Επίδραση σιμπουτραμίνης στη διατροφική συμπεριφορά και το σωματικό βάρος επιμύων: διερεύνηση του ρόλου νεότερων λιποκινών των λιποκυττάρων (αντιπονεκτίνης-ρεζιστίνης), λεπτίνης και νευροπεπτιδίου Υ

Abstract

The regulatory mechanisms of nutritive behaviour constitute an area of research, in which the last years a significant progress has been made. One consequence of the malfunction, or the disturbance of the mechanisms that control the energy balance, which means the balance that normally exists, between the energy intake and the energy expenditure, is obesity. Obesity is characterised by a positive energy balance, which is evident by an increase of body weight, or of the number of adipocytes and consequently an increase of BMI. The adipocyte, according to the contemporary opinions, is not simply storage, inactive cell, but a complete structural and functional unit, which has complicated and particularly active metabolic and endocrinic functions. It has been proved, that it secretes a group of peptides with hormonic action that are called adipokines. The adipokines are involved in the regulation of body weight, food intake and in the metabolism of glucose and lipids. Adipokines like leptin, adiponectin and resistin, have an effect on different organs, like liver, pangreas and skeletic muscles, but also have effects on hypothalamus, where it is considered that the regulation of energy balance takes place. At central nervous system adipokines, according to the energy depots, activate catabolic molecules, or a specific group of anabolic molecules, the most important of which is NPY. These molecules consequently modify the food intake, the metabolic rate, the thermogenetic procedure and the total energy consumption, which has a final result the re-regulation of body weight. The role of adipokines leptin, adiponectin and resistin, as well as their interactions with hypothalamic NPY, on food intake, body weight and fat depots of rats, fed with isocaloric diets under sibutramine treatment, was investigated in this thesis. The aim was the study of a) the impact of the type of diet on the somatometric indexes, the lipid profile, the glucose and the adipokines serum levels, as well as on the hypothalamic NPY concentration of the rats and b) the effect of sibutramine on all the above parameters, regarding different types of diet. 84 male Wistar rats, 2 months old and approximately 180 g body weight each, were used in this study. After one week of acclimatization at the laboratory conditions, the rats were put in separate cages and were randomly divided in 4 groups (n=21 rats/group), according to their diet: Standard Diet (SD), High Fat Diet (HFD), High Carbohydrate Diet (HCD) and High Protein Diet (HPD). 10 weeks after the initial groups separation, each group was divided into 3 subgroups (n=7 rats/group), according to the administration of vehicle, sibutramine 5 mg/kg, or 10 mg/kg. So, the following subgroups were created: SDSo, SDS5, SDS10, HFDSo, HFDS5, HFDS10, HCDSo, HCDS5, HCDS10, HPDS5, και HPDS10. The administration of sibutramine, or vehicle lasted for 3 weeks, in parallel with the feeding with each type of diet. The food intake was calculated every day, during the last week of the experiment, while body weight was recorded weekly, during the whole experimental procedure. ..............................................................................

Οι μηχανισμοί ρύθμισης της διατροφικής συμπεριφοράς αποτελούν ένα πεδίο έρευνας, πάνω στο οποίο τα τελευταία χρόνια σημειώθηκε θεαματική πρόοδος. Μία από τις συνέπειες της δυσλειτουργίας, ή της απορρύθμισης των μηχανισμών ελέγχου της ενεργειακής ισορροπίας, δηλαδή της ισορροπίας που φυσιολογικά διατηρείται, μεταξύ της προσλαμβανόμενης και της καταναλισκόμενης ενέργειας, αποτελεί η παχυσαρκία. Η παχυσαρκία χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη θετικού ισοζυγίου ενέργειας, το οποίο εκδηλώνεται με αύξηση του μεγέθους, ή και του αριθμού των λιποκυττάρων και κατά συνέπεια με αύξηση του ΒΜI. Το λιποκύτταρο με τη σειρά του, σύμφωνα με τις σύγχρονες απόψεις, δεν αποτελεί απλά ένα αποθηκευτικό, αδρανές κύτταρο, αλλά μια δομική και λειτουργική μονάδα, που διαθέτει σύνθετες και ιδιαίτερα ενεργές, μεταβολικές και ενδοκρινικές ιδιότητες. Έτσι, μεταξύ άλλων αποδείχτηκε, ότι εκκρίνει μια ομάδα πεπτιδιών με ορμονικές δράσεις, που συνολικά ονομάζονται λιποκίνες και οι οποίες εμπλέκονται στην ρύθμιση του σωματικού βάρους, της πρόσληψης τροφής και του μεταβολισμού της γλυκόζης και των λιπιδίων. Οι λιποκίνες, στις οποίες περιλαμβάνονται η λεπτίνη, η αντιπονεκτίνη και η ρεζιστίνη, ασκούν τις επιδράσεις τους στην περιφέρεια, ήπαρ, πάγκρεας, σκελετικοί μύες, αλλά και κεντρικά, στον υπαθάλαμο, όπου θεωρείται ότι εδράζεται το κέντρο ρύθμισης του ενεργειακού ισοζυγίου. Στο ΚΝΣ ανάλογα με τα ενεργειακά αποθέματα του οργανισμού, οι λιποκίνες ενεργοποιούν, είτε συγκεκριμένα καταβολικά μόρια, είτε μία ειδική ομάδα αναβολικών μορίων, με σπουδαιότερο το ΝΡΥ. Τα μόρια αυτά ακολούθως, τροποποιούν την πρόσληψη τροφής, τον μεταβολικό ρυθμό, την παραγωγή θερμότητας από τον οργανισμό και την γενικότερη κατανάλωση ενέργειας, με τελικό αποτέλεσμα την επαναρρύθμιση του σωματικού βάρους. Στην παρούσα διατριβή διερευνήθηκε ο ρόλος των λιποκινών λεπτίνης, αντιπονεκτίνης και ρεζιστίνης, αλλά και των αλληλεπιδράσεων τους με το υποθαλαμικό NPY, στην πρόσληψη τροφής, στο σωματικό βάρος και στην μάζα του λιπώδους ιστού πειραματοζώων, που τρέφονται με ισοθερμιδικές δίαιτες, υπό την επίδραση σιμπουτραμίνης. Σκοπός ήταν η μελέτη: α) της επίδρασης τους είδους της προσλαμβανόμενης τροφής στους σωματομετρικούς δείκτες των πειραματοζώων, στο βιοχημικό προφίλ τους, στα επίπεδα της γλυκόζης και των λιποκινών στον ορό τους και επιπλέον στην συγκέντρωση του ΝΡΥ στον υποθάλαμό τους και β) του αποτελέσματος της χορήγησης σιμπουτραμίνης σε όλους τους παραπάνω παράγοντες, σε κάθε είδος δίαιτας. 84 αρσενικοί επίμυες γένους Wistar, ηλικίας 2 μηνών και βάρους 180 g περίπου χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη. Μετά από 1 εβδομάδα εγκλιματισμού στις συνθήκες του εργαστηρίου τα ζώα τοποθετήθηκαν σε ατομικά κλουβιά και χωρίστηκαν σε 4 ομάδες (n=21 ζώα/ομάδα), ανάλογα με την χορηγούμενη δίαιτα: ομάδα SD (κανονική δίαιτα), ομάδα HFD (πλούσια σε λίπη δίαιτα), ομάδα HCD (πλούσια σε υδατάνθρακες δίαιτα) και ομάδα HPD (πλούσια σε πρωτεΐνη δίαιτα). Μετά από 10 εβδομάδες κάθε ομάδα διαιρέθηκε σε τρεις υποομάδες (n=7 ζώα/υποομάδα), σύμφωνα με την χορήγηση φυσιολογικού ορού, σιμπουτραμίνης σε δόση 5mg/kg, ή 10 mg/kg σωματικού βάρους. .................................................