. Los niveles de ASP se encuentran elevados en pacientes obesos y disminuidos después del ayuno o pérdida de peso.

4.2. Moléculas e inflamación Factor de Necrosis Tumoral alfa (TNF α) El TNFα es una citoquina producida por monocitos, linfocitos, tejido adiposo y músculo. Se manifiesta a través de dos receptores de membrana (TNFR): TNFR1 (p60) y TNFR2 (p80). Las fracciones solubles de estos receptores resultan de la proteolisis de la porción extracelular del receptor cuando el TNFα se une a él. El adipocito tiene unos niveles de RNAm y expresión proteica de TNFα bajos; sin embargo, el receptor se halla sobre-expresado en personas obesas con aumento del IMC y de la circunferencia abdominal.

El TNFα ha sido implicado como un regulador de la sensibilidad a la insulina. Estudios in vivo han demostrado que el adipocito de roedores obesos con resistencia a la insulina (RI) y de humanos obesos producen significativamente mayor cantidad de TNFα y su neutralización produce un aumento en la captación de glucosa en respuesta a la insulina. A la inversa se ha demostrado que una mayor cantidad de TNFα en sujetos con un polimorfismo en la posición 308 de su promotor se asocia a un incremento de la masa grasa y de la RI. Los sujetos obesos al perder peso presentan una disminución del TNFα y no hay diferencias en los pacientes con o sin RI cuando se corrige el IMC. Varios mecanismos han sido propuestos de la acción de la TNFα en inducir RI: defecto en la capacidad del receptor de la insulina para la fosforilación y disminución de la expresión génica de los transportadores de glucosa insulino-sensibles (GLUT-4). Se ha visto que en la obesidad se halla aumentado el TNFα asociado a la membrana por un defecto en el procesamiento a su formasoluble. El TNFα transmembrana es capaz de generar RI local y así alterar en forma autocrina labiología del adipocito. El TNFα parece jugar un papel en la fisiopatología de la hipertensión (HTA) asociada a la obesidad. Estimula la producción de endotelina 1 y angiotensinógeno in vitro. En el modelo de rata hipertensa se aumenta significativamente la síntesis y secreción de TNFα en respuesta al lipopolisacárido. Se ha encontrado una asociación entre los niveles de TNFα y la tensión arterial sistólica en personas con adiposidad grado 2-3. Parece que juega papel en las alteraciones lipídicas asociadas a la RI. El TNFα en situación de infección-inflamación incrementa la concentración de triglicéridos (TG) por estimulación de la producción de lipoproteína VLDL46.Interleuquina -6 (IL-6) La IL-6 es producida por diferentes tipos celulares incluyendo las células del sistema inmune, células endoteliales, fibroblastos, miositos y adipocitos mediando en la respuesta inflamatoria y de estrés. Dado que la concentración de IL-6 es proporcional a la masa grasa, el tejido graso es una fuente importante de esta citoquina. Se ha calculado que la tercera parte proviene del adipocito, su producción y concentración se asocia al IMC en hombres obesos y mujeres posmenopáusicas. Se ha asociado aumento de IL-6 con la aparición de dislipidemia (aumento TG, disminución HDL)en pacientes con síndrome metabólico, aumento de la proteína C reactiva (PCR). Tanto la IL-6como la TNFα disminuyen en la expresión de la lipoproteína lipasa (LPL) y podrían tener un papel importante en la captación de ácidos grasos por el adipocito. De acuerdo a observaciones recientes las concentraciones de IL-6 se relacionan con la RI en elhombre e incluso con capacidad predictiva del DM2. Por otro lado se relaciona en forma significativa con la tensión arterial, de hecho la IL-6 estimula el sistema nervioso central y simpático y aumento del colágeno en la pared vascular, inducción en la síntesis de fibrinógeno, aumento en la concentración de angiotensinógeno precursor de la angiotensina 2 de poder vasoconstrictor. 4.3. Efectos vasculares La microvasculatura en el tejido adiposo es única. Como tejido que tiene un potencial de crecimiento dado por sus propiedades metabólicas y el alto grado de plasticidad con respecto ala vascularización. Se ha demostrado experimentalmente que un inhibidor de la angiogénesis resulta en una disminución del peso y pérdida del tejido graso en varios modelos de ratones obesos 54. Por otra parte se ha identificado que el monobutirin, una molécula proangiogénica deorigen lipídico, puede servir como factor neovascularizante durante la expansión del tejido adiposo55. Adicionalmente el Factor -1 de crecimiento vascular endotelial (VEGF) contribuye en este proceso.

4.4. Efectos de las hormonas esteroideas Los esteroides sexuales juegan un papel importante tanto en el adipocito maduro como en la fase de diferenciación. La exposición a estrógenos incrementa dos veces la proliferación de los adipocitos en ratas hembras. Este efecto está mediado por el receptor estrogénico dado que ante la presencia de un agonista ICI182780 su efecto es nulo. Se han reportado los estrógenos en tumores mamarios y los

andrógenos en línea celular prostática modulan la proliferación por “up-regulation” en el receptor de EGF y el IGF1R. Sin efecto significativo en preadipocitos de rata. Mientras que el factor de crecimiento similar a la insulina (IGF1) es un potente factor mitogénico en estas células. La regulación de la adipogénesis por los estrógenos por un incremento de la actividad de la G-6-fosfato dehidrogenasa (GPDH) al parecer depende del género porque este efecto se encuentra restringido a la región parametrial de ratas y en concentraciones farmacológicas en preadipocitos del epidídimo. Su expresión puede estar modulada por los diferentes subtipos de receptores (alfa y beta) y cofactores de los receptores nucleares como el coactivador de los receptores esteroideos (SRC) que se ha reportado como sexo específico (57ª). Estas modificaciones explican el comportamiento del tejido adiposo durante la pubertad, el embarazo y el climaterio femenino. Experimentalmente los diferentes andrógenos (Testosterona (T), Dihidro testosterona (DHT), dehidroepiandrosterona sulfato (DHEAS), androstanediol, y androstenediol en bajas concentraciones fallan en la proliferación de los adipositos de ratas machos. Otros estudios muestran como la DHEA en concentración micromolar induce efectos antimitogénicos en células 3T3-L1 o en precursores estromales de tejido adiposo de ratones y cerdos58. Se postula que la acción de los andrógenos se realiza por dos mecanismos, uno a través de los receptores en el adipocito y otro para explicar el efecto antiadipogénico de los andrógenos que se encuentra relacionado con la reducción de la transcripción de genes que codifican factores transcripcionalesen el adipocito. Una de las unidades de genes reguladores de los procesos de adipoconversiónson los PPARε que podrían ejercer su efectos sobre los andrógenos por la siguientes razones: 1. Los genes regulatorios de los Parí incluyen varios elementos de respuesta hormonal (ERE) como el GRE donde el dominio del DNA se une al receptor de glucocorticoide pero también al receptor de andrógenos59. 2. Existen dos reportes donde el glucocorticoide dexametasona incrementa la expresiónde los PPARε en los fibroblastos 3T3. 3. Una familia de los PPAR como el PPARα se expresa en células hepáticas 60. Uno de los factores esenciales en la regulación de la conversión de tejido adiposo en la células 3T3-L1 es el IGF1, el cual se encuentra disminuido en células precursoras epididimales posiblemente a través del receptor de andrógenos y explica parcialmente por qué los andrógenos se encuentran disminuidos en las capas profundas del tejidoadiposo61. Se ha evidenciado que los altos niveles de precursores androgénicos como la DHEA y DHEAS se encuentran en tejido graso abdominal. La DHEA inhibe la conversión en el adipocito de las líneas celulares 3T3-L1 y F442A en preadipocitos de roedores y cerdos. Se han postulado dos mecanismos de acción: uno debido a la disminución en la síntesis de ácidos grasos por inhibición de la GPDH y otro por una reducción en la expresión de C/EBPα62. 4.5. Adipoquinas y cáncer Estudios epidemiológicos han identificado que la obesidad es uno de los factores de riesgo paracáncer. En un estudio en el E.U.A. sobre 900. 000 adultos mostró una asociación entre un aumento del IMC y riesgo de muerte por cáncer en un período de 16 años63. Se acepta que la lesión se encuentra confinada a las células estromales y donde el medio ambiente de los adipocitos en mujeres obesas posmenopáusicas pueden estar comprometidos como en el cáncer de glándulamamaria y médula ósea. Experimentalmente se ha demostrado que los factores secretados por los adipocitos promueven la tumorogénesis incrementando la proliferación celular, potencial invasión, y angiogénesis. Es el caso de la proteína SP1 que en roedores promueve el desarrollo de líneas celulares para cáncer mamario64. Existe otra proteína de la matriz extracelular del adipocito que es muy abundante y se postula como regulatoria de la tumorogénesis y progresión del cáncer65. Faltan muchos estudios para conocer el papel que tienen los diferentes cofactores del adipocito en la genésis del cáncer.

Alternativas bibliograficas de busqueda

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Rev. méd. Chile v.128 n.4 Santiago abr. 2000 Nutrición molecular, papel del sistema PPAR en el metabolismo lipídico y su importancia en obesidad y diabetes mellitusMolecular nutrition: regulation of lipid metabolism by peroxisome proliferator activated receptors (PPAR). Their relatioship to obesity and diabetes mellitusRicardo Uauy D1, Jessica I. Martínez A2, Cecilia V. Rojas B2

PPARs are transcription factors belonging to the super family of hormonal receptors. Their activity is regulated by fibrates, thiazolidinediones, certain anti inflammatory drugs and fatty acid derivatives, present in food. PPAR isoforms play a central role in lipid homeostasis, regulating anabolic (PPARg) and catabolic (PPARa) pathways of lipid metabolism. Additionally, these receptors participate in glucose homeostasis, influence cellular proliferation and differentiation and participate in inflammatory processes. The effects of PPARs on oxidative substrate partitioning suggests that they have a relevant role in the development of obesity and insulin resistance. (Rev Méd Chile 2000; 128: 437-46). (Key-words: Diabetes mellitus; Lipid peroxidation; Obesity; Obesity in diabetes; Peroxisome proliferators)Recibido el 25 de enero, 2000. Aceptada versión corregida el 7 de marzo, 2000. Laboratorio de Biología Molecular. Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos INTA, Universidad de Chile. 1Médico Cirujano, PhD 2 PhDLa mantención del balance energético, el equilibrio entre ingesta y gasto, es un "desafío fisiológico" para todo ser vivo, que implica ajustar el metabolismo oxidativo y la reserva de energía a los cambios en los requerimientos energéticos y a la disponibilidad de fuentes calóricas. La condición ideal sería que frente a un incremento en la ingesta aumentara la oxidación de sustratos y que frente a un déficit, disminuyera la oxidación de éstos. La termogénesis metabólica, resultante del desacoplamiento del transporte de electrones asociado a la síntesis de ATP, tiene escasa influencia en el gasto de energía en función de la ingesta. Así, un balance energético positivo conduce a la acumulación de grasas en forma de tejido adiposo.Las señales que modulan la adaptación frente a un cambio en la cantidad y tipo de sustrato energético provienen tanto del medio externo, como del ambiente interno. Dichas señales ejercen su efecto a través de distintos mecanismos celulares. El más conocido involucra sistemas de transducción mediados por receptores y mensajeros intracelulares que inducen cambios en la actividad de enzimas de las rutas metabólicas responsables de la homeostasis energética. Sin embargo, en la última década se ha registrado un gran avance en la comprensón de los mecanismos basados en la regulación de la expresión de genes cuyos productos participan en el metabolismo energético. Los nutrientes, incluyendo los lípidos, juegan un papel importante como reguladores de la expresón génica. En esta revisón analizaremos el papel de un sistema de regulación de la expresón génica que es mediado por un grupo de proteínas nucleares denominadas PPAR (peroxisome proliferator-activated receptor; o, receptor activado por proliferadores peroxisomales). Dicha proteína tiene un papel clave en la regulación de las

vías metabólicas involucradas en la mantención del balance energético y en la utilización de sustratos, en especial de la oxidación de las grasas. También se discutirán investigaciones recientes que vinculan a PPAR con obesidad y resistencia a insulina y otros procesos patológicos.Proliferación peroxisomal. Los peroxisomas son organelos de las células de eucariotes que albergan enzimas que catalizan importantes reacciones metabólicas, en su mayoría vinculadas al metabolismo de lípidos1. La proliferación de los peroxisomas puede ser estimulada por un grupo de compuestos llamados proliferadores peroxisomales, que incluye las tiazolidenedionas hipoglicémicas, plastificadores de uso industrial como el ácido ftálico y herbicidas1. En 1990, se determinó que en los roedores los proliferadores peroxisomales activan una proteína, denominada PPAR, que estimula la proliferación de los peroxisomas2 y al mismo tiempo, incrementa la actividad de varias enzimas responsables de la y -co-oxidación de ácidos grasos. Pese a que estos compuestos no inducen la proliferación de los peroxisomas en los hepatocitos humanos3, se ha determinado que el sistema PPAR cumple un papel importante en la regulación de vías metabólicas relacionadas con el balance energético (metabolismo lipídico. gluconeogénesis y termogénesis) Asimismo, participa en la producción de citoquinas involucradas en el proceso inflamatorio, en el control del crecimiento-diferenciación celular normal (adipogénesis, desarrollo de macrófagos) y también, en la proliferación celular neoplásica2,4.Características de PPAR: es una proteína de aproximadamente 56 kD que pertenece a la superfamilia de los receptores nucleares. Esta familia de receptores nucleares media los efectos, a nivel del control de la expresón génica, de las hormonas esteroidales, de los glucocorticoides, de la tiroxina, del ácido retinoico y de la vitamina D. Se conocen 3 isoformas de PPAR, denominadas , (o ) y , que son codificadas por genes individuales con alto grado de similitud. Además, existen tres variantes transcripcionales derivadas del gen PPAR. denominadas 1, 2 y 3.Los PPARs participan en la regulación de la expresón de genes específicos, a través de un mecanismo que es común a los miembros de la superfamilia de receptores nucleares. La Figura 1 ilustra, en términos generales, el control de la transcripción de genes mediada por PPAR. La unón del ligando a PPAR resulta en la activación de éste como factor transcripcional. El receptor dimeriza, formando un heterodímero con el receptor del ácido 9-cis retinoico (RXR). El receptor activado se une a secuencias de DNA específicas (PPRE, PPAR response element, o elemento de respuesta a proliferadores peroxisomales), presentes en los genes bajo control. En los últimos años, se ha identificado una veintena de proteínas que se asocian al extremo carboxílico de los receptores nucleares y que actúan como co-activadores o co-represores de la transcripción5. La unón del ligando induce un cambio conformacional en el receptor nuclear, que permite el reclutamiento de los coactivadores o co-represores de la transcripción.

FIGURA 1. Mecanismo básico de acción de PPAR

La activación de PPAR involucra la conversón del receptor a una forma transcripcionalmente activa. Esto implica la unión tanto del ligando como de presuntos coactivadores al receptor y la formación de un heterodímero con el receptor del ácido retinoico. El receptor activado por el ligando se une al elemento específico de respuesta en el DNA (PPRE), controlando la transcripción de genes blanco.La identificación de los ligandos endógenos de PPAR ha sido compleja. La activación de PPAR, evaluada a través de ensayos de activación transcripcional de un gen reportero, no constituye una prueba irrefutable de una interacción ligando-receptor, ya que no permite descartar que el verdadero ligando sea un metabolito del presunto activador. Recientemente, mediante ensayos de unón, se ha demostrado la unón de ácidos grasos marcados radioactivamente a PPAR.Por otra parte, los ligandos exógenos han permitido discriminar los efectos funcionales vinculados a la activación de las isoformas de PPAR. Así, PPAR es activado preferentemente por proliferadores peroxisomales como clofibrato, WY-14.643 y LY-171883. Los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs), los eicosanoides derivados de PUFAs esenciales, los fibratos y las drogas hipoglicemiantes del tipo de tiazolidinedionas son activadores de PPAR6. Entre los ácidos grasos, el ácido linoleico (18:2 n-6) y el ácido docosahexaenoico (DHA, 22:6 n-3) son los mejores activadores de PPAR (Figura 2): el ácido araquidónico (22:4 n-6) y eicosanoides como el leukotrieno B4 y el ácido 8-hidroxieicosatetraenoico (8-HETE) también son activadores. PPAR es activado por ácido linoleico y por DHA, mientras que PPAR es activado por DHA y no por el ácido linoleico. Algunos compuestos derivados de la oxidación de las lipoproteínas de baja densidad (LDL), como el ácido 13-hidroxioctadecanoico (13-HODE) y el ácido 15-hidroxieicosatetraenoico (15-HETE), también son activadores de PPAR. Las prostaglandinas pertenecientes a las series A, D y J activan PPAR. La prostaglandina J2 y, particularmente los metabolitos de ésta, la "12-PGJ2 y la 15-deoxy-"12,14PGJ2, presentan la mayor potencia en la activación de PPAR. Hasta ahora no se ha identificado un ligando exógeno específico de PPAR.

FIGURA 2. Activación de PPAR por ácidos grasos. La activación mediada por distintos ácidos grasos es referida al efecto del proliferador peroxisomal Wy 14.643 (Wy) (Adaptado de Gottlicher M. et al6).Los PPARs muestran una distribución tisular amplia: sin embargo, el patrón de expresón cuantitativo es característico de cada isoforma. Así, los niveles de PPAR son altos en grasa parda, en hígado, en músculo esquelético, en riñón y en glándula adrenal. Los humanos tienen niveles de PPAR más bajos que los observados en roedores, lo que se correlaciona con el menor efecto hepático de los proliferadores peroxisomales7,8. PPAR muestra un patrón de expresón ubicua, con niveles comparativamente mayores en músculo esquelético, cardíaco y en tejido nervioso (particularmente en cerebelo). PPAR se expresa predominantemente en tejido adiposo blanco y en niveles más bajos, en bazo, en intestino, en los ganglios linfáticos.

Los efectos metabólicos de PPAR y de PPAR se conocen en forma más precisa que la función de PPAR. La activación de PPAR estimula la oxidación de los ácidos grasos en tejidos que se caracterizan por su alta utilización de ácidos grasos como sustratos energéticos (hígado, corazón, riñones, y tejido adiposo pardo). Por otro lado, PPAR regula la diferenciación de las células precursoras de los adipocitos y favorece la acumulación de triglicéridos en los ellas.PPAR y su efecto sobre el metabolismo de los lípidos. Una prueba concreta de la función de PPAR en las vías metabólicas responsables del balance energético se obtuvo de la inactivación, mediante una mutación generada en el gen PPAR, en ratones. Esto demostró que PPAR modula la expresón constitutiva de genes que codifican enzimas mitocondriales del catabolismo de ácidos grasos y además, media la inducción de las enzimas de -oxidación mitocondrial y peroxisomal de ácidos grasos9. Pese a que PPAR también se expresa en el tejido hepático humano, su relevancia fisiológica es menos clara debido la falta de respuesta a los compuestos que sí estimulan la proliferación de peroxisomas en los ratones. PPAR también regula la expresón de genes de la síntesis y transporte de colesterol10, aparte de aquellos involucrados en la - y -oxidación de lípidos. Entre las proteínas cuyo nivel es regulado por PPAR cabe mencionar: la acil-CoA sintetasa de ácidos grasos de cadena larga, la acil-CoA oxidasa, la hidroxiacil-CoA hidrata/deshidrogenasa, la cetoacil-CoA-tiolasa, la acil-CoA hidrogenasa, la hidroximetilglutaril-CoA sintetasa (enzima limitante para la síntesis de colesterol a partir de mevalonato), la apolipoproteina A-ll (necesaria para formar las lipoproteínas de alta densidad o HDL) y los citocromos P450 (que hidroxilan ácidos grasos en posición )11. Genes involucrados en el transporte hepático, en la hidrólisis de triglicéridos y en la activación metabólica de ácidos grasos (derivados de acyl-CoA) portan PPRE para PPAR. Este PPAR también tiene un rol en la homeostasis lipídica en el corazón, controlando la expresón de la carnitina palmitoiltransferasa I12, que participa en la oxidación de ácidos grasos. Así, la acción regulatoria de PPAR sobre el metabolismo de lípidos se ejerce sobre la captación, activación y -oxidación mitocondrial/peroxisomal de ácidos grasos.Otro blanco de PPAR son los genes que codifican la apopoproteína A-I y apoproteína A-II, constituyentes de lipoproteínas de alta densidad (HDL). Un nivel elevado de HDL se relaciona con un menor riesgo de enfermedades coronarias13. El efecto protector de HDL estaría relacionado con la regulación trascripcional de las apoproteínas constitutivas de las lipoproteínas y VLDL, apoA-I y apoA-II. El control en la expresón de estas proteínas por la dieta y las drogas hipolipidémicas del tipo fibrato, explicarían la elevación de las HDL circulantes en respuesta a dietas ricas en grasas saturadas o a la administración de clofibrato14.PPAR: diferenciación de adipocitos y obesidad. La función más estudiada de PPAR es aquella vinculada al proceso de adipogénesis. PPAR es uno de una serie de factores de transcripción que participa en este proceso15. La expresón ectópica de PPAR en líneas celulares de origen mesodérmico resulta en la diferenciación de éstas en adipocitos. PPAR también regula la expresón de varias proteínas responsables de la acumulación de lípidos (triglicéridos) en los adipocitos, por ejemplo, la proteína ligante de ácidos grasos aP2, la proteína transportadora de ácidos grasos (FATP), la acil-CoA sintetasa (ACS), la lipoproteína lipasa (LPL) y la enzima málica (ME). Por otra parte, la diferenciación de los adipocitos tendría repercusón en la respuesta inmune, dada la secreción de citoquinas, como adipsina y TNF-, por estas células. Las isoformas PPAR y , también se expresan en los adipocitos, aunque en menor nivel que PPAR2.Dado el papel de PPAR en la diferenciación y función de los adipocitos, se postula su participación en el desarrollo de obesidad. Esta hipótesis es avalada por numerosas observaciones: a) Las tiazolidinedionas (TZDs), drogas antidiabéticas activadoras de PPAR, reducen la expresón del gen ob, que codifica la leptina16. Consecuentemente, la activación de PPAR por TZDs estimula la ingesta de alimentos y aumenta la cantidad de tejido adiposo en las ratas. b) Los niveles de PPAR son elevados tanto en humanos obesos como en los modelos animales de obesidad. Los seres humanos obesos muestran niveles altos del mRNA PPARg2 en el tejido adiposo. Asimismo, se ha determinado que el índice de masa corporal (IMC) resulta directamente proporcional a la razón PPAR2/PPAR117. Esta razón disminuye con la baja en la ingesta calórica. c) Individuos portadores de la mutación Pro115Gln en PPAR2 tienen un IMC alto (37,9 a 47,3), en relación a los obesos sin esta mutación. Además, la expresón de esta mutante en fibroblastos induce su diferenciación hacia adipocitos y la acumulación de triglicéridos18. (Figura 3). La mutación Pro115Gln contrarresta el efecto antiadipogénico de la fosforilación de PPAR2, impidiendo la fosforilación de la Ser114

19.

FIGURA 3. Efecto de mutaciones que interfieren con la fosforilación de PPAR2 sobre la acumulación de triglicéridos en fibroblastos de rata. El efecto de las mutaciones se evaluó en células NIH 3T3 que expresan en forma constitutiva la proteína silvestre o las mutantes P115Q y S114A de PPAR. La mutación P115Q ha sido encontrada en individuos obesos. La mutación S114A es artificial (Adaptado de Ristow M. et al18). Tanto PPARa como PPAR participan en la regulación del proceso de termogénesis a través de la expresón de las proteínas desacoplantes UCP-1, UCP-2 y UCP-3 (UCP, uncoupling protein), que son responsables del aumento del gasto energético en respuesta al frío20. PPARa media la expresón de UCP-2 en el hígado de rata20. Además, la activación transitoria de PPARg in vivo induce la expresón de las tres isoformas de UCP en grasa parda: mientras que su activación crónica, confiere a la grasa parda características de tejido adiposo blanco. La inducción de la expresón de las UCPs requiere del coactivador de receptores nucleares PGC-1, que estimula la actividad transcripcional de PPAR y del receptor de hormonas tiroideas.PPAR y sensibilidad a insulina. El desbalance energético persistente provocado por una ingesta calórica que excede el gasto conduce a la obesidad y frecuentemente, a trastornos metabólicos asociados. La manifestación más típica es la resistencia de los tejidos periféricos a la acción de insulina, especialmente del músculo esquelético y del tejido adiposo, que en etapas avanzadas conduce a la diabetes de tipo 2. El riesgo de desarrollar la diabetes de tipo 2 se relaciona con la cantidad en tejido adiposo visceral (obesidad abdominal) y es proporcional al IMC21. Dada la asociación observada entre obesidad, resistencia a insulina y diabetes tipo 2, la búsqueda de un nexo molecular entre estas condiciones suscita gran interés. Una estrategia ha consistido en identificar las anomalías genéticas que subyacen a la respuesta a insulina y al proceso de adipogénesis. Así, se ha encontrado resistencia a

insulina asociada a mutaciones en el receptor de insulina en los sustratos del receptor de insulina (IRS-1 e IRS-2), en la fosfatidilinositol 3-quinasa22,23 y en PPAR24.La hipótesis de la función de PPAR en la respuesta a insulina es avalada por el efecto de las drogas derivadas de TZD y otros agonistas de PPAR en mejorar la sensibilidad a insulina. Se ha determinado que PPAR estimula la transcripción del gen que codifica el transportador de glucosa GLUT4 y aparentemente, también la del gen para CAP, la proteína asociada al protoncogen c-Cbl25 que se expresa sólo en tejidos que son sensibles a insulina (adiposo, hepático y muscular). El incremento en la transcripción de CAP se relaciona directamente con la mayor sensibilidad a insulina de los adipocitos 3T3-L1 y con el aumento de la fosforilación en tirosina de c-Cbl, gatillada por insulina. Se postula que CAP facilitaría la fosforilación de c-Cbl por el receptor de insulina, lo que permite la unón de c-Cbl a las tirosina quinasas dependientes de insulina, Fyn y Lck, que fosforilarían al receptor de insulina26,27. La confirmación del papel de PPARg en la expresón de CAP proporcionaría la primera demostración de un vínculo molecular directo entre PPAR y la sensibilidad a insulina25. Sin embargo, no es descartable un efecto indirecto de las TZDs sobre la respuesta a insulina: por ejemplo, modulando señales producidas por el adipocito (TNF-) que están asociadas a la sensibilidad a insulina28.PPAR y homeostasis de glucosa. El ayuno es una de las situaciones fisiológicas en las cuales PPAR, activado por ácidos grasos, podría aumentar la lipólisis y el nivel plasmático de ácidos grasos libres. Además, el ayuno se asocia a un aumento en la gluconeogénesis mediada por fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK). El gen que codifica esta enzima porta un PPRE para PPAR. En ratas, se ha determinado que la activación de PPARa por el agonista WY-14,636 induce otra de las enzimas involucradas en la homeostasis de glucosa, la piruvato deshidrogenasa quinasa 4 (PDK4), observación que avala el papel de esta isoforma de PPAR en la modulación del metabolismo de glucosa. La activación de esta isoenzima estimula la fosforilación del complejo piruvato deshidrogenasa, regulando la disponibilidad de glucosa en los tejidos29.La participación de PPAR en la homeostasis de glucosa involucra tanto la modulación de la producción de citoquinas del tipo de TNF- y leptina por los adipocitos (que afectan el metabolismo de glucosa en el músculo), como el metabolismo de lípidos, mediante el control de la expresón de genes vinculados a la lipogénesis, lo que redunda en mayor sensibilidad a insulina. Además, PPAR puede afectar la respuesta a insulina más directamente, a través de regular la expresón de genes involucrados en la homeostasis de glucosa, como aquel que codifica el transportador de glucosa GLUT-4.Modulación de PPAR por la dieta. Estudios efectuados en ratas señalan que el tipo de ácidos grasos de la dieta modula la diferenciación de los preadipocitos. Las dietas ricas en grasas saturadas inducen la hiperplasia (proliferación las células precursoras) y la hipertrofia del tejido adiposo (acumulación de triglicéridos en los preadipocitos)30. Mientras que las dietas con alto contenido en PUFAs, en especial las dietas ricas con ácidos grasos n-3, impiden la adipogénesis31. La Figura 4 esquematiza las vías mediante las cuales la dieta influiría en el desarrollo de obesidad y diabetes de tipo 2. Los efectos de los ácidos grasos sobre el control de la diferenciación del preadipocito son atribuibles a la regulación de la expresón génica mediada por PPAR. Se postula que los ácidos grasos son ligandos endógenos de los PPARs, ya que la mayoría de ellos activa en algún grado todas las isoformas de PPAR. La excepción, son los ácidos grasos de cadena corta (< C10) y los monoinsaturados de cadena larga32.

FIGURA 4. Participación de los ácidos grasos de la dieta en el desarrollo de obesidad, diabetes y dislipidemia. Se ilustra las principales vías que darían cuenta del efecto de la composición de los ácidos grasos de la dieta en el desarrollo de obesidad, diabetes de tipo 2 y dislipidemia.Por otra parte, la resistencia a insulina también es modulada por los ácidos grasos en la dieta33. Un predominio de PUFAs evita la resistencia a insulina en ratones34. Estudios in vivo en humanos revelan una estrecha relación entre la composición de los ácidos grasos de los lípidos de la membrana de células musculares y la resistencia a insulina35. Se ha demostrado que niveles bajos de ácidos grasos de cadena larga n-3 en los fosfolípidos están asociados con resistencia a insulina y obesidad36. Por otra parte el exceso de ácidos grasos libres circulantes favorece la resistencia a insulina en individuos predispuestos genéticamente a la obesidad. Se postula que la oxidación hepática del exceso de ácidos grasos no esterificados favorece la producción de glucosa inhibiendo su oxidación en el hígado y en el músculo esquelético elevando la glicemia. El aumento en la secreción de insulina desencadenaría una hiperinsulinemia bien tolerada hasta que se produce el compromiso funcional de las células beta pancreáticas. En estas condiciones disminuye la secreción de insulina y aumenta el nivel de glucosa con la sangre desencadenando la diabetes.El mecanismo que subyace al efecto de los ácidos grasos sobre la sensibilidad a insulina es aún especulativo, postulándose una acción vía PPAR. Esta hipótesis se sustenta en la acción hipoglicemiante de las TZDs, que al igual que los PUFAs activan PPAR. Sin embargo, el hallazgo de una TZD (MCC-555) que posee la mayor potencia antidiabética y que se une con baja afinidad a PPAR, abre la posibilidad que otros mecanismos expliquen los efectos de TZDs y de los ácidos grasos sobre la sensibilidad/ resistencia a insulina37. Por otra parte, un elemento a favor del papel de PPAR en la respuesta a insulina es el efecto de la mutación Pro115Gln en PPAR que portan individuos obesos con sensibilidad normal a la insulina. La mutante que presenta actividad transcripcional independiente de ligando disminuida, ofrece un modelo lo que disocia la obesidad de la resistencia a la insulina tal como se ilustra en la Figura 5.

FIGURA 5. Activación de PPAR2 dependiente e independiente de ligando en el control de la adipogénesis y de la sensibilidad a insulina. Se ilustra datos que avalan la hipótesis que dominios diferentes de PPAR serían responsables del control de la adipogénesis y de la sensibilidad a insulina. El dominio de activación dependiente de ligando, que se localiza hacia el extremo carboxílico de PPAR, se asocia al control transcripcional de los genes determinantes de adipogénesis. En el extremo amino de PPAR se distingue un dominio de activación independiente de ligando que es controlado por fosforilación. La mutación S114A que impide la fosforilación se vincula con la reducción en la sensibilidad a insulina. La mutación P115Q, presente en individuos obesos que no desarrollan diabetes, impide la fosforilación de PPAR2 en la Ser 114.Participación de PPAR en otros procesos celulares. Recientemente se ha establecido que PPAR aumenta la transcripción de CD36, que funciona como receptor "scavenger" para el LDL oxidado en

los macrófagos. El mayor contenido de LDL oxidado resulta en la activación de PPAR que subsecuentemente incrementa la expresón de CD36. El círculo vicioso que se genera, ilustrado con la Figura 6, lleva a la formación en las células espumosas (foam cells) involucradas con el proceso de ateroesclerosis38.

FIGURA 6. Papel de PPAR en la generación de células espumosas La activación de PPARg aumenta la transcripción, de la proteína CD36 en los macrófagos. El incremento de CD36 aumenta la captación de LDL oxidado. La acumulación de LDL oxidado en las células redunda en una mayor activación de PPARg, generándose un círculo vicioso que conduce a la formación de las células espumosas involucradas en el proceso de ateroesclerosis. PPAR también participa en la función de macrófagos y de monocitos. Algunas citoquinas, como IL4, inducen a PPAR1 y a la lipoxigenasa 12/15 que cataliza la síntesis de los prostanoides 13-HODE y 15-HETE39. Adicionalmente PPAR activado por la 15d-prostaglandina J2 inhibe la expresón de los genes para la NO sintetasa la gelatinasa B y los receptores "scavenger" A40. En consecuencia PPAR sería un modulador en el proceso inflamatorio38,41.CONCLUSIONESLos PPAR son receptores nucleares activados por compuestos que inducen proliferación peroxisomal. El gran interés por investigar el papel fisiológico de los PPARs se sustenta en parte en el hallazgo que compuestos de uso médico (tiazolidinedionas y ciertas drogas antiinflamatorias) participan directamente en su activación. La función específica de las isoformas de PPAR se fundamenta en su expresón tisular diferencial y en la selectividad por los ligandos. PPAR y PPAR proporcionan un nexo molecular entre nutrición y la expresón génica. Ambos receptores juegan un papel clave en la homeostasis lipídica regulando tanto el catabolismo (PPAR) como el anabolismo (PPAR) de lípidos. También cumplen una función en el control de la proliferación y diferenciación celular así como en el control del proceso inflamatorio. El estudio de los PPAR ha permitido avanzar en el conocimiento de las bases moleculares de desórdenes metabólicos tan comunes como obesidad y diabetes de tipo 2. Fruto de estos estudios surge la necesidad de considerar a los lípidos no sólo como sustrato o producto de la maquinaria metabólica, sino como reguladores de la expresón génica. Esto proporciona sustento a las

especulaciones que asignan al tipo de grasa dietaria un rol condicionante de la actual epidemia de obesidad y diabetes de tipo 2. El papel de PPAR en el fraccionamiento de sustratos hacia oxidación o almacenamiento de energía, en forma de tejido adiposo es central al problema de la obesidad y de la resistencia a la insulina.REFERENCIAS1. OSMUNSEN H, BREMER J, PEDERSEN JL. Metabolic aspects of peroxisomal betaoxidation. Biochim Biophys Acta 1991; 1085: 141-58.2. ISSEMAN I, GREENS . Activation of a member of the steroid hormone receptor superfamily by peroxisome proliferators. Nature, 1990; 347: 1070-6.3. BENTLEY P, CALDER I, ELCOMBRE C, GRASSO P, STRINGER D, WIEGAND HJ. Hepatic peroxisome proliferation in rodents and its significance for humans. Food Chem Toxicol, 1993; 31: 857-907. [ Medline ]4. KLIEWER SA, WILLSON TM. The nuclear receptor PPARgamma-bigger than fat. Curr Opin Genet Dev 1998; 8: 576-58. [ Medline ]5. GLASS CK, ROSE DW, ROSENFIELD MG. Nuclear receptor coactivators. Curr Opin Cell Biol 1997; 9: 222-32. [ Medline ]6. GOTTLICHER M, DEMOZ A, SVENSSON D, TOLLET P, BERGE RK, GUSTAFSSON JA. Structural and metabolic requirements for activators of the peroxisome proliferator activators of the peroxisome proliferator-activated receptor. Biochem Phannacol, 1993; 46: 2177-84.7. PALMER CN, HSU MH, GRIFFIN KJ, RAUCY JL, JOHNSON EF. Peroxisome proliferator activated receptor-alpha expression in human liver. Mol Pharmacol, 1998; 53: 14-22. [ Medline ]8. HERTZ R, BAR-TANA J. Peroxisome proliferator-activate receptor (PPAR) alpha activation and its consequences in humans. Toxicol Lett, 1998; 102-103: 85-90.9. AOYAMA T, PETERS JM, IRITANI N, NAKAJIMA T, FURIHATA K, HASHIMOTO T ET AL. Altered constitutive expression of fatty acid-metabolizing enzymes in mice lacking the peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha). J Biol Chem, 1998; 273: 5678-84. [ Medline ]10. SCHOOJANS K, STAAELS B, AUWERX J. Role of the peroxisome proliferator-activate receptor (PPAR) in mediating the effects of fibrates and fatty acids on gene expression. J Lipids Res, 1996; 37: 907-25.11. LEMBERGER T, DESVERGNE B, WAHLI W. Peroxisome proliferator-activated receptor: A nuclear receptor signaling pathway in lipid physiology. Annu Rev Cell Dev Biol, 1996; 12: 335-63. [ Medline ]12. MASCARO C, ACOSTA E, ORTIZ J, MARRERO P, HEGARDT D, HARO D. Control of human muscle-type carnitine palmitoyltransferase I gene transcription by peroxisome proliferator activated receptor. J Biol Chem, 1998; 273: 8560-3. [ Medline ]13. RUBIN E, KRAUSS R, SPAMGKER E, VERSTUYFT J, CLIFT S. Inhibition of early atherogenesis in transgenic mice by human apolipoprotein AI. Nature, 1991; 353: 265-7. [ Medline ]14. BERTHOU L, SALADIN R, YAKOOB P, CALDER P, FRUCHARD JC, DENEFLE P ET AL. Regulation of rat liver apolipoprotein A-I, apolipoprotein A-II, and acyl-CoA oxidase gene expression by fibrates and dietary fatty acids. Eur J Biochem, 1995; 232: 197-87.15. GREGOIRE F, SMAS C, SOOK SUL H. Understanding adipocyte differentiation. Physiol Reviews, 1998; 78: 783-809.16. DE VOS P, LEFEVRE A, MILLER S, GUERRE-MILLO M, WONG K, SALADIN R. Thiazolidinediones repress ob gene expression in rodents via activation of peroxisome prolifjerator-activated receptor. J Clin Invest, 1996; 198: 1004-9.17. VIDAL PUIG J, CINODINE R, JIMÉNEZ-LIÑAN M, WERMAN A, PORIES W, CAR F ET AL. Peroxisome proliferator-activated receptor Gene expresion in human tissues. J Clin Invest, 1997; 99: 2416-22. [ Medline ]

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Anita - Buscar en:http://latinut.net/documentos/obesidad/articlin/obe%20y%20generica%20vox%20ped2002.pdfFACTORES DE TRANSCRIPCIÓN CELULAR QUE INFLUYEN EN LA DIFERENCIACIÓN DEL ADIPOCITO DR. HUGO LAVIADA MOLINAINVESTIGADOR Y ESPECIALISTA EN NUTRICIÓN Y ENDOCRINOLOGÍAMÉDICO ADSCRITO AL DEPARTAMENTO DE ENDOCRINOLOGÍA CLÍNICA DE MÉRIDA , YUCATÁN.PROFESOR DE MEDICINA INTERNA, FACULTAD DE MEDICINA, UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN Y MIEMBRO DEL GRUPO NACIONAL DEL CONSENSO EN OBESIDAD, FUNSALUD. Ángel Viveros Cortés, Hugo Laviada Molina, Raúl Bastarrachea Sosa Influencia Endócrina y Parácrina sobre la Adipogénesis RESUMEN: El adipocito obtiene energía para su funcionamiento a través de la betaoxidación mitocondrial de los ácidos grasos; su exceso se almacena como triacilglicerol y permanece como reserva que es dependiente de la lipoproteinlipasa. Son muy bien conocidas las funciones del tejido graso: como aislante, protector de órganos, en la determinación del contorno corporal y como reservorio energético; recientemente se demostró que también participa en el control del apetito, en el mantenimiento del peso corporal y como regulador global del metabolismo energético.

Las nociones sobre el desarrollo de células mesodérmicas hasta su conversión en adipocito maduro han aumentado en forma importante utilizando modelos de diferenciación, ya sea en cultivo de células o en el animal íntegro. Hay un caudal de nuevos estudios científicos sobre los mecanismos de desarrollo del adipocito. Algunos de los conceptos tradicioneles de la adipogénesis han sido superados. Tomando en cuenta que las células del tejido conjuntivo totipotenciales pueden ser inducidas (en diversas etapas de la vida, más allá de la infancia, superando los conceptos tradicionales en este sentido) a formar tejido graso por la interacción secuencial de diferentes moléculas de tipo endócrino y/o parácrino con los factores de

trascripción, ofrecen múltiples opciones de factible intervención farmacológica. El concepto de que la hiperplasia del tejido adiposo solamente podría producirse durante la gestación y los primeros años de vida parece superado.

Bajo estos nuevos conceptos, se podrán diseñar conductas terapéuticas racionales para el manejo del exceso de grasa corporal. El enfoque farmacológico podría ser dirigido hacia tres niveles: hormonal, parahormonal e intracelular, ya sea en forma individual o por medio de sus combinaciones. Dependiendo del nivel al que se desee actuar, parecería razonable interferir el efecto de los inductores sobre la adipogénesis (anabolismo) o estimular a las sustancias que generan lipólisis y/o termogénesis (catabolismo).

De capital importancia es el de tener en cuenta que la mayoría de hormonas y parahormonas actúan a través de segundos mensajeros y de los factores de trascripción, que son al final los que interactúan con los genes promotores de la adipogénesis. Los resultados de los estudios in vitro e in vivo sobre diferentes líneas celulares mesodérmicas con potencial adipogénico bajo la influencia de las sustancias más representativas con actividad hormonal (Insulina, factor de crecimiento similar a la insulina (IGF-1), glucocorticiodes, triiodotironina y cAMP.) y parahormonal (factores de crecimiento y TNFα) sobre los factores de trascripción celular (C/EBP, PPAR y ADD1/SREBP1) demuestran efectos inductores tanto en la diferenciación del adipocito como en los cambios del patrón de reclutamiento/proliferación en la célula madura. El resultado de estos estudios muestran que existe un mayor número de agentes inductores para la diferenciación del adiposito (66.7%) que de inhibidores (33.3%), que PPARg2 es el principal factor de trascripción involucrado en la adipogénesis y TNFα en inhibir este efecto. Con la interpretación lógica de estas interacciones moleculares, se pueden obtener las bases bioquímicas y fisiológicas necesarias para el diseño farmacológico de compuestos antiobesidad que puedan actuar sobre estructuras celulares específicas relacionadas con la adipogénesis; además, el clínico puede incrementar sus conocimientos, tanto de la fisiopatología de la obesidad, como de la farmacodinámica de los nuevos medicamentos que se utilizan para tratar el exceso de tejido adiposo. FACTORES ENDÓCRINOS Y PARÁCRINOS QUE PARTICIPAN EN LA DIFERENCIACIÓN DE CÉLULAS CON POTENCIAL ADIPOGÉNICOEFECTOR TIPO DE ACTIVIDAD ORIGEN PRINCIPAL

Ácido retinoico Inductor a dosis bajas

Inhibidor a dosis altasAdipocito

AMP ciclico Inductor AdipocitoAngiotensinogeno Inductor AdipocitoCitocinas Inductor Endotelio vascularFactor de la serin-adipsin-proteasa

Inductor Adipocito

Factor de crecimiento epidermico

Inhibidor Adipocito

Factor de crecimiento fibroblastico

Inhibidor Adipocito

Factor derivado de adipocitos maduros

Inductor Adipocito

Factor de crecimiento similar a la insulina

Inductor Páncreas, hígado

Factor estimulante de la acilación

Inductor Adipocito

Factor de necrosis tumoral Inhibidor AdipocitosFactores de transformación del crecimiento y

Inhibidor Adipocito

Glucocorticoides Inductor SuprarenalesHormona del crecimiento Inductor HipófisisInsulina Inductor Páncreas

Prostaglandinas Inhibidor e inductor AdipocitoProteína estimulante de la acilación

Inductor Adipocito

Triiodotironina Inductor Tiroides-sistémico FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN QUE PARTICIPAN EN LA DIFERENCIACIÓNDE CÉLULAS CON POTENCIAL ADIPOGÉNICOFAMILIA ISOFORMA TIPO DE ACTIVIDAD

C/EBP(Proteínas nucleares de unión)

CHOP-10-Gaad 153

Control de la homeostasis energética Regulador temprano de la adipogénesis. Inductor de la isoforma C/EBP y PPAR Inductor de la isoforma C/EBP y PPAR Inhibidor de la diferenciación de células con potencial adipogénico

PPAR(Receptores nucleares)

y 2

Promotores de la diferenciación de preadipocitos a adipocitos

ADD/SREBP (Regulador del metabolismo de lípidos)

1 2

Inductores de la expresión de la lipoproteinlipasa y síntesis de ácidos grasos

C/EBP: Factor de transcripción CAAT/ que aumenta la unión proteicaPPAR: Receptores activados proliferadores de peroxisomasADD/SREBP: Factor dependiente de la diferenciación y determinación del adipocito y de una proteína con elementos de unión con un esterol regulatorio. LECTURAS RECOMENDADAS.1.- Lehninger LA. Bioquímica: las bases moleculares de la estructura y función celular. 2ª. Ed. Omega S.A. Barcelona, España; 1995. p.846 2.- Friedman J.M. Leibel RL. Tackling a weighty problem. 1992. Cell 69:217-20. 3.- Junqueira CL, Carneiro J. Biología celular y molecular: transformación y almacenamiento de energía. 6ª. Ed. Mc Graw-Hill International, Chile; 1998. p.68-82. 4.- Cornelius P. MacDougald OA. Lane MD. Regulation of adipocyte development. 1994. Annu. Rev. Nutr. 14:99-129. 5.- Kirkland J. Hollenberg C. Gillon W. Age, anatomic site, and the replication and differentiation of adipocyte precursors. 1990. Am J. Physiol. 258:C206-10. 6.- MacDougald OA. Lane MD. Transcriptional regulation of gene expression during adipocyte differentiation. 1995. Annu. Rev. Biochem. 64:345-73.

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INDUCTOR DE DIFERENCIACIÓN

3T3-L1 Subclon suizo 3T3 FBS+I+D+3T3-F442-A Subclon suizo 3T3 FBS+IOb-17 Adipocitos diferenciados

Paquete de epidídimo de ratones C578IJ ob/ob

FBS+I

Ob-1771 Subclon ob17 BS+I+T3TAI Subclon C3H10T 1/2 FBS+D+I30 A5 Subcloon C3H10T1/2 FBS+D+M1246 Subclon adipogénico de

ratones con teratocarninoma línea celular T984

D+M+I

NO COMPROMETIDO N1H3T3 Células embrionarias de

ratón NlHExpresión ectópica de PPARC/EBPC/EBP D + M + I

Swiss 3T3 Células embrionarias de ratón

Expresión ectópica de C/EBP

Bab/3T3 Células embrionarias de ratón Balb/c

Expresión ectópica de C/EBP

C3H10T1/2 Células embrionarias de ratón C3H

Ligandos de PPAR

C2C12 Células C3H del músculo de ratón

Tiazolidinedionas

G8 Músculo fetal del tren posterior webster

Expresión ectópica de PPARC/EBPD + I

Modificado de: Hwang Chen-Shine, et. al. Ann Rev. Cell. Div. Biol. 1997.13:321-59