Estudo dos efeitos do Veneno da serpente Crotalus durissus terrificus quanto à produção de mediadores imunomodulatórios em pré-adipócitos / Study of the effects of the Venom of the snake Crotalus durissus terrificus on the production of immunomodulatory mediators in pre-adipocytes

Ophidic accidents are a major public health problem in tropical regions around the world and are included in the WHO list of neglected diseases. The envenomation caused by the Crotalus durissus terrificus is responsible for the highest mortality in Brazil[...]

Acidentes ofídicos constituem um importante problema de saúde pública em regiões tropicais do mundo e estão incluídas na lista de doenças negligenciadas da OMS. O envenenamento causado pela serpente Crotalus durissus terrificus é responsável pelo maior índice de letalidade do Brasil. O veneno desta serpente exerce efeito neurotóxico, miotóxico e imunomodulatório. Os efeitos imunomodulatórios ainda não foram esclarecidos e as ações deste veneno, em células produtoras de mediadores que regulam o processo inflamatório, foram pouco estudadas. Neste sentido, as células do tecido adiposo constituem uma fonte importante de mediadores inflamatórios e anti-inflamatórios, uma vez que o tecido adiposo é um órgão endócrino, que contribui para processos fisiológicos e fisiopatológicos. Em mamíferos, existem dois tipos de tecido adiposo, o Tecido adiposo branco e o Tecido adiposo marrom. O tecido adiposo branco contribui para a atividade metabólica do organismo e produz uma ampla variedade de mediadores, que participam de doenças metabólicas e de natureza inflamatória. Dentre esses mediadores estão a prostaglandina E2 (PGE2) e a IL-10. A PGE2 é um importante mediador pró-inflamatório e imunomodulatório, que também regula a diferenciação de pré-adipócitos em adipócitos maduros. A interleucina-10 (IL-10) é uma citocina envolvida em efeitos anti-inflamatórios e imunomodulatórios, que incluem a inibição de funções de macrófagos e de células T. Considerando essas informações, o presente estudo tem como objetivo avaliar os efeitos do veneno de Crotalus durissus terrificus (VCdt), na produção dos mediadores imunomodulatórios PGE2 e IL-10, em pré-adipócitos. Para tanto, pré-adipócitos da linhagem 3T3-L1 foram cultivados em meio de cultura DMEM, suplementado com soro fetal bovino 10%. Estas células foram incubadas com diferentes concentrações do VCdt (0,5, 1, 5 ou 10 μg / mL) ou DMEM (controle), por diferentes períodos de tempo (1 - 24 h). A viabilidade celular foi avaliada pelo ensaio do MTT. As concentrações de PGE2 e IL-10 foram determinadas nos sobrenadantes das culturas, por ensaio imunoenzimático (EIA). Os resultados mostraram que o VCdt não alterou a viabilidade celular em nenhuma 9 das concentrações e períodos de tempo avaliados; a concentração de 10 μg / mL de VCdt foi então definida para os estudos subsequentes. O VCdt induziu uma liberação significativa de PGE2 nos períodos de 3 a 24 h de incubação, em comparação aos respectivos controles. Além disso, o VCdt induziu uma liberação significativa de IL- 10, após 48 h de incubação, mas não nos demais períodos de tempo estudados, em comparação aos controles. Em conclusão, os dados mostraram a capacidade do VCdt, em concentração não citotóxica, estimular pré-adipócitos em cultura e induzir a liberação dos mediadores PGE2 e IL-10 por estas células. Além disso, este estudo aponta o tecido adiposo como alvo importante do veneno crotálico, para a geração de mediadores imunomodulatórios.

Effect of resveratrol on mitochondrial activity in differentiated mature adipocytes / Efecto del resveratrol sobre la actividad mitocondrial en adipocitos maduros diferenciados

Obesity has reached epidemic proportions, the World Health Organization (WHO) estimates that there are more than 1,000 million overweight adults world-wide. Furthermore, obesity is characterized as an overgrowth of white adipose tissue as a result of adipocyte hypertrophy and hyperplasia. Mitochondria is considered the source of energy within the adipocyte, since it contains the molecular machinery, and it is involved in a large number of metabolic pathways, besides the transformation of chemical energy into adenosine triphosphate. Mitochondria shortage and adipocyte dysfunction result in an excessive accumulation of triacylglycerol in the cytoplasm, which determines an imbalance between energy production and energy expenditure. Resveratrol (RSV) is a polyphenol found in different plants and its effects have been associated with mitochondrial biogenesis. An adipogenesis in vitro model (3T3-L1 preadipocytes) was used, and these cells were differentiated into mature adipocytes. Subsequently the effect of RSV on the adipocytes morphology, the lipid content and mitochondrial activity was evaluated using microscopic and flow cytometry techniques. The effect of RSV on differentiated mature adipocytes, was characterized by the decrease in lipid content and the consequently declination of the mitochondrial activity. 3T3-L1 preadipocytes retained the differentiation ability until passage 18. The RSV at doses of 25 and 50 µM for 48 hours in differentiated mature adipocytes promoted the decreased in lipid content probably due to an increase in mitochondrial activity in the early hours of RSV exposure, causing the consequently declination of mitochondrial activity at the end of 48 hours.

La obesidad ha tomado dimensiones epidémicas globales y la Organización Mundial de la Salud estima que hay más de 1,000 millones de adultos con sobrepeso. Así mismo, la obesidad se ha caracterizado como la expansión del tejido adiposo blanco condicionada por la hipertrofia e/o hiperplasia de los adipocitos. La mitocondria es considerada la fuente de energía dentro del adipocito, debido a que contiene la maquinaria molecular que dirige, a través de diversas vías metabólicas, la transformación de la energía química en adenosíntrifosfato. La escasez de mitocondrias así como su disfunción en el adipocito, resulta en una acumulación excesiva de triacilgliceroles en el citoplasma, lo que condiciona un desequilibrio entre producción de energía y gasto energético. El resveratrol (RSV) es un polifenol que se encuentra en diferentes grupos de plantas y sus efectos se han asociado con la inducción de genes para la biogénesis mitocondrial. Se empleó un modelo de adipogénesis (in vitro) materializado por una línea celular de preadipocitos 3T3-L1, mismos que se diferenciaron a adipocitos maduros. Posteriormente se evaluó el efecto del RSV sobre la morfología, contenido lipídico y actividad mitocondrial en los adipocitos maduros diferenciados a través de las técnicas: microscopía invertida, confocal y citometría de flujo. El efecto del RSV sobre los adipocitos maduros diferenciados, se caracterizó por la disminución del contenido lipídico y consecuentemente de la actividad mitocondrial. Los preadipocitos 3T3-L1 conservaron la capacidad de diferenciación hasta el pase 18. Por otra parte, el resveratrol a dosis de 25 y 50 µM durante 48 horas en adipocitos maduros diferenciados, promueve una disminución en el contenido lipídico probablemente debido a un aumento de la actividad mitocondrial en las primeras horas de exposición al tratamiento, provocando la disminución de la actividad mitocondrial al término de 48 horas.

Adipose tissue: cell heterogeneity and functional diversity.

There are two types of adipose tissue in the body whose function appears to be clearly differentiated. White adipose tissue stores energy reserves as fat, whereas the metabolic function of brown adipose tissue is lipid oxidation to produce heat. A good balance between them is important to maintain energy homeostasis. The concept of white adipose tissue has radically changed in the past decades, and is now considered as an endocrine organ that secretes many factors with autocrine, paracrine, and endocrine functions. In addition, we can no longer consider white adipose tissue as a single tissue, because it shows different metabolic profiles in its different locations, with also different implications. Although the characteristic cell of adipose tissue is the adipocyte, this is not the only cell type present in adipose tissue, neither the most abundant. Other cell types in adipose tissue described include stem cells, preadipocytes, macrophages, neutrophils, lymphocytes, and endothelial cells. The balance between these different cell types and their expression profile is closely related to maintenance of energy homeostasis. Increases in adipocyte size, number and type of lymphocytes, and infiltrated macrophages are closely related to the metabolic syndrome diseases. The study of regulation of proliferation and differentiation of preadipocytes and stem cells, and understanding of the interrelationship between the different cell types will provide new targets for action against these diseases.