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Open Access item Estudio de la alteración en la expresión de proteínas en el tejido adiposo omental y subcutáneo en obesidad mediante técnicas de proteómica

Other Titles:A proteomic approach to differential protein expression in omental and subcutaneous adipose tissue in obesity studies
Authors:Pérez-Pérez, Rafael
Advisor:Peral, Belén
Keywords:Obesidad, Tejido adiposo, Depositos grasos, electroforesis, Aminoacidasa-1, ACY-1, Transketolasa, TKT, Obesity, Metabolic syndrome, Type 2 diabetes, Human adipose tissue, Visceral fat, Proteomic Study, Bidimensional Electrophoresis (2-DIGE), Mass Spectrometry (MS), Aminoacilase-1 (ACY-1), Transketolase (TKT), Fatty acid binding protein 5 (FABP5), Adipose tissue macrophages, Inflammation, Subcutaneous fat
Issue Date:Dec-2011
Publisher:Universidad Autónoma de Madrid
Abstract:[ES] La obesidad es una enfermedad de etiología multifactorial en la que intervienen factores genéticos y ambientales. En la actualidad constituye un serio problema de salud a nivel mundial debido al aumento del número de personas obesas y con sobrepeso tanto en los países desarrollados como en los países en vías de desarrollo. La obesidad se define como una acumulación excesiva de tejido adiposo debido a una alteración del balance entre la ingesta de alimento y el gasto energético y es una importante causa de morbilidad y mortalidad, porque supone un factor de riesgo en el desarrollo de patologías como la insulino-resistencia, la diabetes tipo 2 y la enfermedad cardiovascular, entre otras. El tejido adiposo se ha considerado durante décadas un tejido pasivo con la única función de almacenar grasas; sin embargo, hoy día, se reconoce como un importante órgano endocrino secretor de múltiples moléculas, entre ellas factores inflamatorios, que actúan localmente o en otros órganos como el cerebro, el páncreas o el hígado. Los seres humanos presentan dos depósitos grasos mayoritarios, el visceral y el subcutáneo. Con el fin de ahondar en el conocimiento de la biología del tejido adiposo en obesidad, en este trabajo de Tesis Doctoral se describe la identificación de proteínas diferencialmente expresadas en los dos depósitos grasos, así como proteínas reguladas en pacientes afectados por esta patología. Estos estudios se han realizado utilizando herramientas de Proteómica basadas en electroforesis bidimensional diferencial y espectrometría de masas. La investigación proteómica en los dos depósitos grasos ha subrayado una mayor actividad metabólica y un perfil inflamatorio más acentuado en el tejido adiposo omental con respecto al subcutáneo. Asimismo, el estudio comparativo de los proteomas entre individuos obesos y no-obesos ha destacado un perfil metabólico ralentizado en el tejido adiposo omental en obesidad, así como una sobre-expresión de proteínas relacionadas con cambios estructurales de las células en los individuos obesos. Varias de las proteínas identificadas se han estudiado más detalladamente utilizando otras estrategias con el fin de investigar su implicación en la patología. En particular, dos proteínas que no habían sido con anterioridad relacionadas con obesidad, la aminoacilasa 1 (ACY-1) y la transketolasa (TKT), podrían desempeñar una función relevante en el tejido adiposo omental en obesidad. Por último, re-analizando los datos de estos estudios proteómicos se han identificado proteínas de referencia en los depósitos omental y subcutáneo que podrán ser empleadas en futuros análisis de expresión proteica en obesidad.
[EN] Obesity is recognized as one of the most important public health problems facing the world today. Prevalence is growing exponentially worldwide, both in developed and developing countries. An increased intake of energy-dense foods, especially when combined with reduced physical activity, surely contributes to this high prevalence. Obesity is defined medically as a state of increased adipose tissue of such magnitude to produce adverse health consequences. Obese subjects have an increased risk of suffering insulin resistance, type 2 diabetes and cardiovascular disease, among others. Previously considered an inert depot, fat is now regarded as a key, highly active and versatile organ with many important physiological and pathological roles. Most of the adipose tissue functions are carried out via molecules secreted by fat cells, capable of acting locally and in many non-adipose tissues, such as muscle, liver and stomach tissues, as well as nervous, immune and vascular systems. In humans, the adipose tissue is mainly shown in two compartments, the subcutaneous and the visceral fat depots. Numerous methods have been developed to study the adipose tissue, among them, Proteomics. Proteomics is the large-scale study of proteins in disease-related processes, at the whole cell or tissue level, and even in subcellular structures and in biological fluids. This approach has been used in this Thesis and several comparative proteomic studies have been performed (based on 2D-DIGE and MS), currently considered pioneers in the field of obesity. In a first study the subcutaneous and omental adipose tissue proteomes were compared highlighting the elevated metabolic activity and the higher inflammatory profile of the omental versus the subcutaneous fat; in a second study the omental adipose tissue from obese and non-obese subjects was compared underlining a clear distinctive proteomic pattern between the two group of individuals which underscore a reduced metabolic activity, together with morphological and structural cell changes in the obese fat. A few proteins have been deeply studied using different strategies to uncover their implication in obesity. Two proteins, transketolase (TKT) and aminoacylase-1 (ACY-1) represent newly described molecules with a possible role in the pathophysiology of obesity. Lastly, to uncover adipose tissue proteins equally expressed either in omental and subcutaneous fat depots or in omental fat from non-obese and obese individuals, the data from the proteomic studies were re-analyzed. In this way we have identified, for the first time to our knowledge, proper reference proteins to be used in expression studies in obesity.
URI:http://hdl.handle.net/10261/47325
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