A doença hepática gordurosa não-alcoólica (NAFLD, do inglês) é a manifestação clínica hepática da síndrome metabólica, cuja incidência aumenta consideravelmente em todo o mundo. A NAFLD pode progredir para um estado de esteatohepatite não-alcoólica (NASH, do inglês), caracterizado por inflamação hepatocelular, com ou sem fibrose. Dados na literatura mostram que o coativador-1 alfa do receptor ativado por proliferadores de peroxissoma gama (PGC-1alfa), além de estar envolvido em diversos processos metabólicos, representa uma estratégia terapêutica promissora na modulação da inflamação. Neste projeto investigamos as alterações inflamatórias no fígado induzida por dieta hiperlipídica e o papel do PGC-1alfa nesse processo. Camundongos C57black/6 receberam dieta hiperlipídica contendo 30% de gordura por 10 semanas. O peso dos animais foi avaliado semanalmente. Após a eutanásia, o tecido adiposo intra-abdominal (retroperitoneal e periepididimal) foi coletado e pesado. Analisamos o perfil glicêmico e lipídico sérico e expressão de genes envolvidos no metabolismo glicêmico e lipídico. Avaliou-se também o aspecto histológico e a inflamação do tecido hepático por quantificação das citocinas IL-6, TNF-alfa e IL-1beta. A dieta rica em gordura conduziu a um aumento dos depósitos de gordura intra-abdominal, hiperglicemia e hiperlipidemia. Os animais também apresentavam esteatohepatite, com aumento de citocinas pró-inflamatórias e diminuição na expressão de PGC-1alfa no tecido hepático. O envolvimento do PGC-1alfa na produção de mediadores inflamatórios por hepatócitos foi avaliado em células HepG2 utilizando RNA de interferência (RNAi). O knockdown da expressão de PGC-1alfa causou aumento na expressão e liberação de IL-6 em hepatócitos via aumento na fosforilação de IkBalfa e consequente ativação do NFkB. Portanto, nossos dados mostram que o PGC-1alfa inibe a produção de mediadores inflamatórios (IL-6) em hepatócitos, e fornecem novas evidências das conexões existentes entre as vias metabólicas e imunes / Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is the liver clinical manifestation of the metabolic syndrome, whose incidence increases considerably around the world. NAFLD may progress to a state of non-alcoholic steatohepatitis, characterized by hepatocellular inflammation, with or without fibrosis. Data in the literature show that the peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha (PGC-1alfa), a protein involved in various metabolic processes, represents a promising therapeutic strategy in the modulation of inflammation. In this project, we investigate the inflammatory changes in the liver induced by high fat diet and the role of PGC-1alfa in this process. C57black/6 mice were fed a high fat diet containing 30% fat for 10 weeks. The weight of the animals was measured weekly. After euthanasia, the intra-abdominal adipose tissue (retroperitoneal and periepididymal) was collected and weighed. We have analyzed the glycemic and serum lipid profile and expression of genes involved in glucose and lipid metabolism. We also assessed liver morphology by HE staining and inflammation by quantification of the cytokines IL-6, TNF-alfa and IL-1beta. The high fat diet led to an increase in intra-abdominal fat deposits, hyperglycemia and hyperlipidemia. Animals also presented steatohepatitis, an increased proinflammatory cytokines and decreased PGC-1alfa expression in the hepatic tissue. The involvement of PGC-1alfa on inflammatory mediators production by hepatocytes was evaluated in HepG2 cells using RNA interference (RNAi). The knockdown of PGC-1alfa expression caused an increase in IL6 expression and release by hepatocytes via the increase in the IkBalfa phosphorylation and subsequent activation of NFkB. Therefore, our data show that PGC-1alfa inhibits the production of inflammatory mediators (IL-6) in hepatocytes and provide further evidence of the connections between the metabolic and immune pathways

A doença hepática gordurosa não-alcoólica (NAFLD, do inglês) é a manifestação clínica hepática da síndrome metabólica, cuja incidência aumenta consideravelmente em todo o mundo. A NAFLD pode progredir para um estado de esteatohepatite não-alcoólica (NASH, do inglês), caracterizado por inflamação hepatocelular, com ou sem fibrose. Dados na literatura mostram que o coativador-1 alfa do receptor ativado por proliferadores de peroxissoma gama (PGC-1alfa), além de estar envolvido em diversos processos metabólicos, representa uma estratégia terapêutica promissora na modulação da inflamação. Neste projeto investigamos as alterações inflamatórias no fígado induzida por dieta hiperlipídica e o papel do PGC-1alfa nesse processo. Camundongos C57black/6 receberam dieta hiperlipídica contendo 30% de gordura por 10 semanas. O peso dos animais foi avaliado semanalmente. Após a eutanásia, o tecido adiposo intra-abdominal (retroperitoneal e periepididimal) foi coletado e pesado. Analisamos o perfil glicêmico e lipídico sérico e expressão de genes envolvidos no metabolismo glicêmico e lipídico. Avaliou-se também o aspecto histológico e a inflamação do tecido hepático por quantificação das citocinas IL-6, TNF-alfa e IL-1beta. A dieta rica em gordura conduziu a um aumento dos depósitos de gordura intra-abdominal, hiperglicemia e hiperlipidemia. Os animais também apresentavam esteatohepatite, com aumento de citocinas pró-inflamatórias e diminuição na expressão de PGC-1alfa no tecido hepático. O envolvimento do PGC-1alfa na produção de mediadores inflamatórios por hepatócitos foi avaliado em células HepG2 utilizando RNA de interferência (RNAi). O knockdown da expressão de PGC-1alfa causou aumento na expressão e liberação de IL-6 em hepatócitos via aumento na fosforilação de IkBalfa e consequente ativação do NFkB. Portanto, nossos dados mostram que o PGC-1alfa inibe a produção de mediadores inflamatórios (IL-6) em hepatócitos, e fornecem novas evidências das conexões existentes entre as vias metabólicas e imunes / Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is the liver clinical manifestation of the metabolic syndrome, whose incidence increases considerably around the world. NAFLD may progress to a state of non-alcoholic steatohepatitis, characterized by hepatocellular inflammation, with or without fibrosis. Data in the literature show that the peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha (PGC-1alfa), a protein involved in various metabolic processes, represents a promising therapeutic strategy in the modulation of inflammation. In this project, we investigate the inflammatory changes in the liver induced by high fat diet and the role of PGC-1alfa in this process. C57black/6 mice were fed a high fat diet containing 30% fat for 10 weeks. The weight of the animals was measured weekly. After euthanasia, the intra-abdominal adipose tissue (retroperitoneal and periepididymal) was collected and weighed. We have analyzed the glycemic and serum lipid profile and expression of genes involved in glucose and lipid metabolism. We also assessed liver morphology by HE staining and inflammation by quantification of the cytokines IL-6, TNF-alfa and IL-1beta. The high fat diet led to an increase in intra-abdominal fat deposits, hyperglycemia and hyperlipidemia. Animals also presented steatohepatitis, an increased proinflammatory cytokines and decreased PGC-1alfa expression in the hepatic tissue. The involvement of PGC-1alfa on inflammatory mediators production by hepatocytes was evaluated in HepG2 cells using RNA interference (RNAi). The knockdown of PGC-1alfa expression caused an increase in IL6 expression and release by hepatocytes via the increase in the IkBalfa phosphorylation and subsequent activation of NFkB. Therefore, our data show that PGC-1alfa inhibits the production of inflammatory mediators (IL-6) in hepatocytes and provide further evidence of the connections between the metabolic and immune pathways

La Diabetis Mellitus tipus 2 (DM2) és una malaltia metabòlica complexa que afecta entre un 4 i un 5% de la població en les societats industrialitzades. Aquesta patologia es caracteritza per la presència, en la seva fase inicial, de resistència a la insulina (RI). Freqüentment, una de les primeres alteracions que s´observen en els individus amb predisposició a patir RI/DM2 és l´acumulació de grassa intraabdominal. De fet, la relació epidemiològica entre l´obesitat i la RI és molt sòlida. A més, en l´última dècada nombroses evidències han posat de manifest l´existència d´una estreta relació entre un estat d´inflamació crònic de baixa intensitat i la presència d´obesitat-RI-DM2. De tota manera, tot i que el vincle entre l´increment d´àcids grassos lliures en plasma i la diabetis està ben acceptat, els mecanismes implicats en l´aparició de RI i DM2 induïdes per aquests àcids grassos no són ben coneguts. Per aquest motiu, l´objectiu d´aquesta tesi doctoral ha estat aprofundir en els mecanismes implicats en l´aparició de RI induïda per l´àcid gras saturat palmitat i estudiar la funció de l´enzim COX-2 en aquestes condicions, així com també determinar la capacitat de l´àcid gras monoinsaturat oleat i de l´agonista PPARdelta GW501516 per a prevenir la inflamació i la RI induïdes pel palmitat en miotubs de ratolí C2C12.Els estudis realitzats indiquen que la presència elevada de l´àcid gras saturat palmitat provoca una disminució de PGC-1alfa(coactivador que controla l´expressió de gens mitocondrials) a través de l´activació de la via ERK-MAPK-NF-kB, així com també l´acumulació de diacilglicerol intramiocel·lular, fent que apareguin estats d´inflamació i RI. A més, s´ha observat que un augment agut de determinats marcadors inflamatoris, com la COX-2, contribueixen a resoldre aquest procés inflamatori generat per l´acumulació de lípids, tot i que la seva presència de manera crònica accentua l´estat inflamatori. Segons hem pogut constatar amb el nostre model in vitro de RI, l´àcid gras monoinsaturat oleat i el GW501516 podrien ser dues noves possibilitats terapèutiques per evitar la inflamació induïda per àcids grassos i millorar la sensibilitat a la insulina, ja que tenen la capacitat d´incrementar la beta-oxidació mitocondrial impedint així que s´acumulin metabolits lipotòxics com el diacilglicerol. / Insulin resistance (IR) is a major characteristic of type 2 diabetes mellitus and is also associated with obesity. Impairment of glucose utilization and insulin sensitivity has been related to the presence of high free fatty acids in plasma and a low-grade chronic systemic inflammation. However, the mechanisms by which free fatty results in inflammation and IR are not well understood. After exposing C2C12 cells (mouse myotubes) to the saturated fatty acid palmitate, we observed, on the one hand, a reduction in PGC-1-alpha gene expression through the activation of ERK-MAPK-NF-kB pathway, and on the other hand, an increase in diacylglycerol accumulation. Moreover, we observed that the presence of palmitate increased COX-2 expression, which seems to contribute to resolve the acute, but not chronic, inflammation. Our in vitro model of IR also showed that the monounsaturated fatty acid oleate and the PPAR-delta agonist GW501516, could avoid the development of inflammation and IR induced by fatty acids through an increase in mitochondrial beta-oxidation, thus preventing the accumulation of lipotoxic metabolites, such as dicylglycerol.