Adipose cell metabolism modulation by red wine procyanidins

Abstract

Flavonoids, and more specifically, red wine procyanidins, have many beneficial effects against pathologies such as cardiovascular heart disease and related illnesses. Although adipose tissue has a central role in some of these pathologies, including obesity and diabetes, there is a lack of information about the effects of procyanidins on this tissue. This thesis addresses this question. The effects of a grape seed procyanidin extract (GSPE) on the lipid and glucose metabolism of adipocytes were evaluated by taking the 3T3-L1 cell line as a model of study. Results show that the GSPE has insulinomimetic effects, stimulating glucose uptake, glycogen synthesis and trigliceride synthesis. To achieve this, the GSPE shares some of the mechanisms and intracellular mediators of the insulin-signalling pathways (such as GLUT-4 translocation, PI3K and p38 MAPK) but it must also use other, complementary, mechanisms. These results suggest that procyanidins have beneficial effects on diabetes and/or insulin resistance. This is partially proven by in vivo studies that show that GSPE has antihyperglycemic properties on streptozotozin-induced diabetic rats. Also analyzed in this thesis are the molecular mechanisms used by GSPE to explain the already described lipolytic effects. Protein kinase A and PPARã are shown to be involved in these effects. Some of these results opened up another line of study into the effects of GSPE on the differentiation process of the 3T3-L1. These studies showed that procyanidins alter the differentiation of preadipocytes when added at the induction of differentiation. Since an increase in the number of adipocytes has a negative effect on obesity, this is a promising characteristic of GSPE that should be taken into account when its possible antiobesity properties are studied. Resum Als flavonoides, i més concretament a les procianidines del vi negre, sels han atribuït moltes propietats beneficioses contra diverses patologies, com les malalties cardiovasculars i altres patologies relacionades. Tot i que el teixit adipós juga un paper important en algunes daquestes patologies, com la obesitat i la diabetis, la informació referent lacció de les procianidines en aquest teixit és escassa. Aquesta tesis estudia els efectes de les procianidines derivades de pinyol de raïm (GSPE) en ladipòcit, i per a dur-ho a terme es pren com a model destudi la línia cel.lular 3T3-L1. Per una banda es descriuen els efectes del GSPE en el metabolisme de lípids i glúcids de la cèl.lula adiposa. El GSPE fa un paper insulinomimètic: estimula la captació de glucosa, la síntesi de glicògen i la síntesi de triacil glicerols. Lanàlisi dels mecanismes moleculars per exercir aquests efectes mostra que GSPE en part comparteix mecanismes i vies de senyalització propis de la insulina (translocació de GLUT-4, PI3K, p38 MAPK); tanmateix, s'observa que GSPE ha dusar també altres mecanismes complementaris. Aquests resultats suggereixen que GSPE pot tenir efectes positius en situacions de diabetis i/o resistència a insulina, donat que a més a més, els estudis in vivo mostren que GSPE és antihiperglicèmic en condicions de diabetis induïda per estreptozotocina. En aquesta tesis també sanalitzen els mecanismes moleculars que explicarien els efectes lipolítics de les procianidines descrits en estudis previs, i sha trobat que la proteina kinasa A i PPARã hi estan involucrats. Part daquests resultats han obert una altra via destudi sobre els efectes de la GSPE en el procés de diferenciació de la cèl.lula adiposa on sha observat que el tractament amb procianidines a linici de la diferenciació dificulta aquesta transformació. Donat que laugment del nombre dadipòcits afecta negativament la obesitat, aquest efecte de les procianidines és una característica prometedora que caldrà tenir en compte en lestudi del seu possible paper antiobesitat.