Regulation of lipogenesis in human adipose tissue: Effect of metabolic stress, dietary intervention and aging.

Abstract

Adipose tissue (AT) is a complex organ specialised in safe storage and release of energy as lipids. The adipose organ is therefore essential for the maintenance of energy homeostasis. The prototypical cells of AT are adipocytes, emerging from the precursors in a process called adipogenesis. Adipogenesis itself is tightly connected with lipogenesis, i.e. with the synthesis of fatty acids and triglycerides. Various stimuli can disturb adipocyte differentiation and lipogenesis and thus contribute to AT dysfunction and development of associated metabolic diseases. This thesis was endoplasmicfocused on the investigation of lipogenesis in the context of reticulum stress (ERS), calorie restriction and aging. In Project A, we showed that exposition of adipocytes to high acute ERS inhibits expression of lipogenic genes and glucose incorporation into lipids. Moreover, chronic exposure of preadipocytes to ERS impaired both, lipogenesis and adipogenesis. On the other hand, chronic low ERS had no apparent effect on lipogenesis in adipocytes. These effects of ERS could therefore contribute to the worsening of AT function seen in obesity. The capacity of AT to store lipids decreases in aging, possibly due to the accumulation of senescence cells or higher ERS. In Project B, we investigated lipogenic capacity of...

Shrnutí Tuková tkáň (TT) je komplexní orgán specializovaný pro bezpečné skladování a uvolňování energie ve formě lipidů. TT je tedy nezbytná pro udržování energetické homeostázi. Základní funkční jednotky TT se nazývají adipocyty a vznikající z prekurzorových buněk procesem adipogeneze. Adipogeneze jako taková je velmi úzce spojena s lipogenezí, neboli syntézou mastných kyselin a triglyceridů. Nejrůznější faktory mohou ovšem narušit diferenciaci a lipogenezi adipocytů a přispívat tak k dysfunkci TT a rozvoji metabolických onemocnění. Proto byla tato dizertační práce zaměřena na zkoumání lipogeneze v kontextu stresu v endoplasmatickém retikulu (ER), kalorické restrikce a stárnutí. V projektu A jsme ukázali, že vystavení adipocytů silnému akutnímu stresu ER snižuje expresi lipogenních genů a inkorporaci glukózy do lipidů. Chronický stres ER negativně ovlivňoval jak lipogenezi, tak vlastní diferenciaci preadipocytů, i když v již maturovaných adipocytech neměl chronický stres ER na lipogenezi zjevný efekt. Tyto efekty stresu ER na lipogenezi a adipogenezi tak mohou přispívat ke zhoršení funkce TT pozorované u obézních jedinců. Kapacita TT skladovat lipidy se snižuje s věkem, pravděpodobně kvůli akumulaci senescentních buněk nebo zvýšenému stresu v ER. V projektu B jsme zkoumali lipogenní kapacitu lidské TT ve...