Екстракт листя лотоса та L-карнітин впливають на різні процеси протягом життєвого циклу адипоцитів

Ральф Зігнер

1 Дослідження та розробка, Дослідження спеціального догляду за шкірою, Beiersdorf AG, Unnastrasse 48, Bf. 520, 20245, Гамбург, Німеччина

Стефан Хойзер

Урсула Гольцман

Йорн Шеле

Андреас Щепки

Томас Рашке

Франц Штеб

Горст Венк

Марк Віннефельд

Анотація

Передумови

Клітинні та молекулярні механізми біології жирової тканини широко вивчалися протягом останніх двох десятиліть. Ріст жирової тканини передбачає як збільшення розміру жирових клітин, так і утворення зрілих адипоцитів з клітин-попередників. Щоб дослідити, як природні речовини впливають на ці два процеси, ми дослідили вплив екстракту листя лотоса (розчину екстракту Nelumbo nucifera, отриманого від Silab, Франція) та L-карнітину на людські преадипоцити та адипоцити.

Методи

Для досліджень in vitro ми використовували розчин екстракту листя лотоса окремо або в поєднанні з L-карнітином. Використовуючи культивовані людські преадипоцити, ми дослідили індуковане інсультом введення екстракту листя лотоса тригліцеридів під час адипогенезу та можливі наслідки для життєздатності клітин. Були проведені дослідження на людських адипоцитах з метою з'ясування ефективності розчину екстракту листя лотоса для стимулювання ліполітичної активності. Для подальшої характеристики опосередкованих розчином екстракту листя лотоса ми визначили експресію визначення коефіцієнта транскрипції адипоцитів та фактора диференціації 1 (ADD1/SREBP-1c) на рівні РНК та білка за допомогою qRT-PCR та імунофлюоресцентного аналізу. Крім того, вплив L-карнітину на бета-окислення аналізували за допомогою людських преадипоцитів та зрілих адипоцитів. Нарешті, ми дослідили адитивні ефекти комбінації розчину екстракту листя лотоса та L-карнітину на накопичення тригліцеридів під час диференціації преадипоцитів/адипоцитів.

Результати

Наші дані показали, що інкубація преадипоцитів з розчином екстракту листя лотоса суттєво зменшила накопичення тригліцеридів під час адипогенезу, не впливаючи на життєздатність клітин. Порівняно з контролем, адипоцити, інкубовані з розчином екстракту листя лотоса, демонстрували значне збільшення активності ліполізу. Більше того, популяції клітин, культивовані в присутності розчину екстракту листя лотоса, продемонстрували зниження здатності диференціювати адипоцити, як свідчить зменшення сигналу ADD1/SREBP-1c. Важливо, що наші результати продемонстрували, що комбінація розчину екстракту листя лотоса та L-карнітину зменшує накопичення тригліцеридів більшою мірою порівняно з інкубацією з будь-якою з цих речовин.

Висновки

Загалом, наші дані демонструють, що комбінація екстракту листя лотоса та L-карнітину зменшує накопичення тригліцеридів в адипоцитах людини (перед), впливаючи на різні процеси протягом життєвого циклу адипоцитів. З цієї причини ця комбінація може представляти варіант лікування захворювань, пов’язаних із ожирінням.

Передумови

В усіх індустріальних країнах поширеність ожиріння різко зросла за останні десятиліття. Оскільки ожиріння тісно пов'язане з низкою розладів, включаючи цукровий діабет 2 типу, гіпертонію та атеросклероз, профілактика та лікування цієї хвороби викликають велике занепокоєння [1].

Ожиріння виникає, коли споживання енергії організмом перевищує споживання енергії організмом протягом тривалого періоду часу. Ступінь ожиріння характеризується обсягом і кількістю адипоцитів, що регулюється так званим життєвим циклом адипоцитів [2]. Таким чином, лікування, спрямоване на регулювання розміру і кількості адипоцитів, може забезпечити терапевтичний підхід [3,4].

Деякі рослинні екстракти та їх відповідні біоактивні компоненти добре відомі своєю здатністю надавати ефекти проти ожиріння [2]. У цьому контексті ми зосередились на екстракті листя лотоса, натуральному рослинному екстракті, отриманому з листя Nelumbo nucifera. Nelumbo nucifera також відомий як священний лотос, і всі частини цієї рослини використовувались як традиційні ліки в Китаї та Індії [5]. Екстракт листя лотоса містить безліч біоактивних компонентів, таких як флавоноїди [6], флавоноїдні глікозиди [7] та алкалоїди [8]. У мишей із ожирінням повідомлялося, що екстракт листя лотоса запобігав збільшенню маси тіла, пригнічував всмоктування ліпідів та вуглеводів, прискорював метаболізм ліпідів та регулював енергетичні витрати, що свідчить про сприятливі ефекти для придушення ожиріння [9]. Також на мишах було показано, що 50% -ний етаноловий екстракт, приготований із листя Nelumbo nucifera, стимулював ліполіз у білій жировій тканині [6]. Однак, наскільки нам відомо, переконливих досліджень, що вивчають вплив екстракту листя лотоса на накопичення тригліцеридів або активність ліполізу в клітинах людини, поки що бракує.

Виявлено різні природні фітохімікати, що впливають на життєвий цикл адипоцитів. За даними Rayalam та співавт. [2] селективна монотерапія, спрямована на профілактику або лікування ожиріння, ще не була успішно встановлена. Однак спільне вживання кількох натуральних продуктів, які стимулюють різні молекулярні та клітинні механізми, може представляти більш перспективний підхід до лікування ожиріння. Ліполіз жирової тканини призводить до розщеплення тригліцеридів, що зберігаються в жирових клітинах, і подальшого виділення жирних кислот і гліцерину. Ці виділені жирні кислоти транспортуються в систему кровообігу і переробляються печінкою. Окремі компоненти після повернення до жирової тканини можуть бути перетворені назад у тригліцериди адипоцитів. Щоб запобігти цьому процесу, стимуляція бета-окислення і, таким чином, видалення жирних кислот (шляхом створення енергії) може допомогти зменшити запаси жиру більш ефективно [10-12].

Щоб визначити, наскільки екстракт листя лотоса впливає на адипогенез та індукує активність ліполізу, ми досліджували вплив розчину екстракту листя лотоса на людські преадипоцити та адипоцити. Оскільки L-карнітин функціонує як стимулятор для окислення жирних кислот, ми додатково визначили можливість поєднаних ефектів екстракту листя лотоса та L-карнітину в людських (попередніх) адипоцитах.

Методи

Випробовувані речовини

Розчин екстракту листя лотоса

Для наших досліджень був використаний рідкий екстракт листя Nelumbo nucifera (Pro-Sveltyl OP ®; лоти 621021 та 621031; Silab, Brive, Франція), позначений як “розчин екстракту листя лотоса”. Цей розчин рідкого екстракту отримують із листя Nelumbo nucifera і містить вміст сухої речовини приблизно 6,4 мг/мл у 50% -ному водному розчині бутиленгліколю. Для контролю можливих ефектів, викликаних розчином бутиленгліколю, в якості контролю використовували водний 50% розчин бутиленгліколю у відповідній концентрації.