Factors and signaling pathways implicated in the browning of white adipose tissue and in the effects of exercise on adipose tissue
Authors: Νίντου Ελένη 
Published: July 2023

Τα μεταβολικά νοσήματα και οι συναφείς παθολογίες έχουν συσχετιστεί με το λιπώδη ιστό και σχετικά πρόσφατα εντοπίστηκαν γενετικά χαρακτηριστικά που έχουν ειδική σχέση μεταξύ του λευκού λιπώδους ιστού (ΛΛΙ), των καρδιαγγειακών νοσημάτων, του διαβήτη τύπου 2 (ΔΤ2) και της δυσλιπιδαιμίας, προσαρμοσμένου στο δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ). Ο καφέ λιπώδης ιστός (ΚΛΙ) και τα μπεζ λιποκύτταρα έχουν αναγνωριστεί ως σημαντικοί παράγοντες στη μάχη κατά της παχυσαρκίας και των μεταβολικών διαταραχών. Η κύρια πρωτεΐνη που εκφράζεται στο ΚΛΙ και στα μπεζ λιποκύτταρα είναι η UCP1 και ένα αναπάντητο ερώτημα είναι ποια είναι η συμβολή των μονονουκλεοτιδικών πολυμορφισμών (SNPs) της UCP1 στις καρδιομεταβολικές παθολογίες (ΚΜΠ) και πώς η συμβολή τους σε συγκεκριμένους παράγοντες κινδύνου για αυτές ποικίλλει μεταξύ των πληθυσμών. Ως εκ τούτου, διερεύνησα την επίδραση των UCP1 SNPs A-3826G, A-1766G, Ala64Thr και A-112C στην Αρμενία, την Ελλάδα, την Πολωνία, τη Ρωσία και το Ηνωμένο Βασίλειο. Στην Αρμενία, ο γονότυπος GA και το αλληλόμορφο A του Ala64Thr εμφάνισαν ~2 φορές υψηλότερο κίνδυνο για ΚΜΠ σε σύγκριση με τον γονότυπο GG και το αλληλόμορφο G, αντίστοιχα (p<0,05). Στην Ελλάδα, το αλληλόμορφο Α του Ala64Thr μείωσε τον κίνδυνο εμφάνισης ΚΜΠ κατά 39%. Τα υγιή άτομα με γονότυπο A-3826G GG και οι φορείς των μεταλλαγμένων αλληλόμορφων A-112C και Ala64Thr είχαν υψηλότερο δείκτη μάζας σώματος σε σύγκριση με εκείνους που έφεραν άλλα αλληλόμορφα. Η ετεροζυγωτία των SNPs A-112C και Ala64Thr σχετιζόταν με χαμηλότερο WHR σε άτομα με ΚΜΠ σε σύγκριση με τους ομοζυγώτες φυσιολογικού γονότυπου (p<0,05). Συμπερασματικά, τα SNPs που μελετήθηκαν θα μπορούσαν να συσχετιστούν με τις πιο συχνές ΚΜΠ και τους παράγοντες κινδύνου τους σε ορισμένους πληθυσμούς. Εκτός όμως, από το γενετικό προφίλ της UCP1 σε διαφορετικούς πληθυσμούς και είδη, η έκφραση της UCP1 επηρεάζεται από εξωτερικούς παράγοντες, όπως η άσκηση, η επίδραση της οποίας στο σχηματισμό μπεζ λιποκυττάρων είναι αμφιλεγόμενη με βάση μελέτες σε ανθρώπους. Σκοπός μου ήταν να ερευνήσω- μέσω ενός in vitro μοντέλου συγκαλλιέργειας μυοκυττάρων C2C12 και λιποκυττάρων 3T3-L1 υπό το ερέθίσμα της ηλεκτρικής παλμικής διέγερσης (EPS) που μιμείται τη μυϊκή συστολή- την άμεση αλληλεπίδραση μεταξύ λιποκυττάρων και διεγερμένων μυϊκών κυττάρων. Όταν εφαρμόστηκε EPS, στη συγκαλλιέργεια αυξήθηκε η έκφραση των πρωτεϊνών UCP1 (p = 0,044- d = 1,29) και IL-6 (p = 0,097- d = 1,13) στα λιποκύτταρα 3T3-L1, δηλαδή η in vitro συγκαλλιέργεια μυοκυττάρων C2C12 και λιποκυττάρων 3T3-L1 υπό του EPS οδηγεί σε αυξημένη έκφραση θερμογόνων πρωτεϊνών. Οι αλλαγές στο πρότυπο έκφρασης πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη φαιοποίηση του λιπώδους ιστού, υποστηρίζουν τη χρήση αυτού του in vitro μοντέλου. Παρόλο που η άσκηση ωφελεί ένα ευρύ φάσμα ασθενειών και επηρεάζει τους περισσότερους ιστούς και όργανα, όπως αποδείχθηκε από την προηγούμενη μελέτη μου, πολλές πτυχές των υποκείμενων μηχανιστικών επιδράσεών της παραμένουν άλυτες. Η άσκηση in vitro, που μιμείται τα νευρικά σήματα που οδηγούν σε μυϊκή συστολή, μπορεί να αποτελέσει πολύτιμο εργαλείο έρευνας. Διεξήγαγα μια συστηματική ανασκόπηση και μετ-ανάλυση για σχετικές μελέτες που αξιολογούν την άσκηση in vitro με τη χρήση ηλεκτρικών παλμών και παρατήρησα ποικιλομορφία μεταξύ των υφιστάμενων πρωτοκόλλων άσκησης in vitro και ετερογένεια μεταξύ πρωτοκόλλων του ίδιου τύπου άσκησης. Οι αναλύσεις έδειξαν ότι οι βιολογικοί δείκτες in vitro ακολουθούσαν τα μοτίβα της άσκησης in vivo και ότι τα αποτελέσματα αυτά συσχετίζονταν με τη διάρκεια της διέγερσης, οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι η άσκηση in vitro ακολουθεί μοτίβα της άσκησης στον άνθρωπο, επιτρέποντας σε βιολογικές παραμέτρους, να αποτελέσουν πολύτιμα εργαλεία για τον καθορισμό των τύπων άσκησης in vitro.