The effects of age, sex and genetics on the metabolic response to high fat diet intake in mice
Entity
UAM. Departamento de PediatríaDate
2019-12-13Funded by
Este trabajo ha sido realizado con cargo a proyectos del Ministerio de Ciencia e Innovación (BFU2011-27492 and BFU2014-51836-C2-2-R), del Fondo de Investigación Sanitaria (PI1007047), y del CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CB06-03). Igualmente, ha sido financiado gracias a la Fundación de Endocrinología y Nutrición del Hospital Infantil Universitario Niño Jesús. Alejandra Freire Fernández-Regatillo ha recibido financiación del programa de Ayudas Predoctorales FPU del Ministerio de Educación y Ciencia (FPU13/09009).Subjects
Obesidad - Tesis doctorales; Genética bioquímica - Tesis doctorales; MedicinaNote
Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Medicina, Departamento de Pediatría. Fecha de lectura: 13-12-2019Esta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 13-06-2021
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
La obesidad y sus complicaciones secundarias continúan aumentando en todo el
mundo y constituyen uno de los mayores problemas de salud en nuestra sociedad.
Ahora sabemos que sus causas son variadas y que cada individuo muestra diferente
propensión a desarrollar obesidad y/o patologías asociadas a esta. Sin duda, el
desarrollo de estrategias terapéuticas y medicamentos contra esta epidemia abarca un
amplio rango de posibles dianas. Sin embargo, todavía queda mucho que aprender
sobre el control del metabolismo y sus diferencias individuales.
El objetivo de esta tesis es analizar los efectos de la edad, el sexo y el trasfondo
genético en la respuesta a una dieta alta en grasas en ratones. La pubertad es un período
del desarrollo con múltiples cambios que ocurren tanto en el sistema nervioso central
como a nivel periférico. Sin embargo, las respuestas específicas a una mala nutrición
durante la pubertad no han sido estudiadas en profundidad. Por tanto, hemos analizado
la respuesta metabólica de ratones de ambos sexos en edad peri-puberal, sometiéndoles
a una dieta alta en grasa durante un corto período de tiempo. Por otra parte, el
envejecimiento aumenta la propensión al sobrepeso y ciertas enfermedades, incluyendo
trastornos neurodegenerativos como el de Alzheimer. Por ello, hemos utilizado un
modelo genético de enfermedad de Alzheimer en ratones, sometiendo a machos y a
hembras a una dieta alta o baja en grasas durante un período largo de tiempo para
analizar su respuesta metabólica. Además, dado que los astrocitos están implicados tanto
en el control metabólico como en la neuroprotección, hemos analizado la respuesta de
astrocitos hipotalámicos de machos y hembras al ácido palmítico, un ácido graso
saturado que se encuentra comúnmente en nuestra dieta, y al amiloide-β, un compuesto
importante en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer.
Los resultados que aquí se exponen indican que los ratones en edad
puberal/peripuberal son menos propensos a la ganancia de peso tras un período corto
de dieta alta en grasas, en comparación con lo que se ha observado en otros estadios del
desarrollo. Los ratones de ambos sexos aumentaron su ingesta calórica sin aumentar de
peso. Sin embargo, los perfiles metabólicos se vieron alterados de diferente manera en
función del sexo, con un mayor efecto en machos que en hembras.
Cuando ratones de mediana edad fueron expuestos a una dieta alta en grasas
encontramos que las hembras ganaron más peso y grasa que los machos, lo que contrasta con lo que se suele observar en adultos jóvenes. Obesity and its secondary complications continue to increase worldwide and
constitute one of the most important health care problems in many societies. It is now
clear that the underlying causes of obesity can vary and that not all individuals have
similar propensities to become obese and/or to develop obesity-associated pathologies.
Indeed, the development of treatment strategies and drugs to curtail this epidemic span
a wide range of targets. However, much is yet to be learned regarding metabolic control
and individual differences in this process.
The aim of this thesis was to analyze the effects of age, sex and genetic
background on the response to a high fat diet in mice. Puberty is a period of development
with multiple changes occurring both in the central nervous system and systemically.
However, little is known regarding the specific response during puberty to poor nutrition.
Hence, we analyzed the metabolic response of both male and female peripubertal mice
to a short-term high fat diet protocol. On the other extreme, aging increases the overall
propensity to weight gain and some diseases, including neurodegenerative diseases such
as Alzheimer’s. Hence, we employed a genetic model of Alzheimer’s disease in mice,
submitting male and female mice to a long-term high fat diet or low fat diet and analyzing
their metabolic response. Moreover, as astrocytes are involved in both metabolic control
and neuroprotection, we analyzed the response of hypothalamic astrocytes from the
hypothalamus of males and females to palmitic acid, a saturated fatty acid commonly
found in our diet, and to amyloid-β, which is an important component in the development
of Alzheimer’s disease.
The results reported here indicate that during the peripubertal/pubertal period
mice are less prone to excess weight gain to short-term high fat intake compared to that
reported at other developmental ages. Mice of both sexes increased their energy intake,
but body weight was not affected. However, metabolic profiles were modified in a sex
dependant manner with males being more affected than females.
When mice were exposed to a high fat diet during later adulthood, we found that
females gained more weight and fat mass than males, which is in contrast to what is
commonly reported for young adults.
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Description
Texto de la tesis doctoral
Google Scholar:Freire Fernández-Regatillo, Alejandra
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