Localização, identificação e excisão de Depots Murino adiposo

Summary

Devido à conexão drástica e negativa entre a obesidade e outras comorbidades, a investigação sobre o papel adiposo desempenha na doença e na saúde global é garantido. Apresenta-se um protocolo para o isolamento e a excisão de depósitos adiposos que permitam o estudo de tecido adiposo usando in situ e in vitro.

Abstract

Obesity has increased dramatically in the last few decades and affects over one third of the adult US population. The economic effect of obesity in 2005 reached a staggering sum of $190.2 billion in direct medical costs alone. Obesity is a major risk factor for a wide host of diseases. Historically, little was known regarding adipose and its major and essential functions in the body. Brown and white adipose are the two main types of adipose but current literature has identified a new type of fat called brite or beige adipose. Research has shown that adipose depots have specific metabolic profiles and certain depots allow for a propensity for obesity and other related disorders. The goal of this protocol is to provide researchers the capacity to identify and excise adipose depots that will allow for the analysis of different factorial effects on adipose; as well as the beneficial or detrimental role adipose plays in disease and overall health. Isolation and excision of adipose depots allows investigators to look at gross morphological changes as well as histological changes. The adipose isolated can also be used for molecular studies to evaluate transcriptional and translational change or for in vitro experimentation to discover targets of interest and mechanisms of action. This technique is superior to other published techniques due to the design allowing for isolation of multiple depots with simplicity and minimal contamination.

Introduction

Adiposo fez uma aparição notável nos holofotes da mídia, devido ao aumento dramático da obesidade durante as últimas décadas do século 20. Obesidade afeta atualmente mais de um terço dos adultos e 17% das crianças e adolescentes nos Estados Unidos (EUA) ^1. Abrangendo todos os grupos étnicos, a pesquisa estatística em torno da epidemia de obesidade tem mostrado que os negros não-hispânicos têm a maior taxa ajustada por idade de obesidade (49,5%) em comparação com os mexicanos-americanos (40,4%), todos os hispânicos (39,1%) e não- hispânicos (34,3%) ^2. O efeito econômico da obesidade também é uma preocupação crescente para o sistema de saúde. Em 2012, estima-se que o custo médico anual de cuidados para a obesidade em os EUA em 2005 foi de 190,2 bilhões dólares, quase 21% do orçamento global da despesa médica. Infelizmente, a obesidade infantil foi estimada a ser responsável por US $ 14 bilhões em custos médicos diretos sozinho. Estatisticamente, determinou-se que a média de custo médico deindivíduos com obesidade foi de $ 2741 mais elevado de um ano do que aqueles sem esta morbidade ^3-5.

A obesidade é um importante fator de risco para uma variedade de condições, tais como: diabetes tipo 2, dislipidemia, doenças cardiovasculares, câncer, distúrbios osteo-musculares e inflamação crônica. A obesidade está profundamente ligada à patogênese da síndrome metabólica e outras doenças crônicas ^6-8. Com tais conexões drásticas e negativas entre a obesidade e outras comorbidades, a investigação científica tem concentrado a atenção para entender melhor a atual epidemia e os papéis diversos e central desempenhado pelas adiposo.

Historicamente, o tecido adiposo foi considerada irrelevante e foi visto apenas como um tecido de enchimento simples. Atualmente, adiposo foi mostrado para desempenhar vários papéis essenciais em função do corpo em: metabolismo, a regulação hormonal, inflamação, proteção e isolamento ^9. O tecido adiposo é composto principalmente deadipócitos, mas também contém pericitos, células endoteliais, macrófagos e monócitos, células estaminais pluripotentes ^8. O tecido adiposo é distribuído por todo o corpo em depósitos distintos. Os principais depósitos podem ser encontrados subdermicamente, por via subcutânea, intramuscular, e visceral ^10. Depósitos adiposos demonstraram possuir perfis metabólicos específicos de depósito, os quais mostraram uma susceptibilidade específica depósito de obesidade e distúrbios relacionados ^8.

Tradicionalmente, o tecido adiposo foi classificado em dois tipos principais: o tecido adiposo branco (WAT) e tecido adiposo marrom (BAT); embora a literatura recente indica as presenças de um terceiro grupo batizado brite ou bege adiposo ^11. O tecido adiposo foi mostrado para ter cores diferentes, as morfologias, funções metabólicas, características bioquímicas e padrões de expressão genética ^10. Os adipócitos em WAT ter um único, grande gota lipídica e quantidades variáveis ​​de mitocôndrias. WATé predominantemente encontrado em localidades subcutâneas e viscerais do corpo. Funções WAT principalmente como um local de armazenamento de energia e proteção de órgãos. Os adipócitos em BAT têm uma morfologia multilocular e mitocôndrias abundantes. MTD está localizada principalmente no pescoço e grandes vasos sanguíneos do tórax, bem como as escápulas ^12. MTD principalmente funções em comportamentos de gasto de energia que regulam a termogênese ^7. Brite adiposo ou bege foi mostrado para partilhar uma morfologia e expressão análoga à MTD, mas foi encontrado para ser originado a partir de adipócitos brancos ^11.

O método cirúrgico descrito neste manuscrito fornece aos pesquisadores com a capacidade de analisar os diferentes efeitos que os fatores tais como: ambiente, produtos farmacêuticos, e genética, têm no tecido adiposo; bem como o adiposo papel benéfico ou prejudicial desempenha na doença e na saúde em geral. Além disso, proporcionar uma forma de identificar e isolar diferentes tipos de tecido adiposo parapermitir uma melhor compreensão das relações bioquímicas e diferenças entre depósitos. Isto pode ajudar a determinar a relação entre a localização, a função, e tipos de gordura dentro do corpo. Este método descrito faz isso, fornecendo os meios para visualização bruta, a análise de expressão gênica, análise de expressão de proteínas, exame histológico, e isolamento de linhas de células primárias para estudos in vitro. Atualmente, existem muitos artigos que fornecem insights sobre o comportamento metabólico dos diferentes depósitos adiposos, bem como suas localizações anatômicas; mas não fornecem um método em profundidade sobre como localizar especificamente, identificar e isolar esses depósitos. Este método fornece uma técnica cirúrgica precisa que permite o isolamento de vários depósitos, com uma quantidade mínima de dissecção e a contaminação em comparação com outros métodos concebidos para o isolado de um ou dois depósitos ^13-14.

O objetivo deste protocolo é o de proporcionarum método de precisão para a identificação e isolamento de diferentes tipos de depósitos de gordura a partir de várias localizações anatómicas.

Protocol

NOTA: Todos os procedimentos com animais foram realizados com a aprovação do Comitê de Cuidados e Uso Animal Institucional (IACUC) da Universidade de Cincinnati, e de acordo com o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório do National Institutes of Health (NIH Publication Nenhum . 85-23, revista em 1996). 1. Eutanásia e esterilizar o mouse Posicione o mouse em um dropbox contendo uma dose supratheraputic de isoflurano e permitir a inalar para o efeito. Uma vez que o …

Representative Results

Identificação e localização de tecido adiposo subcutâneo inguinal, adiposo castanho interescapular, adiposo epididimal visceral (Figura 1), bem como o tecido adiposo arco aórtico perivascular, adiposo da aorta torácica, adiposo supra-renal da aorta e do tecido adiposo da aorta infra-renal (Figura 2) foi alcançada com sucesso usando o método cirúrgico descrito. O exame histológico e diferenciação entre amostras MTD e Wat foram avaliados positivamente com Hematoxilina e Eosin…

Discussion

A obesidade pode levar a uma grande série de morbidades e o pleno entendimento do papel que desempenha adiposo não é totalmente compreendido; Por conseguinte, continua a pesquisa no campo da adiposo é necessário. Os modelos animais, especificamente modelos murinos são ideais para a pesquisa inicial na progressão de doenças e ensaios de tratamentos farmacêuticos potenciais. Na utilização destes modelos, o isolamento e a excisão precisa de depósitos de tecido adiposo é uma ferramenta extremamente importante …

Materials

Name of Reagent/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
isoflurane	Med-Vet International	#RXISO-250
70% Ethanol	Fisher	07-678-001
DMEF-12	Sigma Aldrich	D-6421	Warm in waterbath before putting on tissue
2 mL microcentrifuge tubes	Midsci	MCT-200-C-S
Phosphate buffered saline	Sigma Aldrich	P5368-10PAK