Centrul de cercetare al spitalului Laval, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Centrul de cercetare al spitalului Laval, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Centrul de Cercetări în Endocrinologie Moleculară și Oncologie al Universității din Laval, Departamentul de Anatomie și Fiziologie, Facultatea de Medicină, Universitatea din Laval, Quebec, Canada

Centrul de cercetare al spitalului Laval, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Centrul de cercetare al spitalului Laval, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Departamentul de Anatomie și Fiziologie, Facultatea de Medicină, Universitatea Laval, Quebec, QC, Canada G1K 7P4. E-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Centrul de cercetare al spitalului Laval, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Centrul de cercetare al spitalului Laval, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Centrul de Cercetări în Endocrinologie Moleculară și Oncologie al Universității din Laval, Departamentul de Anatomie și Fiziologie, Facultatea de Medicină, Universitatea din Laval, Quebec, Canada

Centrul de cercetare al spitalului Laval, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Centrul de cercetare al spitalului Laval, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Departamentul de Anatomie și Fiziologie, Facultatea de Medicină, Universitatea Laval, Quebec, QC, Canada G1K 7P4. E-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Abstract

Obiectiv: EM - 652 este un antiestrogen pur în celulele cancerului de sân și uter uman care reduce, de asemenea, pierderea osoasă și nivelul lipidelor plasmatice la șobolan. Acest studiu a avut ca scop evaluarea capacității EM-652, singur sau cu dehidroepiandrosteron (DHEA), de a preveni obezitatea și anomaliile metabolice asociate induse de o dietă care promovează obezitatea și ovariectomia.

Metode și proceduri de cercetare: Șobolanii femele au fost hrăniți cu o dietă bogată în zaharoză, bogată în grăsimi (HSHF), au fost lăsați intacti sau ovariectomizați (OVX) și au fost tratați cu EM-652, DHEA sau ambele timp de 20 de zile. Au fost evaluate variabilele de echilibru energetic și factorii determinanți ai metabolismului lipidic și sensibilității la insulină.

Rezultate: Dieta HSHF (vs. chow) și OVX au crescut aportul și câștigul de energie, precum și eficiența energetică. Atât EM - 652, cât și DHEA au prevenit câștigul de energie indus de dietă și de OVX, în principal prin scăderea depunerii de grăsimi, fără a fi aditivi. Creșterea modestă a trigliceridelor hepatice induse de EM-652 a șobolanilor intacti a fost prevenită prin combinarea sa cu DHEA. EM - 652, dar nu DHEA, a scăzut colesterolemia. Dieta HSHF și OVX au redus sensibilitatea la insulină, efect care a fost atenuat de EM-652 și abrogat de DHEA și EM-652 + DHEA. Tratamentul cu EM - 652, DHEA sau combinația lor a abolit dieta - și creșterea indusă de OVX a activității lipiproteinelor lipazice adipoase care a însoțit creșterea grăsimilor.

Discuţie: EM - 652 este un agent eficient pentru prevenirea obezității induse de dietă și OVX și de factorii de risc cardiovascular asociați, precum rezistența la insulină. Adăugarea de DHEA previne acumularea de lipide hepatice și ameliorează în continuare sensibilitatea la insulină. Prin urmare, efectele metabolice benefice ale unei astfel de terapii combinate cu steroizi se pot dovedi relevante din punct de vedere clinic.

Introducere

OVX duce la o creștere semnificativă a rezervelor de energie corporală ale șobolanului (15), (16)) datorită îndepărtării estrogenului (15), (16), (17)), ceea ce duce la creșterea eficienței energetice (18)). Prin urmare, la om, pierderea treptată a estrogenului poate contribui la creșterea în greutate, în special ca grăsime viscerală, care a fost raportată la femei în timpul și după menopauză (19), (20)). Consecințele pierderii de estrogen asupra echilibrului energetic pot deveni deosebit de relevante în societățile bogate caracterizate prin consumul de diete cu conținut ridicat de energie. La modelele animale, obezitatea indusă fie de OVX (5), (17)), fie de diete cu conținut ridicat de energie (21), (22), (23)) duce la anomalii ale metabolismului glucozei și lipidelor care amintesc de cele tipice sindromul de rezistență la insulină umană sau sindromul X, care cuprind rezistența la insulină a metabolismului glucozei, hiperinsulinemie, dislipidemie, hipertensiune arterială, un cadru pro-inflamator și disfuncție endotelială (24), (25), (26)).

Metode și proceduri de cercetare

Animale și tratamente

Greutatea corporală, aportul alimentar și câștigurile corporale în energie, grăsimi și proteine

Colecția de sânge și țesuturi

În momentul sacrificării, sângele colectat prin puncție cardiacă a fost centrifugat la 1500g, 4 ° C timp de 15 min. Plasma a fost depozitată la -70 ° C pentru măsurători biochimice ulterioare. O probă de ficat a fost imediat înghețată și depozitată la -70 ° C până la determinarea ulterioară a conținutului de lipide. Țesuturile adipose albe retroperitoneale și inghinale (WAT) au fost excizate și țesuturile au fost cântărite. Aproximativ cincizeci de miligrame au fost omogenizate, folosind polizoare de țesut din sticlă (Kontes, Vineland, NJ), în 1 ml dintr-o soluție conținând 0,25 M zaharoză, 1 mM EDTA, 10 mM Tris-HCL și 12 mM deoxicolat, pH 7,4. Omogenatele au fost centrifugate la 12.000g, 4 ° C timp de 20 min. Fracțiunea dintre stratul superior de grăsime și sedimentul inferior a fost îndepărtată după felierea tubului, diluată cu 4 volume de soluție de omogenizare fără deoxicolat și stocată la -70 ° C până la măsurarea ulterioară a conținutului de proteine ​​și a activității lipoprotein lipazei (LPL).

Măsurători plasmatice

Concentrațiile de glucoză plasmatică au fost măsurate cu ajutorul analizorului de glucoză Beckman (Beckman Instruments, Palo Alto, CA). Colesterolul plasmatic a fost cuantificat folosind un kit de reactivi de la Roche Diagnostics (Montreal, Quebec, Canada). Trigliceridele plasmatice au fost testate printr-o metodă enzimatică utilizând un kit de reactivi de la Roche Diagnostics care a permis corectarea glicerolului liber. Insulina plasmatică a fost determinată prin radioimunotest folosind un set de reactivi de la Linco Research (St. Charles, MO) cu insulină de șobolan ca standard. Un indice al rezistenței la insulină la jeun, constând din produsul glucozei și insulinei la jeun, a fost estimat conform evaluării modelului homeostaziei de rezistență la insulină (HOMA-IR) descris de Matthews și colab. ((38)).

Măsurători ale țesuturilor

Analize statistice

Datele sunt prezentate ca medii ± SEM și au fost analizate statistic prin ANOVA factorială. În primul rând, pentru a aprecia efectele obezității - promovarea tratamentelor în sine, efectele respective și interactive ale dietei (dieta chow și HSHF) și a stării ovariene (intacte și OVX) asupra punctelor finale au fost analizate printr-o ANOVA factorială 2 × 2. În al doilea rând, efectele tratamentelor medicamentoase individuale la animalele hrănite cu dieta care promovează obezitatea au fost analizate la animale intacte și OVX separat, cu un factor ANOVA. Comparații perechi între tratamentele medicamentoase au fost făcute atunci când s-a obținut un efect semnificativ general al medicamentului într-un statut ovarian dat. Coeficienții de corelație Pearson au fost calculați pentru a stabili asociații statistice între unele variabile. În toate analizele, a p valoarea ≤ 0,05 a fost considerată semnificativă statistic.

Rezultate

antagonistul

Creșterea cumulativă (A) și cea finală în greutate corporală (B) a șobolanilor intacti și OVX hrăniți cu o dietă favorabilă obezității și tratați timp de 20 de zile cu placebo, EM-652, DHEA sau ambele medicamente. Fiecare punct și bară reprezintă media ± SEM a opt animale. Analiza statistică a fost efectuată numai la creșterea finală în greutate. Barele care nu partajează un supercript comun sunt diferite între ele în cadrul cohortei intacte sau OVX la p

Efectele tratamentului cu steroizi la animale intacte și OVX, hrănite cu HSHF asupra variabilelor de echilibru energetic sunt prezentate în Tabelul 3. Efectele generale ale tratamentului medicamentos asupra aportului de energie și a câștigului de energie au fost mai accentuate în OVX (p ≤ 0,0001) decât în ​​intact (0,05 = p Tabelul 3. Aportul de energie digerabil, creșterea energiei, cheltuielile de energie aparente (aprox.) Și eficiența alimentară la femelele de șobolan intacte și supraiectomizate hrănite cu o dietă bogată în zaharoză, bogată în grăsimi și tratate cu EM-652, DHEA sau cele două medicamente combinat timp de 3 săptămâni

Control EM - 652 DHEA EM + DHEA
Intact
Aport de energie digerabil (kJ) 6078 ± 255 a 5261 ± 201 b 6010 ± 162 a 5631 ± 125 ab
Câștig de energie (kJ) 870 ± 208 a 354 ± 95 b 416 ± 118 b 461 ± 91 b
Aplicație cheltuieli energetice (kJ) 5208 ± 98 ab 4907 ± 201 a 5594 ± 164 b 5170 ± 122 ab
Eficiență energetică (% *) 14 ± 3 a 7 ± 2 a 7 ± 2 a 8 ± 2 a
Ovariectomizat
Aport de energie digerabil (kJ) 7484 ± 354 a 5655 ± 170 b 6383 ± 275 c 5982 ± 149 î.e.n.
Câștig de energie (kJ) 2026 ± 253 a 574 ± 73 b 924 ± 186 b 700 ± 117 b
Aplicație cheltuieli energetice (kJ) 5458 ± 186 a 5081 ± 161 a 5459 ± 115 a 5282 ± 117 a
Eficiență energetică (%) 27 ± 2 a 10 ± 1 b 14 ± 2 b 12 ± 2 b
  • Valorile sunt media ± SEM a opt animale.
  • * kJ de energie câștigată/100 kJ de energie ingerată. Într-o anumită variabilă, mijloacele care nu împărtășesc același supercript sunt diferite între ele la p

Aportul alimentar cumulat de șobolani intacti și OVX hrăniți cu o dietă de promovare a obezității și tratați timp de 20 de zile cu placebo, EM - 652, DHEA sau ambele medicamente. Fiecare punct reprezintă media ± SEM a opt animale.

Câștigurile de grăsime și proteine, determinate de analiza carcasei, sunt prezentate în Figura 3. La șobolanii intacti, EM-652, DHEA și medicamentele combinate au redus toate creșterea grăsimii cu aproximativ jumătate din cea a șobolanilor netratați. Reduceri similare induse de medicamente ale creșterii grăsimii au fost observate la animalele OVX, dar au fost cantitativ mai mari (60% până la 80%), după cum se indică printr-un nivel mai ridicat de semnificație a efectelor medicamentului (p

Creșterea grăsimii (A) și a proteinelor (B) la șobolanii intacti și OVX hrăniți cu o dietă favorabilă obezității și tratați timp de 20 de zile cu placebo (P), EM-652 (E), DHEA (D) sau ambele medicamente (ED) . Fiecare bară reprezintă media ± SEM a opt animale. Barele care nu partajează un supercript comun sunt diferite una de cealaltă în cohorta intactă sau OVX la p

Efectele tratamentelor cu steroizi asupra depozitelor de țesut adipos visceral (retroperitoneal) și subcutanat (inghinal) sunt prezentate în Figura 4. Depozitele au fost extrem de reprezentative pentru creșterea grăsimii din corpul întreg, dovadă fiind asocierea lor puternică cu acestea din urmă.r = 0,92, p

Retroperitoneal (A) și greutatea depozitului adipos inghinal (B) și retroperitonealul (C) și depozitul adipos inghinal Activitatea LPL (D) a șobolanilor intacti și OVX hrăniți cu obezitate - promovând dieta și tratate timp de 20 de zile cu placebo (P), EM‐ 652 (E), DHEA (D) sau ambele medicamente (DE). Fiecare bară reprezintă media ± SEM a opt animale. Barele care nu partajează un supercript comun sunt diferite între ele în cadrul cohortei intacte sau OVX la p

Consecințele tratamentului cu steroizi asupra lipidelor hepatice și plasmatice ale șobolanilor intacti și OVX hrăniți cu dieta care promovează obezitatea sunt prezentate în Figura 5. La șobolanii intacti, numai DHEA administrat singur a scăzut ușor conținutul de colesterol hepatic, în timp ce medicamentele nu au avut efect global în OVX animale (Figura 5A). La animalele intacte, EM-652 a crescut conținutul de trigliceride hepatice, efect care a fost abrogat de combinația sa cu DHEA, care a scăzut conținutul de trigliceride hepatice atunci când a fost administrat singur (Figura 5B). Efectele medicamentelor asupra trigliceridelor crescute găsite în ficatul animalelor OVX au fost modeste și numai DHEA a redus conținutul de trigliceride hepatice. Atât la animalele intacte, cât și la cele OVX, tratamentul cu EM-652 a scăzut semnificativ colesterolul plasmatic (-30%, Figura 5C). DHEA nu a modificat colesterolul plasmatic și nici nu a afectat efectul hipocolesterolemic al EM-652. Așa cum se arată în Figura 5D, tratamentele nu au modificat trigliceridele plasmatice în repaus alimentar.

Conținutul de colesterol hepatic (A) și trigliceride (B) și nivelurile plasmatice de colesterol (C) și trigliceride (D) ale șobolanilor intacti și OVX hrăniți cu o dietă favorabilă obezității și tratați timp de 20 de zile cu placebo (P), EM - 652 E ), DHEA (D) sau ambele medicamente (ED). Fiecare bară reprezintă media ± SEM a opt animale. Barele care nu partajează un supercript comun sunt diferite între ele în cadrul cohortei intacte sau OVX la p

În timp ce tratamentele medicamentoase nu au afectat glicemia de post la șobolanii intacti, EM-652, DHEA și combinația lor au scăzut toate nivelurile de glucoză plasmatică ale șobolanilor OVX (Figura 6 A). Ca și în cazul glucozei plasmatice, tratamentele medicamentoase nu au modificat insulinemia la șobolanii intacti (Figura 6B). Cu toate acestea, la animalele OVX, EM-652 a avut tendința de a reduce insulinemia, care a fost redusă semnificativ de DHEA, fie singură, fie în combinație cu EM-652. Indicele de rezistență la insulină (HOMA-IR) a fost redus de ambele medicamente, DHEA având tendința de a fi mai puternic decât EM-652 și de combinația lor atât la animale intacte, cât și la animale OVX (Figura 6C). Efectele medicamentelor au fost mai accentuate în OVX (p = 0,0008) decât în ​​intactp

Nivelurile plasmatice de glucoză (A) și insulină (B) și indicele de sensibilitate la insulină (HOMA - IR) ale șobolanilor intacti și OVX hrăniți cu o dietă favorabilă obezității și tratați timp de 20 de zile cu placebo (P), EM - 652 (E), DHEA (D) sau ambele medicamente (ED). Fiecare bară reprezintă media ± SEM a opt animale. Barele care nu partajează un supercript comun sunt diferite între ele în cadrul cohortei intacte sau OVX la p

Discuţie

Prezentul studiu a avut ca scop evaluarea capacității EM - 652, un SERM anticarcinogen, de a preveni obezitatea indusă de dietă și OVX și complicațiile sale metabolice. O dietă care promovează obezitatea a fost hrănită cronic la șobolani intacti și OVX care au fost tratați cu EM-652, fie singuri, fie în combinație cu DHEA. S-a constatat că atât EM-652, cât și DHEA au prevenit obezitatea indusă de dietă și OVX, fie singure, fie combinate, și majoritatea lipidelor sale concomitente și a anomaliilor glucozei/insulinei. Compușii au fost eficienți atât la animale intacte, cât și la animale OVX, în general cu efecte mai marcate la acestea din urmă. Compușii nu au exercitat efecte aditive, dar combinația lor a dus la prevenirea mediată de DHEA a acumulării modeste de trigliceride hepatice indusă de EM-652 și la o îmbunătățire mai marcată a insulinemiei în post și a sensibilității la insulină.

Motivele lipsei de aditivitate a medicamentelor asupra metabolismului energetic nu sunt evidente a priori deoarece mecanismele lor de acțiune rămân obscure. DHEA a avut tendința de a atenua efectul anorectic al Tabelului 3 EM, în timp ce EM-652 a avut tendința de a reduce creșterea indusă de DHEA a cheltuielilor de energie la șobolanii intacti. Astfel de tendințe ar fi putut contribui la prevenirea aditivității și ar putea reflecta faptul că, pe lângă acțiunile periferice presupuse, medicamentele pot acționa pe căi centrale comune, saturabile, de reglementare a echilibrului energetic. Evident, sunt necesare studii care abordează direct această problemă pentru a ajunge la o concluzie definitivă.

Dieta, OVX și efectele medicamentelor asupra creșterii grăsimii corporale au fost toate observate atât la nivelul depozitelor adipoase subcutanate, cât și la cele viscerale și, la nivel global, nu s-a observat nicio specificitate manifestă a depozitului. Scăderea masei depotului retroperitoneal și inghinal a fost paralelă cu o reducere identică a activității LPL, indicând faptul că modularea LPL este o adaptare cheie prin care dieta, hormonii ovarieni, DHEA și EM-652 și-au exercitat acțiunile divergente asupra depunerii de grăsimi. Acțiunea generală a OVX asupra LPL adipos a fost probabil rezultatul unei combinații directe, adică eliminarea acțiunii de reglare descendentă a estrogenilor (54), (55)), precum și a mecanismelor indirecte, cum ar fi modificările insulinei (( 56), (57)) asociate cu consumul de energie modificat. Rămâne să se stabilească dacă EM-652 și LPL adipos modulat DHEA prin căi directe sau indirecte.

Atât EM-652, cât și DHEA au redus hiperglicemia, hiperinsulinemia și rezistența la insulină (HOMA-IR) care au fost observate la șobolanii intacti și OVX netratați (mai mult la aceștia din urmă), DHEA având tendința de a fi mai puternic decât EM-652. Rezistența la insulină este frecvent asociată cu obezitatea, în special cu forma sa viscerală ((24), (25), (26)). Este probabil ca efectul EM-652 și DHEA asupra echilibrului energetic să fi fost implicat într-o astfel de îmbunătățire a acțiunii insulinei, deși o acțiune directă a compușilor asupra pancreasului și asupra organelor țintă ale insulinei nu poate fi exclusă a priori. Trebuie remarcat faptul că indicii metabolismului lipidic și sensibilitatea la insulină au fost evaluați în starea de repaus alimentar, adică într-un moment în care fluxul lipidic este minim. Prin urmare, efectele tratamentului reprezintă fenomene robuste care au persistat după 12 ore de post. Consecințele tratamentelor OVX și farmacologice observate în prezentul studiu ar deveni mai evidente în starea postprandială, timp în care manipularea metabolică a glucozei și a lipidelor devine pe deplin activă.

Pentru a rezuma, pe lângă efectele benefice raportate anterior ale EM-652 asupra proliferării cancerului de sân și a densității minerale osoase, acest studiu demonstrează că compusul poate fi considerat un agent eficient pentru a preveni obezitatea indusă de dietă și OVX și complicații metabolice precum rezistența la insulină. Steroidul suprarenal DHEA administrat singur nu a modificat greutatea corporală a șobolanilor intacti, ci a redus creșterea lor de grăsime și a prevenit obezitatea indusă de OVX. Combinația dintre EM-652 și DHEA nu a exercitat efecte aditive asupra metabolismului energetic și lipidic, dar a avut avantajul de a preveni acumularea modestă a trigliceridelor de ficat indusă de EM-652 și de a normaliza complet insulinemia la jeun și sensibilitatea la insulină. Prin urmare, efectele metabolice benefice ale unei astfel de terapii combinate cu steroizi se pot dovedi în cele din urmă relevante clinic.

Confirmare

Mulțumim cu recunoștință asistența expertă a lui Josée Lalonde, Pierre Samson și Céline Martel. Această lucrare a fost susținută de fonduri de la Endorecherche Inc.