Obtención de un ratón doble knockout de los genes que codifican la isoforma inducible de la sintasa de oxido nítrico y la leptina. Estudio de las consecuencias biológicas derivadas de la ausencia de ambos genes

Abstract

La obesidad consiste en un trastorno en el balance energético que resulta del desequilibrio entre la ingesta calórica y el gasto energético. La leptina,, producto del gen ob, controla el peso corporal disminuyendo la ingesta, fundamentalmente, a través de acciones sobre el hipotálamo y aumentando el gasto energético en el tejido adiposo marrón (TAM). El óxido nítrico (NO) es un potente vasodilatador que también participa en el control de la ingesta y es capaz de regular la función de la grasa parda al identificarse la expresión de la isoforma inducible de la sintasa de óxido nítrico (iNOS) en los adipositos marrones. Tanto la leptina como la iNOS participan individualmente en el balance energético. Además, la leptina actúa a través de la iNOS en diversos procesos biológicos. La hipótesis del presente trabajo consiste en que la relación funcional entre la leptina y la iNOS se extiende a la modulación del control del balance energético y, consiguientemente, del metabolismo lipídico y glucídico. Tras la obtención del ratón doble knockout (DBKO) carente simultáneamente de ambos genes, se analizó la expresión de moléculas implicadas en la función del TAM. Los ratones DBKO de 12 semanas de edad presentaron una reducción en la ingesta, un menor peso corporal junto con un descenso en los depósitos grasos, una eficiencia en la utilización de alimento disminuida y un aumento de la temperatura rectal respecto a los ratones ob/ob. Asimismo, la deleción del gen de la iNOS en los ratones ob/ob mejoró el metabolismo glucídico y lipídico. Los ratones DBKO exhibieron una mayor proporción de gotas lipídicas pequeñas y multiloculares que los ratones ob/ob, restaurándose parcialmente las características fenotípicas de la grasa parda. En este contexto, los ratones DBKO presentaron un aumento en la expresión de Prdm16, Pgc-1, sirtuina-1 y 3, Bmp7 y la subunidad Med1 del complejo Mediator, todos ellos implicados en la funcionalidad del TAM y en la activación del programa termogénico. Asimismo, la expresión de Ucp-1 y Ucp-3 se encontró aumentada en el TAM de los ratones DBKO en comparación con los ob/ob. En resumen, la deleción del gen de la iNOS mejora le balance energético de los ratones ob/ob disminuyendo la eficiencia en la utilización de alimento a través de un aumento en la termogénesis. Estos efectos son mediados, en parte, por cambios moleculares conducentes a una mejoría en la funcionalidad de los adipositos pardos resultantes en la recuperación parcial del fenotipo del TAM.