Cistanches Herba reduce el aumento de peso en ratones obesos inducidos por una dieta alta en grasas, posiblemente a través del desacoplamiento mitocondrial

Contacto: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Correo electrónico:audrey.hu@wecistanche.com

Hoi Shan Wong, Jihang Chen, Pou Kuan Leong, Hoi Yan Leung, Wing Man Chan, Kam Ming Ko

* División de Ciencias de la Vida, Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, Hong Kong, China.

Resumen:

Una fracción semipurificada aislada deCistanchesHerba(HCF1), se encontró previamente que induce el desacoplamiento mitocondrial en células H9c2 y en corazones de rata. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que HCF1 produciría un efecto de pérdida de peso contra la obesidad inducida por una dieta alta en grasas (HFD). Para probar esta hipótesis, se estableció un modelo de ratón de obesidad inducida por HFD y se examinaron los efectos de HCF1 en ratones alimentados con dieta normal (ND) y alimentados con HFD. En el estudio, el tratamiento a largo plazo con HCF1 produjo un efecto de reducción de peso contra la obesidad inducida por HFD en ratones machos y hembras. La pérdida de peso inducida por HCF1-se asoció con una mejor sensibilidad a la insulina en animales alimentados con HFD. Para comprender el mecanismo de acción subyacente al efecto de reducción de peso proporcionado por HCF1, se examinaron sus efectos sobre el desacoplamiento mitocondrial. También se realizó un estudio comparativo con colestiramina (CT), un secuestrante de ácidos biliares. Los hallazgos demostraron que la pérdida de peso inducida por HCF1-probablemente estuvo mediada por el aumento en el consumo de energía, probablemente a través de la inducción del desacoplamiento mitocondrial en el músculo esquelético del ratón. Por lo tanto, nuestros hallazgos sugieren el uso potencial de HCF1 para prevenir la obesidad y las consecuencias para la salud asociadas, como la diabetes, las enfermedades cardiovasculares y el síndrome metabólico.

Palabras clave: Cistanches Herba, Control de peso,desacoplamiento mitocondrial,Proteína de desacoplamiento mitocondrial 3

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Introducción

La obesidad se caracteriza por la acumulación anormal de grasa en el tejido adiposo y otros órganos que produce efectos adversos para la salud. Los hallazgos actuales indicaron que el estilo de vida sedentario y los cambios en la composición de la dieta en las sociedades ricas causaron una epidemia de obesidad, con el aumento concomitante en la incidencia de varias enfermedades crónicas no transmisibles relacionadas con la obesidad, como el síndrome metabólico (Shi et al., 2012) . La Encuesta Nacional de Examen de Salud y Nutrición (NHANES) realizada en 2007 mostró que la prevalencia mundial de la obesidad superaba el 30 % y se esperaba que aumentara un 33 % más en las próximas dos décadas (Finkelstein et al., 2012). La aparición de la obesidad también se trasladará a las poblaciones jóvenes, como lo reflejan las tendencias de sobrepeso y obesidad en niños y adolescentes (McTigue, Garrett y Popkin, 2002). Estos hallazgos pronostican la carga potencial sobre la atención médica de la obesidad y las consecuencias para la salud asociadas, lo que implica una necesidad inmediata de controlar el tamaño de la población obesa.

El manejo de la obesidad requiere una intervención a largo plazo y un enfoque multidisciplinario. Dada la epidemia de obesidad, la búsqueda de intervenciones no terapéuticas y/o terapéuticas factibles ha sido un área de investigación intensiva. La estrategia se centra principalmente en el establecimiento del balance energético mediante el aumento del gasto de energía o la reducción de la ingesta de energía. Entre varios enfoques que incluyen un reemplazo dietético, ejercicio, inhibición de la absorción intestinal y activación del sistema nervioso simpático, la inducción del desacoplamiento mitocondrial, ya sea por el uso de desacoplador químico o por la inducción de proteínas desacopladoras mitocondriales (Cerqueira, Laurindo, & Kowaltowski, 2011; Clapham et al., 2000), ha demostrado ser un medio eficaz para perder peso (Clapham et al., 2000; Diehl & Hoek, 1999; Harper, Dickinson & Brand, 2001; Li et al., 2000). El desacoplamiento mitocondrial se refiere a un proceso que causa el desacoplamiento entre los procesos de transporte de electrones que producen energía y la fosforilación de ADP en la mitocondria. Al ofrecer una ruta alternativa de conductancia de protones, el desacoplamiento mitocondrial provoca la disipación del gradiente de protones y una tasa más rápida de consumo de oxígeno (Brand et al., 2005). Bajo la condición de desacoplamiento, la disminución en la síntesis de ATP se asocia con una reducción en el potencial de la membrana mitocondrial, y la energía potencial almacenada en el gradiente de protones se disipa en forma de calor. Este ciclo inútil de transporte de protones consume una alta proporción de energía metabólica en varios tejidos, especialmente en el músculo esquelético que consume alrededor del 20 por ciento de la energía total generada en el metabolismo (Chan, Wei, Chigurupati, & Tu, 2010; Korshunov, Skulachev, & Starkoc , 1997). La modulación de la fuga de protones mitocondrial aumenta la tasa metabólica basal, lo que contribuye a una parte significativa del gasto energético diario, con la consiguiente elevación en el uso de moléculas de combustible (como los ácidos grasos) y, por lo tanto, provoca la pérdida de peso (Ricquier & Bouillaud, 2000). ).

Cistanches Herba, una planta entera seca de Cistanche deserticola YC Ma, es una hierba tónica 'vigorizante de Yang' en la medicina tradicional china. La hierba también se ha utilizado como alimento saludable para el tratamiento de la deficiencia renal durante cientos de años en China. Nuestros hallazgos recientes mostraron que una fracción semipurificada de Cistanches Herba (HCF1) indujo el desacoplamiento mitocondrial en células H9c2 y en corazones de rata (Wong & Ko, 2013). También se demostró que el tratamiento a largo plazo con HCF1 (a dosis diarias de 1,14 y 11,4 mg/kg; 14 días consecutivos) produjo un efecto de desacoplamiento en las mitocondrias aisladas de riñón e hígado en ratas, como lo demuestra indirectamente la reducción de los niveles de ATP en estas tejidos (datos no publicados). Dado que la inducción del desacoplamiento mitocondrial es un medio efectivo para la pérdida de peso (Clapham et al., 2000; Diehl & Hoek, 1999; Harper et al., 2001; Li et al., 2000), planteamos la hipótesis de que HCF1 también produciría desacoplamiento mitocondrial en el músculo esquelético, con la consiguiente reducción de peso. Para probar la hipótesis, se estableció un modelo de ratón de obesidad inducida por una dieta alta en grasas (HFD) y se investigaron los efectos de HCF1 en ratones alimentados con una dieta normal (ND) y HFD. Además, también se realizó un estudio comparativo entre los efectos de HCF1 y una colestiramina secuestrante de ácidos biliares (CT) (Chen et al., 2010; Yamato et al., 2012) para caracterizar el efecto de reducción de peso que ofrece HCF1.

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2. Materiales y métodos

2.1. extracción de hierbas

Cistanches Herba, la planta entera seca de Cistanches deserticola YC Ma (Orobanchaceae), se compró a un comerciante de hierbas local (Lee Hoong Kee). La hierba fue autenticada por el proveedor y se depositó un espécimen de comprobante (HKUST00301) en la División de Ciencias de la Vida, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST). El extracto de etanol de Cistanches Herba se obtuvo mediante la extracción con etanol de material herbario molido calentando a reflujo a 78 grados durante 2 h, como se describió anteriormente (Leung & Ko, 2008), con un rendimiento del 14 por ciento (p/p). El extracto se fraccionó aún más mediante cromatografía en gel de sílice (Wong & Ko, 2013). Se obtuvo HCF1, con un rendimiento de extracción del 1,14 por ciento. El extracto se secó evaporando el disolvente a presión reducida a 50 grados y el extracto seco se almacenó a -20 grados hasta su uso.

2.2. quimicos

El reactivo de ensayo Bio-Rad se adquirió de Bio-Rad Laboratories (Richmond, CA, EE. UU.). LabAssay™ Triglicéridos (290-63701), LabAssay™ Colesterol (294-65801) y el kit de prueba HDL-Colesterol E (431-52501) se adquirieron de Wako (Osaka, Japón). El anticuerpo anti UCP3 (E-18) (n.º de catálogo sc-31387) ​​se adquirió de Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, EE. UU.). Todos los demás productos químicos se adquirieron de Sigma (St. Louis, MO, EE. UU.).

2.3. Cuidado animal

Los ratones ICR (8 semanas; 30-35 g para los machos y 25-30 g para las hembras) se mantuvieron en un ciclo de luz/oscuridad de 12-h en una habitación con aire/humedad controlada a unos 22 grados y se les permitió comer y beber. agua ad libitum en las instalaciones de cuidado de animales y plantas (APCF) en HKUST. Todos los procedimientos experimentales fueron aprobados por el Comité de Prácticas de Investigación (HKUST) (Aprobación de protocolo animal n.º 2013049; fecha de aprobación: 25 de septiembre de 2013; duración del experimento: 3 años).

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2.4. Protocolo de tratamiento

Para examinar el efecto de HCF1 en la obesidad inducida por HFD, se asignaron aleatoriamente ratones ICR machos o hembras a ocho grupos, con 10 a 15 ratones en cada uno: (1) Control de dieta normal (ND, 13 por ciento de energía derivada de la grasa); (2) ND más dosis baja de HCF1 (HCF1 L) (a una dosis diaria de 1,5 mg/kg); (3) ND más dosis media de HCF1 (HCF1 M) (a una dosis diaria de 15 mg/kg); (4) ND más dosis alta de HCF1 (HCF1 H) (a una dosis diaria de 45 mg/kg); (5) control HFD (60 por ciento de energía derivada de la grasa; adquirido de Research Diet Inc., producto no. D12492); (6) HFD más HCF1 L; (7) HFD más HCF1 M; y (8) HFD más HCF1 H. Como se informaron diferencias de género en la capacidad de respuesta a los cambios de peso corporal inducidos por la dieta y las intervenciones de reducción de peso en ratas y humanos (Rodriguez & Palou, 2004; Rodriguez, Quevedo-Coli, Roca, & Palou, 2001), estábamos interesados ​​en investigar los efectos de HCF1 en ratones machos y hembras. Las dosis de HCF1 se derivaron de sus dosis efectivas para inducir el desacoplamiento mitocondrial de corazones de rata (Wong & Ko, 2013). En los grupos de cotratamiento con HCF1, a los ratones se les administró HCF1 por vía intragástrica, 5 días a la semana durante 8 semanas (es decir, 40 dosis). Los ratones de control recibieron vehículo (aceite de oliva) únicamente. Los pesos corporales y el consumo de alimentos de los ratones se controlaron semanalmente durante el transcurso del experimento. Los cambios en el peso corporal se cuantificaron calculando el área bajo la curva (AUC) del gráfico que traza el porcentaje de peso corporal inicial frente al tiempo (semana 1 a 8) y se expresaron en unidades arbitrarias. Se extrajeron muestras de sangre 24 h después de la última dosificación con HCF1 de ratones anestesiados con fenobarbital en ayunas durante la noche mediante punción cardíaca. A continuación, los ratones se sacrificaron por dislocación cervical. Se extirparon muestras de músculo gastrocnemio para un análisis bioquímico adicional. Las almohadillas de grasa (grasa gonadal, retroperitoneal y mesentérica) se diseccionaron y pesaron. Se estimó la relación entre el peso de una almohadilla de grasa particular y el peso corporal y se expresó como índice de almohadilla de grasa. Para examinar el efecto de CT en ratones macho obesos alimentados con HFD, se administró CT intragástricamente a ratones macho (suspendido en agua) a una dosis diaria de 300 mg/kg.

2.5. Preparaciones de muestra

Se obtuvieron muestras de plasma, homogeneizados de músculo esquelético (fracción sin núcleo) y mitocondrias de músculo esquelético como se describió anteriormente (Leong et al., 2013).

2.6. Análisis bioquímico

2.6.1. Contenido plasmático de glucosa y lípidos

Los niveles de glucosa en plasma se midieron mediante un kit de ensayo de glucosa (hexoquinasa) (Sigma, St. Louis, MO, EE. UU.). La cantidad de glucosa se evaluó mediante la adición de una mezcla de reacción que contenía NAD 1,5 mM, ATP 1,0 mM, 1,0 unidad/ml de hexocinasa y 1,0 unidad/ mL de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa. Los cambios de absorbancia a 340 nm fueron monitoreados espectrofotométricamente por Victor V3 Multi-Label Counter (Perkin Elmer, Santa Clara, CA, EE. UU.).

Los niveles plasmáticos de triglicéridos (TG), colesterol total (TC) y colesterol de lipoproteínas de alta densidad (HDL) se midieron utilizando kits de ensayo: TG: LabAssayTM Triglicéridos, TC: LabAssayTM Cholesterol; HDL-C: kit de prueba HDL-colesterol E. Los contenidos de TG, TC y HDL se evaluaron añadiendo los reactivos cromógenos proporcionados por los kits de ensayo correspondientes. Se monitorearon los cambios de absorbancia a 600 nm (Siddiqua, Hamid, Ar-Rashid, Akther y Choudhuri, 2010). El nivel de colesterol de lipoproteínas de baja densidad (LDL) se estimó mediante la fórmula de Friedewald:

LDL= TC-( HDL más TG/5 )

2.6.2. Actividad de fosfofructocinasa (PFK) en el músculo esquelético

La actividad de PFK se evaluó mezclando una mezcla de reacción que contenía fructosa-6-fosfato 1 mM, ATP 1 mM, NADH 0,5 mM, aldolasa 2 mU/ml, triosafosfato isomerasa 2 mU/ml, /ml de glicerofosfato deshidrogenasa en el tampón de ensayo (Tris-HCl 50 mM, MgCl2 5 mM, (NH4)2SO4 5 mM, pH 7,4) con la fracción libre de núcleo (50 ug de proteína/ml) de músculo esquelético en un volumen final de 200 l. Luego se midió la oxidación de NADH mediante el control de los cambios de absorbancia a 340 nm (Coelho, Costa y Sola-Penna, 2007).

2.6.3. Actividad de citrato sintasa (CS)

Se preparó una mezcla de reacción para medir la actividad de CS mezclando {{0}}tampón Tris 0,1 M (pH 8,0), 0,0acetilo 58 mM -CoA y 5,5'-ditiobis-(2-ácido nitrobenzoico) 0,1 mM (DTNB). La reacción se inició mediante la adición de oxalacetato (concentración final: 0,5 mM). La absorbancia a 412 nm se registró cada 30 s a 30 grados durante 3 min (Carter, Rennie, Hamilton y Tarnopolsky, 2001; Holloway, Bonen y Spriet, 2009).

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2.6.4. actividad de -hidroxiacil-coenzima A deshidrogenasa ( -HAD)

La actividad de -HAD se midió mezclando la mezcla de reacción que contenía acetoacetil-CoA 100 μM y -NADH 100 μM en tampón de ensayo (tampón de fosfato de potasio 100 mM con ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) 2 mM, pH 7,3). Los cambios de absorbancia a 340 nm se controlaron a 30 grados durante 2 min (Holloway et al., 2006).

2.6.5. Actividad de carnitina palmitoiltransferasa (CPT)

La evaluación de la actividad de CPT se basó en la producción catalizada por CPT de CoA-SH a partir de palmitil-CoA. La reacción se inició añadiendo L-carnitina (concentración final 6 μM) a la mezcla de reacción (Tris 16 mM, EDTA 2,5 mM, DTNB 2 mM y palmitoil-CoA 50 μM, pH 8,0). La absorbancia a 412 nm se controló a 30 grados durante 180 s. El coeficiente de extinción milimolar de 13,6 mM−1 cm−1 para 5'-thio-2-nitrobenzoato (producto final) se utilizó para la estimación de la actividad enzimática. Una unidad de actividad de CPT se define como la cantidad de enzima que cataliza la liberación de 1 nmol de CoA-SH en 1 min (Karlic, Lohninger, Koeck y Lohninger, 2002).

2.6.6. respiración mitocondrial

Las tasas de respiración en mitocondrias aisladas de músculo esquelético de ratón se determinaron como describen Wong y Ko (2013). En resumen, la respiración mitocondrial se midió polarográficamente mediante un electrodo de tipo Clark (Hansatech Instruments, Norfolk) a 30 grados. La fracción mitocondrial (1 mg de proteína/mL) se incubó en el tampón de respiración (KCl 30 mM, MgCl2 6 mM, sacarosa 75 mM, EDTA 1 mM, KH2PO4 20 mM, pH 7,0). Se añadió solución de sustrato que contenía piruvato de sodio 15 mM y malato de sodio 5 mM. Después del equilibrio, se inició la respiración del estado 3 mediante la adición de ADP (concentración final 0,6 mM). Cuando todo el ADP añadido se agotó para la generación de ATP, se añadió oligomicina para inducir la respiración del estado 4. La relación de control respiratorio (RCR) se estimó calculando la relación entre las tasas de respiración del estado 3 y el estado 4 (Jiang et al., 2009).

2.6.7. expresión UCP3

El nivel de UCP3 se estimó mediante análisis de transferencia Western utilizando anticuerpos anti-UCP3 (E-18) siguiendo el análisis SDS-PAGE de la fracción mitocondrial, utilizando un gel de separación de acrilamida al 10 por ciento. Se cargaron fracciones mitocondriales aisladas de músculo esquelético de ratón (100 g) y se usó citocromo c oxidasa (COX) como marcador de referencia. Las bandas de proteína inmunoteñidas se analizaron mediante densitometría (Quantiscan, Biosoft, Cam bridge, GB, Reino Unido) y las cantidades (unidades arbitrarias) de UCP3 se normalizaron con referencia al nivel de COX (unidades arbitrarias) en la muestra.

2.7. Ensayo de proteínas

La concentración de proteínas se determinó usando un kit de ensayo de proteínas Bio-Rad. La concentración de proteína se determinó a partir de una curva de calibración usando albúmina de suero bovino (BSA) como estándar.

2.8. análisis estadístico

Todos los datos se expresaron como media ± error estándar de la media (SEM) a menos que se especifique lo contrario. Los datos se analizaron mediante análisis de varianza unidireccional (ANOVA unidireccional) y la diferencia entre grupos se detectó mediante la prueba de rango de Tukey cuando p <>

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3. Resultados

3.1. Efectos de HCF1 sobre el peso corporal en ratones alimentados con ND y alimentados con HFD

La alimentación con la dieta ND provocó un ligero aumento en el peso corporal (en un 13 % y un 10 %, respectivamente) en ratones machos y hembras durante el transcurso del experimento de 8-semanas (Fig. 1a). HFD aceleró el aumento en el peso corporal, con un grado de estimulación del 269 % y 320 %, respectivamente, en ratones macho y hembra, en comparación con los animales ND respectivos (Fig. 1a). Los cambios en el peso corporal durante el transcurso del experimento de 8-semanas se cuantificaron y expresaron en unidades arbitrarias. El tratamiento con HCF1 suprimió por completo el aumento de peso corporal en ratones macho alimentados con ND (Fig. 1b). El tratamiento con HCF1 también suprimió de forma dependiente de la dosis el aumento de peso corporal en ratones alimentados con HFD, con un grado de inhibición del 100 % y 61 %, respectivamente, a 45 mg/kg en ratones machos y hembras (Fig. 1b). No se observaron cambios significativos en el consumo de alimentos tras la alimentación con HFD y/o cotratamientos con HCF1 en comparación con los ratones alimentados con ND no tratados (datos no mostrados).

Fig. 1 – Efectos de HCF1 en los cambios de peso corporal en ratones alimentados con ND y alimentados con HFD. El peso corporal se controló semanalmente durante el transcurso del experimento de 8-semanas. (a) El curso temporal de los cambios en el peso corporal se analizó mediante un ANOVA de diseño mixto y la diferencia entre grupos se detectó mediante la prueba de rango de Tukey. Los datos se expresaron en porcentaje de control con respecto al peso corporal inicial respectivo. (b) Los cambios de peso corporal se cuantificaron como se describe en Materiales y Métodos. Los datos se expresaron en porcentaje de control con respecto al control ND [valor AUC del control (unidad arbitraria): macho=777,6 ± 10,4; mujer {{10}}.0 ± 8,0]. Los valores dados son medias ± SEM, con n=15. * Significativamente diferente del control ND; # Significativamente diferente del control HFD (p <>

3.2. Efectos de HCF1 en los índices de almohadillas grasas en ratones alimentados con ND y alimentados con HFD

También se examinaron los efectos de HCF1 sobre la acumulación de grasa. HFD indujo aumentos significativos en los índices de grasa subcutánea y visceral en ratones machos (346 % y 325 %, respectivamente) y hembras (248 % y 257 %, respectivamente) (Fig. 2). Si bien el tratamiento con HCF1 no produjo ningún efecto sobre la grasa subcutánea y visceral en ratones alimentados con ND, la capacidad de HCF1 para inhibir el aumento de peso corporal inducido por HFD se asoció con la disminución de la masa de grasa corporal, como lo indican las reducciones en ambos grasa subcutánea y visceral en machos alimentados con HFD (en un 42 % y un 49 %, respectivamente, a 45 mg/kg) y en grasa visceral en ratones hembra alimentados con HFD (en un 53 %, a 45 mg/kg) (Fig. 2) .

Fig. 2 – Efectos de HCF1 en los índices de grasa en ratones alimentados con ND y HFD. La masa de grasa subcutánea y grasa visceral se midió como se describe en Materiales y Métodos. Los datos se expresaron en porcentaje de control con respecto al control ND. Los valores dados son medias ± SEM, con n=15. * Significativamente diferente del control ND; # Significativamente diferente del control HFD (p <>

3.3. Efectos de HCF1 sobre la glucosa plasmática y el contenido de lípidos en ratones alimentados con ND y alimentados con HFD

El tratamiento con HCF1 no alteró el contenido de glucosa y lípidos en plasma en ratones machos y hembras alimentados con ND (Fig. 3). La alimentación con HFD provocó una elevación significativa en el nivel de glucosa en plasma (en un 39 % y un 29 %, respectivamente) en ratones macho y hembra en comparación con el control ND respectivo (Fig. 3a). HCF1 H revirtió la elevación inducida por HFD en el nivel de glucosa en plasma (en un 41 y un 64 por ciento, respectivamente) en ratones machos y hembras (Fig. 3a). HFD también elevó significativamente los niveles de TG en plasma (en un 38 y un 53 por ciento, respectivamente) en ratones macho y hembra, en comparación con el control ND respectivo (Fig. 3b). HCF1 L y HCF1 M inhibieron significativamente la elevación inducida por HFD en los niveles plasmáticos de TG en ratones macho (135 y 192, respectivamente) y hembra (103 y 146 por ciento, respectivamente) alimentados con HFD (Fig. 3b). HCF1 H causó una elevación significativa en el nivel de TG en plasma (en un 21 por ciento) en ratones hembra alimentados con HFD en comparación con el control HFD no tratado (Fig. 3b). Además de los TG en plasma, también se observaron aumentos significativos en los niveles de TC en plasma después de la alimentación con HFD, con un grado de aumento del 73 % y del 100 %, respectivamente, en ratones macho y hembra (Fig. 3c). Los aumentos en el nivel de TC en plasma se asociaron con una disminución significativa en la relación HDL/LDL en plasma tanto en ratones macho alimentados con HFD (en un 29 por ciento) como en ratones hembra (en un 49 por ciento) (Fig. 3d). HCF1 M y HCF1 H redujeron el aumento inducido por HFD en el nivel de TC en plasma en ratones macho alimentados con HFD, con una elevación concomitante en la proporción de HDL/LDL en plasma (en un 255 % y 212 %, respectivamente), en comparación con el HFD no tratado control (Fig. 3c y 3d). HCF1 L y HCF1 M suprimieron la elevación inducida por HFD en el nivel de TC en plasma (en un 22 por ciento y un 32 por ciento, respectivamente) en ratones hembra, sin que se observaran cambios en la proporción de HDL/LDL en plasma (Fig. 3c y 3d).

Fig. 3 – Efectos de HCF1 sobre la glucosa plasmática y el contenido de lípidos en ratones alimentados con ND y alimentados con HFD. Los niveles de glucosa, TG y TC en plasma se midieron como se describe en Materiales y Métodos. Los datos se expresaron en porcentaje de control con respecto al control ND [nivel de glucosa en plasma de control (mg/dL): hombre=91.1 ± 3.3, mujer=86.0 ± 2.3; nivel de TG en plasma de control (mg/dL): hombre=52.0 ± 1.7, mujer=95.8 ± 4.1; nivel de TC en plasma de control (mg/dL): hombre {{20}}.8 ± 4.3, mujer=118.6 ± 5.4]. Los valores dados son medias ± SEM, con n=15. * Significativamente diferente del control ND; # Significativamente diferente del control HFD (p <>

3.4. Efectos de HCF1 sobre el contenido de lípidos hepáticos en ratones alimentados con ND y alimentados con HFD

El tratamiento con HCF1 no cambió el nivel hepático de TG y TC en ratones alimentados con ND (Fig. 4). El consumo de HFD elevó significativamente los niveles de TG hepáticos (en un 108 % y un 135 %, respectivamente) en ratones macho y hembra, en comparación con el control ND respectivo (Fig. 4a). HCF1 H, por un lado, suprimió la elevación inducida por HFD en el nivel de TG hepático (en un 54 por ciento) en ratones macho, en comparación con el control HFD no tratado (Fig. 4a). Por otro lado, HCF1 H aumentó aún más el nivel de TG hepático (en un 14 por ciento) en ratones hembra alimentados con HFD, en comparación con el control HFD no tratado respectivo (Fig. 4a). HFD también provocó aumentos significativos en los niveles hepáticos de TC (en un 48 % y un 26 %, respectivamente) en ratones machos y hembras (Fig. 4b). Mientras que HCF1 L y HCF1 H suprimieron significativamente la elevación inducida por HFD (en un 42 y un 44 por ciento, respectivamente) en los niveles hepáticos de TC en ratones macho alimentados con HFD, solo HCF1 H podría producir un efecto similar en ratones hembra alimentados con HFD, con el el grado de inhibición es del 62 por ciento (Fig. 4b).

Fig. 4 – Efectos de HCF1 sobre el contenido de lípidos hepáticos en ratones alimentados con ND y alimentados con HFD. Los niveles hepáticos de TG y TC se midieron como se describe en Materiales y Métodos. Los datos se expresaron en porcentaje de control con respecto al control ND [nivel de TG hepático control (g/mg proteína): macho=31.7 ± 1.6, hembra=38.5 ± 1.7; controlar el nivel hepático de TC (g/mg de proteína): macho=12.8 ± 0.4, hembra=17.9 ± 1.2]. Los valores dados son medias ± SEM, con n {{20}}. * Significativamente diferente del control ND; # Significativamente diferente del control HFD (p <>

3.5. Efectos de HCF1 sobre las actividades de enzimas metabólicas en el músculo esquelético aislado de ratones alimentados con ND y alimentados con HFD

El tratamiento con HCF1 estimuló la actividad de PFK en el músculo esquelético de ratones machos o hembras alimentados con ND, y el efecto en los ratones machos fue más prominente (un aumento del 55 % frente al 20 % a 45 mg/kg) (Fig. 5a). El consumo de HFD provocó supresiones significativas en la actividad de PFK (en un 16 % y un 17 %, respectivamente) en ratones machos y hembras (Fig. 5a). HCF1 H revirtió las supresiones de la actividad de PFK inducidas por HFD (en un 153 por ciento y un 100 por ciento, respectivamente) en ratones machos y hembras alimentados con HFD (Fig. 5a). Tanto el tratamiento con HFD como con HCF1 no produjeron efectos detectables en la actividad de CS en el músculo esquelético de ratones machos o hembras en comparación con el control ND no tratado respectivo (Fig. 5b). HCF1 no produjo ningún efecto sobre la actividad -HAD del músculo esquelético de ratones macho o hembra alimentados con ND (Fig. 5c). La alimentación con HFD estimuló la actividad -HAD (en un 47 y un 21 por ciento, respectivamente) en ratones macho y hembra en comparación con el control ND no tratado (Fig. 5c). HCF1, en todas las dosis probadas, inhibió significativamente la estimulación inducida por HFD en la actividad -HAD en ratones macho, con un grado de inhibición del 62 por ciento, en comparación con el control HFD no tratado (Fig. 5c). El tratamiento con HCF1 no produjo alteraciones significativas en la actividad de -HAD en ratones hembra alimentados con ND y alimentados con HFD (Fig. 5c). Mientras que HCF1 H causó una disminución significativa en la actividad de CPT (en un 16 por ciento) del músculo esquelético en ratones macho alimentados con ND (Fig. 5d), HCF1 L y HCF1 M aumentaron significativamente la actividad de CPT en un 24 por ciento y 22 por ciento en ratones alimentados con ND ratones hembra en comparación con el control ND (Fig. 5d). La alimentación con HFD también aumentó la actividad de la CPT (en un 13 % y un 18 %, respectivamente) en ratones machos y hembras. HCF1 revirtió el aumento inducido por HFD en la actividad de CPT, con un grado de supresión del 72 por ciento en ratones macho (en todas las dosis probadas) y del 100 por ciento en ratones hembra (HCF1 L) (Fig. 5d).

Fig. 5 – Efectos de HCF1 sobre las actividades de las enzimas metabólicas en el músculo esquelético aislado de ratones alimentados con ND y alimentados con HFD. Las actividades de PFK, CS, -HAD y CPT del músculo esquelético se midieron como se describe en Materiales y Métodos. Los datos se expresaron en porcentaje de control con respecto al control ND [control de actividad de PFK (mU/mg de proteína): macho=19,5 ± 1,1, hembra=14,1 ± 0,7 ; control de la actividad de CS (mU/mg de proteína): macho=30,6 ± 1,3, hembra=36,8 ± 3,6; control - actividad HAD (mU/mg de proteína): macho=13,5 ± 0,6, hembra=16,8 ± 0,6; actividad de CPT de control (mU/mg de proteína): hombre {{30}}.0 ± 0.3, mujer=3.0 ± { {39}}.1]. Los valores dados son medias ± SEM, con n=15. * Significativamente diferente del control ND; # Significativamente diferente del control HFD (p <>

3.6. Efectos de HCF1 sobre RCR mitocondrial en músculo esquelético de ratón

HFD no produjo ningún efecto detectable en el RCR mitocondrial en el músculo esquelético de ratón (Fig. 6). El desacoplamiento mitocondrial inducido por el tratamiento con HCF1 en el músculo esquelético del ratón, como lo demuestran las reducciones significativas en el RCR mitocondrial tanto en los alimentados con ND (61–69 por ciento en machos; 66 por ciento en hembras) como en los alimentados con HFD (73–78 por ciento en machos; 67 –70 por ciento en hembras), en comparación con los respectivos animales no tratados (Fig. 6).

Fig. 6 – Efectos de HCF1 sobre el RCR mitocondrial en el músculo esquelético de ratones machos y hembras alimentados con ND y alimentados con HFD. El RCR mitocondrial se midió como se describe en Materiales y Métodos. Los datos se expresaron en porcentaje de control con respecto al control ND. Los valores dados son medias ± SEM, con n=15. * Significativamente diferente del control ND; # Significativamente diferente del control HFD (p <>

3.7. Efectos de HCF1 sobre la expresión de UCP3 en mitocondrias aisladas de músculo esquelético de ratón

También se examinaron los efectos de HCF1 en la expresión de UCP3 para explorar la posible participación del desacoplamiento mitocondrial en la pérdida de peso inducida por HCF1-. Un tratamiento de 2-semanas de HCF1 H elevó significativamente el nivel de UCP3 en mitocondrias aisladas de músculo esquelético de ratón en ratones macho, con un grado de estimulación del 67 % en comparación con el control no tratado (Fig. 7).

Fig. 7 – Efectos de HCF1 sobre la expresión de UCP3 en mitocondrias aisladas de músculo esquelético de ratón. A los ratones macho se les administró por vía intragástrica HCF1 H durante 14 días consecutivos. Las mitocondrias se aislaron como se describe en Materiales y Métodos, y la expresión de UCP3 se midió mediante análisis de transferencia Western. Los datos se cuantificaron y expresaron en porcentaje de control con respecto al control sin tratar. Los valores dados son medias ± SEM, con n=4. * Significativamente diferente del control no tratado.

3.8. Comparaciones entre HCF1 y CT sobre sus efectos en ratones alimentados con ND y alimentados con HFD

Para comprender mejor el mecanismo subyacente al efecto de reducción de peso proporcionado por HCF1, también se estudiaron los efectos de CT, un secuestrante de ácidos biliares, en ratones macho alimentados con ND y alimentados con HFD. Tanto CT como HCF1 inhibieron por completo el aumento de peso inducido por ND durante el transcurso de 8-semanas del experimento. Ambos tratamientos también produjeron efectos supresores sobre el aumento de peso corporal inducido por HFD, el índice de grasa visceral, la glucosa plasmática/TG/TC, así como el nivel hepático de TG/TC, siendo más prominente el efecto de CT (Tabla 1). A diferencia de HCF1, que aumentó la proporción de HDL/LDL en plasma solo en ratones alimentados con HFD, CT elevó significativamente la proporción de HDL/LDL en plasma tanto en ratones alimentados con ND como con HFD (en un 58 % y un 17 %, respectivamente), en comparación con el respectivo control ND no tratado (Tabla 1). Además, mientras que HCF1 aumentó la actividad de PFK en el músculo esquelético de ratones macho alimentados con ND (54 por ciento) y alimentados con HFD (14 por ciento) en comparación con el control de ND no tratado, CT no produjo ningún efecto detectable en ratones alimentados con ND y solo pudo restaurar la disminución inducida por HFD en la actividad de PFK al valor de control de ratones alimentados con ND (Tabla 1). Tanto los tratamientos con CT como con HCF1 revirtieron los aumentos inducidos por HFD en las actividades de -HAD (61 % y 60 %, respectivamente) y CPT (122 % y 72 %, respectivamente) en ratones macho (Tabla 1). Si bien HCF1 indujo el desacoplamiento mitocondrial, como lo demuestran las disminuciones significativas en el valor de RCR mitocondrial en ratones macho alimentados con ND y HFD, CT no produjo ningún efecto detectable sobre el desacoplamiento mitocondrial (Tabla 1).

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De: 'Cistanches Herba reduce el aumento de peso en ratones obesos inducidos por una dieta alta en grasas, posiblemente a través del desacoplamiento mitocondrial' porHoi Shan Wong et al.

---revista de alimentos funcionales 10 (2014) 292–304