Expresión de genes reloj en el tejido adiposo humano. Cambios en ritmos circadianos

Resumen

En la presente tesis doctoral se ha demostrado, por primera vez en humanos, que los genes reloj se expresan en diferentes localizaciones adiposas, visceral y subcutanea. Las asociaciones encontradas entre la expresion basal de los genes reloj (PER2, BMAL1 y CRY1) y el contenido de grasa abdominal y los factores de riesgo cardiovascular, sugieren que estos genes presentan un papel relevante en las perturbaciones del Sindrome Metabolico (SM) y obesidad. Ademas, hemos podido observar que existe un dimorfismo sexual en la expresion basal de estos genes reloj en el tejido adiposo, siendo esta mayor en mujeres que en hombres. Este dimorfismo sexual puede explicar los distintos cronotipos del hombre y la mujer. Una vez demostrada la expresion de los genes reloj en el tejido adiposo humano a una determinada hora del dia, nos preguntamos si estos genes, presentarian un comportamiento circadiano y tras una serie de cultivos celulares hemos podido demostrar la naturaleza periodica de estos genes en el tejido adiposo. Una importante consideracion fue que el ritmo de expresion persistio ex vivo al menos dos ciclos circadianos despues de la cirugia. Al llevar a cabo este estudio tambien hemos demostrado que el reloj circadiano puede oscilar independientemente del NSQ y este mecanismo intrinseco oscilatorio puede regular la puesta en hora de determinados genes implicados en el metabolismo adipocitario como el PPAR-¿Á y otros genes relacionados con glucocorticoides. Ademas, hemos demostrado que estos patrones circadianos difieren entre los distintos depositos grasos. De hecho, la expresion de genes reloj en el tejido adiposo visceral se asocio mas estrechamente con las caracteristicas del SM que la del deposito subcutaneo. En este sentido, tambien hemos podido observar que determinadas citoquinas sumamente relacionadas con el tejido adiposo presentan ritmicidad. La adiponectina (ADIPOQ), considerada como factor protector frente a perturbaciones asociadas al SM, asi como sus receptores ADIPOR1 y ADIPOR2 mostraron ritmicidad circadiana en el tejido adiposo de pacientes con obesidad severa. La expresion del gen de adiponectina fluctuo en la misma fase que sus receptores. El analisis de correlacion entre la oscilacion circadiana genetica y componentes del SM revelo que la adiposidad y obesidad abdominal se correlacionaron con un descenso de la amplitud del ritmo de adiponectina y sus receptores. La alteracion en los ritmos circadianos de esta adipoquina podria estar involucrada en el desarrollo del SM. Ademas tambien comprobamos la existencia de ritmicidad circadiana en otra adipoquina muy estudiada como es la leptina. La leptina (LEP), proteina secretada en el tejido adiposo y fuertemente implicada en el control de la ingesta, tambien presenta ritmicidad circadiana en su expresion, al igual que su receptor LEPR. Asi su maxima expresion es por la noche en humanos, momento en el que se presenta menos apetito y menos oportunidad de ingesta. Estos resultados eran de esperar si consideramos que esta proteina es un potente factor anorexigenico. Por ultimo hemos evidenciado la existencia de patrones de 24 h en el grado de expresion del gen reloj CLOCK en explantes de tejido adiposo humano, tanto visceral como subcutaneo. Ademas hemos podido comprobar que estos patrones se alteraron con la exposicion a dexametasona, un analogo de los glucocorticoides. Proporcionamos por ello, una posible explicacion de los mecanismos que son la base de los efectos adversos inducidos por los glucocorticoides, indicando que los genes reloj podrian estar implicados en este proceso fisiopatologico.