Nutrición Hospitalaria (Dec 2011)
Site-specific circadian expression of leptin and its receptor in human adipose tissue Expresión circadiana específica de la localización de leptina y su receptor en tejido adiposo humano
Abstract
Introduction: Circadian variability of circulating leptin levels has been well established over the last decade. However, the circadian behavior of leptin in human adipose tissue remains unknown. This also applies to the soluble leptin receptor. Objective: We investigated the ex vivo circadian behavior of leptin and its receptor expression in human adipose tissue (AT). Subjects and methods: Visceral and subcutaneous abdominal AT biopsies (n = 6) were obtained from morbid obese women (BMI ≥ 40 kg/m²). Anthropometric variables and fasting plasma glucose, leptin, lipids and lipoprotein concentrations were determined. In order to investigate rhythmic expression pattern of leptin and its receptor, AT explants were cultured during 24-h and gene expression was analyzed at the following times: 08:00, 14:00, 20:00, 02:00 h, using quantitative real-time PCR. Results: Leptin expression showed an oscillatory pattern that was consistent with circadian rhythm in cultured AT. Similar patterns were noted for the leptin receptor. Leptin showed its achrophase (maximum expression) during the night, which might be associated to a lower degree of fat accumulation and higher mobilization. When comparing both fat depots, visceral AT anticipated its expression towards afternoon and evening hours. Interestingly, leptin plasma values were associated with decreased amplitude of LEP rhythm. This association was lost when adjusting for waist circumference. Conclusion: Circadian rhythmicity has been demonstrated in leptin and its receptor in human AT cultures in a site-specific manner. This new knowledge paves the way for a better understanding of the autocrine/paracrine role of leptin in human AT.Introducción: La variabilidad circadiana de los niveles de leptina circulante se ha establecido en la última década, pero actualmente se desconoce el comportamiento circadiano de leptina y su receptor en tejido adiposo (TA) humano. Objetivo: Investigar si existe un comportamiento circadiano en la expresión de leptina y su receptor en TA humano. Sujetos y métodos: Se obtuvieron biopsias de TA visceral y subcutáneo abdominal de mujeres (n = 6) obesas mórbidas (IMC ≥ 40 kg/m²). Se determinaron variables antropométricas y concentraciones plasmáticas en ayunas de glucosa, leptina, lípidos y lipoproteínas. Para investigar los patrones de expresión rítmica de los genes, se cultivaron explantes de TA durante 24-h y se analizó la expresión génica a diferentes horas: 08:00, 14:00, 20:00, 02:00 h, usando PCR cuantitativa a tiempo real. Resultados: La leptina mostró un patrón oscilatorio de expresión comparable a un ritmo circadiano en TA cultivado. LEPR expresó patrones circadianos similares. La leptina presentó su acrofase (máxima expresión) durante la noche, pudiendo asociarse al bajo grado de acumulación y elevada movilización de grasa. Cuando se comparan ambos depósitos grasos, en el TA visceral se anticipó la expresión hacia la tarde/noche. Fue interesante comprobar, cómo los valores plasmáticos de leptina se asociaron con una disminución de amplitud del ritmo de LEP, pero al ajustar para la circunferencia de cintura, dicha asociación desapareció. Conclusión: Demostramos ritmicidad circadiana de leptina y su receptor en TA humano, siendo específica de la localización adiposa. Estos descubrimientos preparan el terreno para una mejor comprensión del papel autocrino/paracrino de la leptina en el TA humano.
