Πρόσφατα δεδομένα σε πειραματικά μοντέλα ζώων αλλά και σε ασθενείς καταδεικνύουν την σημαντικότητα της «ποιότητας» της λιποπρωτεΐνης υψηλής πυκνότητας (HDL), σε σχέση με την ποσότητά της, στην προστασία από τη στεφανιαία νόσο. Τα κύρια χαρακτηριστικά της HDL τα οποία καθορίζουν την «ποιότητά» της, είναι η ανάστροφη μεταφορά χοληστερόλης, οι αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητές της καθώς επίσης και η ικανότητά της να προάγει την παραγωγή ΝΟ στο αρτηριακό επιθήλιο και να ρυθμίζει την ομοιόσταση της γλυκόζης αίματος. Στην συγκεκριμένη ερευνητική εργασία μελετάμε την επίδραση που έχει η ενεργοποίηση του φαιού λιπώδους ιστού, μέσω της έκθεσης φυσιολογικών πειραματικών μοντέλων μυών, σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας, στο λιπιδαιμικό προφίλ, καθώς και στην λειτουργικότητα της HDL. Είναι γνωστό είναι ότι η ενεργοποίηση του φαιού λιπώδους ιστού, λόγω έκθεσης πειραματόζωων σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας, οδηγεί σε θερμογένεση, κάθαρση των τριγλυκεριδίων από το αίμα παχύσαρκων ποντικών, μείωση του βάρους τους, έλεγχο του καταβολισμού των λιποπρωτεϊνών και ομαλοποίηση της ανοχής τους στην γλυκόζη. Έτσι θελήσαμε να επεκτείνουμε την μελέτη μας, στον ενδεχόμενο ρόλο του εγκλιματισμού των πειραματόζωων μετά από μακρόχρονη έκθεσή τους στο ψύχος στους παραπάνω παράγοντες. Για την επίτευξη των πειραματικών μας στόχων δημιουργήθηκαν τρεις ομάδες C57BL/6 μυών εκ των οποίων η μια εκτέθηκε σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας για 2 εβδομάδες (βραχύχρονη έκθεση στο ψύχος), η άλλη ομάδα για 12 εβδομάδες (μακρόχρονη έκθεση στο ψύχος), ενώ η τρίτη αποτέλεσε την ομάδα ελέγχου. Στις δύο ομάδες μυών έγιναν κινητικές μελέτες έκκρισης και κάθαρσης τριγλυκεριδίων. Επίσης απομονώθηκαν από το πλάσμα του αίματος, τα λιποπρωτεϊνικά κλάσματα στα οποία έγιναν αναλύσεις για τον έλεγχο της ποσότητας και της ποιότητας της HDL. Τα αποτελέσματά μας καταδεικνύουν την επαγωγή θερμογένεσης από τον φαιό λιπώδη ιστό και στις δύο πειραματικές ομάδες, με αυτή να είναι πιο έντονη κατά την βραχύχρονη έκθεση στο ψύχος. Παρόλο που η κατανάλωση τροφής στις ομάδες που εκτέθηκαν στο ψύχος αυξήθηκε, το σωματικό τους βάρος παρέμεινε το ίδιο, μιας και η περίσσεια διατροφικών λιπιδίων χρησιμοποιούνταν από τον φαιό λιπώδη ιστό για την παραγωγή θερμότητας παρά για αποθήκευσή τους στον λευκό λιπώδη ιστό. Η εντερική απορρόφηση τριγλυκεριδίων αυξήθηκε σε σχέση με την ομάδα ελέγχου καθώς πιθανά ο οργανισμός χρειαζόταν τα λιπίδια για θερμογένεση, ενώ η ηπατική έκκριση τριγλυκεριδίων μειώθηκε. Η ολική χοληστερόλη των λιποπρωτεϊνικών κλασμάτων, στις πειραματικές ομάδες, έτεινε να βρίσκεται συγκεντρωμένη στα πιο ώριμα κλάσματα, ιδιαίτερα έπειτα από μακρόχρονη έκθεση στο πειραματικό περιβάλλον. Επιπλέον η HDL την 12η εβδομάδα, παρουσίασε καλύτερη αντιοξειδωτική δράση καθώς και διατήρησε αμιγή την ικανότητα να επιτελεί εκροή χοληστερόλης από τα κύτταρα. Τα ευρήματά μας οδηγούν σε δύο ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις: 1) Η βραχεία έκθεση στο ψύχος έχει μεγαλύτερη επίδραση στη θερμογένεση και την παραγωγή ATP, απ’ ότι η μακρά έκθεση. 2) Η μακρά έκθεση στο ψύχος οδηγεί σε πιο λειτουργική HDL σε σχέση με την ομάδα βραχείας έκθεσης. Κατά συνέπεια τα αποτελέσματα μας αυτά, καταδεικνύουν εγκλιματισμό των πειραματόζωων στο ψύχος, ο οποίος συνοδεύεται από ποιοτικότερη και πιο λειτουργική HDL. / Recent data indicate the significance of “HDL quality” in atherosclerosis, rather than HDL cholesterol levels in plasma, suggesting that composition as well as functionality of HDL particle, imparts the atheroprotective property of HDL. The main atheroprotective property of HDL is cholesterol efflux in addition to anti-inflammatory and antioxidant properties. HDL has also the ability to promote NO production in the arterial lining and to regulate blood glucose levels. In this study we intend to examine whether brown adipose tissue activation, through low environmental temperature, affects lipid profile and functionality of HDL in C57BL/6 mice. Previous studies have shown that BAT is activated in animals which have been exposed to low temperature environment, resulting in thermogenesis, blood triglycerides clearance, weight reduction, control of lipoproteins catabolism and normalization of glucose tolerance. Thus we intended to study the possible role of acclimatization after long-term exposure to cold temperature regarding the above factors. Therefore we formed three groups of C57BL/6 mice, one of which was exposed to 4oC environment for 2 weeks (short-term exposure), the other one for 12 weeks (long-term exposure) and the last one at 28oC environment (control group). Kinetic studies of triglyceride secretion and clearance where performed, to all groups of animals. Analyses regarding HDL quantity and quality, where performed in lipoprotein fractions isolated from plasma. Our data demonstrate the induction of thermogenesis in BAT in both experimental groups, which appeared to be more intense during the short-term exposure. Although food consumption, in groups exposed to cold, was increased, body weight did not change, as BAT used the excess dietary lipids in order to produce heat rather than storing them in white adipose tissue. Intestinal absorption of triglycerides was increased compared to the control group, possibly because lipids are needed due thermogenesis. Total cholesterol in HDL fractions, tended to be concentrated in more mature fragments, especially after long-term exposure. In addition HDL, during long-term exposure, showed to have more effective antioxidant potential and cholesterol efflux, compared to the group exposed to cold temperature for 2 weeks. Our observations lead to two interesting findings: 1) Short-term exposure to cold has greater effect on thermogenesis and ATP production rather than long-term exposure. 2) After long-term exposure to cold, HDL appears to be more functional compared to the short-term exposure group. Therefore our results indicate acclimation of the animals to low temperature environment, followed by a qualitative HDL.

Στην εργασία διερευνήθηκε πώς η έλλειψη του υποδοχέα της χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεϊνών (Ldlr-/-) τροποποιεί τις επιδράσεις της τεστοστερόνης στην παχυσαρκία και στις συναφείς μεταβολικές δυσλειτουργίες. ‘Εμμεση θερμιδομετρική ανάλυση έδειξε πως ο υπογοναδισμός σε μυς με έλλειψη του Ldlr συσχετίζεται με μείωση του βάρους του σώματος, και παράλληλα, αυξημένο μεταβολικό ρυθμό. Η έκφραση του κυτοχρώματος C και της UCP1 των μιτοχονδρίων ήταν αυξημένη στο λευκό λιπώδη ιστό, υποδεικνύοντας ότι η αυξημένη μεταβολική δραστηριότητα αντανακλά σε αυξημένο αριθμό μιτοχονδρίων με επίσης αυξημένη ικανότητα θερμογένεσης. Η αποκατάσταση της τεστοστερόνης σε ορχεκτομηθέντες μυς Ldlr-/- για διάστημα οχτώ εβδομάδων οδήγησε σε παχυσαρκία επαγόμενη από δίαιτα, υποδεικνύοντας την άμεση σχέση της τεστοστερόνης με τον παρατηρούμενο φαινότυπο. Η θεραπεία ψευδοχειρουργημένων μυών Ldlr-/- με εξεμεστάνη, έναν αναστολέα της αρωματάσης, για οχτώ εβδομάδες, έδειξε πως η αντίσταση στην παχυσαρκία των ορχεκτομηθέντων Ldlr-/- μυών είναι ανεξάρτητη από την δράση των οιστρογόνων. Συμπερασματικά, η εργασία δείχνει πως ο LDLr συσχετίζεται με μεταβολικές αλλαγές σε υπογοναδικούς μυς, οι οποίες δεν οφείλονται σε οιστρογονικές δράσεις, αλλά.στην ανεπάρκεια τεστοστερόνης. / In this work we investigated how low-density lipoprotein receptor deficiency (Ldlr-/-) modulates the effects of testosterone on obesity and related metabolic disorders. Indirect calorimetric analysis indicated that hypogonadism in Ldlr deficient mice correlates with a decrease in body weight and an increased metabolic rate. The expression of cytochrome C and UCP1 in mitochondria was increased in white adipose tissue, indicating that the increased metabolic activity reflects an increased number of mitochondria with an increased ability for thermogenesis. Testosterone replacement in orchectomized Ldlr-/- mice for a period of eight weeks led to diet induced obesity, suggesting a direct relationship between testosterone and the observed phenotype. Treatment of sham-operated Ldlr-/- mice with exemestane, an aromatase inhibitor, for eight weeks, showed that the obesity of orchectomized Ldlr-/- mice is independent of estrogen effects. In conclusion, this work demonstrates how the LDLr is associated with metabolic changes in hypogonadal mice which are not related to estrogenic effects but to testosterone deficiency.