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Journal of Physiology and Biochemistry

, Volume 59, Issue 3, pp 201–208 | Cite as

Effects of arachidonic acid on leptin secretion and expression in primary cultured rat adipocytes

  • P. Pérez-Matute
  • A. Marti
  • J. A. Martínez
  • M. J. Moreno-Aliaga
Article

Abstract

Leptin, a hormone produced in adipocytes, is a key signal in the regulation of food intake and energy expenditure. Several studies have suggested that leptin can be regulated by macronutrients intake. Arachidonic acid is a dietary fatty acid known to affect cell metabolism. Controversial effects of this fatty acid on leptin have been reported. The aim of this experimental trial was to evaluate the effect of the arachidonic acid on basal and insulin-stimulated leptin secretion and expression in isolated rat adipocytes. Because insulin-stimulated glucose metabolism is an important regulator of leptin expression and secretion by the adipocytes, the effects of the arachidonic acid on indices of adipocyte metabolism were also examined. Isolated adipocytes were incubated with arachidonic acid (1–200 μM) in the absence and presence of insulin (1.6 nM). Leptin secretion and expression, glucose utilization and lactate production were determined at 96 h. The arachidonic acid (200 μM) inhibited both the basal and insulin stimulated leptin secretion and expression. Glucose utilization was not affected by the acid. Basal lactate production was increased by the fatty acid at the highest concentration used (200 μM), however lactate production in presence of insulin was not modified. Finally, the percentage of glucose carbon released as lactate was significantly increased (200 μM). These results suggest that the inhibitory effect of the arachidonic acid on leptin secretion and expression may be due, al least in part, to the increase in the anaerobic utilization of glucose.

Key words

Adipocytes Leptin Arachidonic acid Insulin-mediated glucose metabolism Lactate 

Efectos del ácido araquidónico sobre la secreción y expresión de leptina en cultivos primarios de adipocitos de rata

Resumen

La leptina es una hormona que participa en la regulación de la ingesta y del gasto energético. Varios estudios han sugerido que los niveles de esta hormona pueden ser regulados por los nutrientes de la dieta. Se conoce la capacidad del ácido araquidónico para influir en el metabolismo celular aunque los efectos de este ácido sobre la leptina son contradictorios. El objetivo del presente trabajo fue evaluar los efectos del ácido araquidónico tanto sobre la secreción basal de leptina como sobre la estimulada por insulina. Debido a que el metabolismo de la glucosa mediado por la insulina es un importante regulador de la expresión y secreción de leptina por los adipocitos, se han estudiado los efectos de este ácido graso sobre la captación de glucosa y su metabolismo. Para ello, los adipocitos aislados fueron incubados con ácido araquidónico (1–200 μM) en presencia y ausencia de insulina (1.6nM). Se determinaron la secreción y expresión de leptina, la captación de glucosa y la producción de lactato tras 96 horas de cultivo. El ácido araquidónico (200 μM) inhibió la secreción de leptina tanto en condiciones basales como tras la estimulación con insulina. La producción basal de lactato fue estimulada por el ácido araquidónico (200 μM). No se observaron modificaciones en la captación de glucosa, aunque el porcentaje de glucosa que se metaboliza hacia lactato se vió incrementado significativamente por la presencia del ácido graso. Estos resultados sugieren que el efecto inhibitorio del ácido araquidónico sobre la leptina puede ser debido, al menos en parte, al aumento de la utilización anaeróbica de la glucosa.

Palabras clave

Adipocitos Leptina Ácido araquidónico Metabolismo de la glucosa mediado por la insulina Lactato 

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References

  1. 1.
    Ahren, B., Mansson, S., Gingerich, R. L. and Havel, P. J. (1997):Am. J. Physiol.,273, 113–120.Google Scholar
  2. 2.
    Barr, V. A., Malide, D., Zarnowski, M. J., Taylor, S. I. and Cushman, S. W. (1997):Endocrinology,138, 4463–4472.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  3. 3.
    Bradley, R. L. and Cheatham, B. (1999):Diabetes,48, 272–278.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  4. 4.
    Caro, J. F., Sinha, M. K., Kolaczynski, J. W., Zhang, P. L. and Considine, R. V. (1996):Diabetes,45, 1455–1462.PubMedGoogle Scholar
  5. 5.
    Fain, J. N., Leffler, C. W., Cowan, G. S., Jr., Buffington, C., Pouncey, L. and Bahouth, S. W., (2001):Metabolism,50, 921–928.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  6. 6.
    Fukuda, H. and Iritani, N. (1999):FEBS Lett. 455, 165–169.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  7. 7.
    Gettys, T. W., Harkness, P. J. and Watson, P. M. (1996):Endocrinology,137, 4054–4057.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  8. 8.
    Gunstone, F. D. (1999): In “Lipid synthesis and Manufacture”. CRL Press LLC. pp. 39–45.Google Scholar
  9. 9.
    Hardie, L. J., Guilhot, N. and Trayhurn, P. (1996):Horm. Metab. Res.,28, 685–689.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  10. 10.
    Havel, P. J., Kasim-Karakas, S., Dubuc, G. R., Mueller, W. and Phinney, S. D. (1996):Nat. Med.,2, 949–950.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  11. 11.
    Havel, P. J. (1998):Am. J. Clin. Nutr.,67, 355–356.PubMedGoogle Scholar
  12. 12.
    Havel, P. J. (2000):Proc. Nutr. Soc.,59, 359–371.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  13. 13.
    Iritani, N. (1992):Eur. J. Biochem.,205, 433–442.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  14. 14.
    Jump, D. B. and Clarke, S. D. (1999):Annu. Rev. Nutr.,19, 63–90.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  15. 15.
    Kraegen, E. W., Clark, P. W., Jenkins, A. B., Daley, E. A., Chisholm, D. J. and Storlien, L. H. (1991):Diabetes,40, 1397–1403.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  16. 16.
    Landt, M., Gingerich, R. L., Havel, P. J., Mueller, W. M., Schoner, B., Hale, J. E. and Heiman, M. L. (1998):Clin. Chem.,44, 565–570.PubMedGoogle Scholar
  17. 17.
    Leroy, P., Dessolin, S., Villageois, P., Moon, B. C., Friedman, J. M., Ailhaud, G. and Dani, C. (1996):J. Biol. Chem.,271, 2365–2368.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  18. 18.
    Levy, J. R., Lesko, J., Krieg, R. J., Jr., Adler, R. A. and Stevens, W. (2000):Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.,279, 1088–1096.Google Scholar
  19. 19.
    Long, S. D. and Pekala, P. H. (1996):J. Biol. Chem.,271, 1138–1144.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  20. 20.
    Medina, E. A., Stanhope K. L., Mizuno, T. M., Mobbs, C. V., Gregoire, F., Hubbard, N. E., Erickson, K. L. and Havel, P. J. (1999):Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord.,23, 896–903.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  21. 21.
    Moreno-Aliaga, M. J., Stanhope, K. L. and Havel, P. J. (2001):Biochem. Biophys. Res. Commun.,283, 544–548.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  22. 22.
    Moreno-Aliaga, M. J., Martínez, J. A., Stanhope, K. L., Fernández-Otero, M. P. and Havel, P. J. (2002):Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord.,26, 912–919.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  23. 23.
    Moreno-Aliaga, M. J., Lamas, O., Marti, A. and Martínez, J. A. (2002):Biochem. Biophys. Res. Commun.,291, 1201–1207.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  24. 24.
    Mueller, W. M., Gregoire, F. M., Stanhope, K. L., Mobbs, C. V., Mizuno, T. M., Warden, C. H., Stern, J. S. and Havel, P. J. (1998):Endocrinology,139, 551–558.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  25. 25.
    Mueller, W. M., Stanhope, K. L., Gregoire, F., Evans, J. L. and Havel, P. J. (2000):Obes. Res.,8, 530–539.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  26. 26.
    Needleman, P., Turk, J., Jakschik, B. A., Morrison, A. R. and Lefkowith, J. B. (1986):Annu. Rev. Biochem.,55, 69–102.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  27. 27.
    Nugent, C., Prins, J. B., Whitehead, J. P., Wentworth, J. M., Chatterjee, V. K. and O’Rahilly, S. (2001):J. Biol. Chem.,276, 9149–9157.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  28. 28.
    Ochoa, M. C., Lamas, O., Martínez, J. A. and Marti, A. (2001):Ana. Real. Acad. Farm.,67, 473–487.Google Scholar
  29. 29.
    Rentsch, J. and Chiesi, M. (1996):FEBS Lett.,379, 55–59.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  30. 30.
    Reseland, J. E., Haugen, F., Hollung, K., Solvoll, K., Halvorsen, B., Brude, I. R., Nenseter, M. S., Christiansen, E. N. and Drevon, C. A. (2001):J. Lipid. Res.,42, 743–750.PubMedGoogle Scholar
  31. 31.
    Robertson, R. P. and Chen, M. (1977):Trans. Assoc. Am. Physicians,90, 353–365.PubMedGoogle Scholar
  32. 32.
    Robertson, R. P. (1984):Pharmacol. Ther.,24, 91–106.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  33. 33.
    Rojo-Martinez, G., Soriguer, F. J., Gonzalez-Romero, S., Tinahones, F., Moreno, F., de Adana, S. R., Garriga, M. J., Esteva, I., Garcia-Arnes, J., Gomez-Zumaquero, J. M. and Garcia-Almeida, J. M. (2000):Eur. J. Endocrinol.,142, 263–268.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  34. 34.
    Storlien, L. H., Kraegen, E. W., Chisholm, D. J., Ford, G. L., Bruce, D. G. and Pascoe, W. S. (1987):Science,237, 885–888.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  35. 35.
    Wabitsch, M., Jensen, P. B., Blum, W. F., Christoffersen, C. T., Englaro, P., Heinze, E., Rascher, W., Teller, W., Tornqvist, H. and Hauner, H. (1996):Diabetes,45, 1435–1438.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  36. 36.
    Yoshida, T., Hayashi, M., Monkawa, T. and Saruta, T. (1996):Eur. J. Endocrinol.,135, 619–625.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  37. 37.
    Zhang, Y., Proenca, R., Maffei, M., Barone, M., Leopold, L. and Friedman, J. M. (1994):Nature,372, 425–432.CrossRefPubMedGoogle Scholar

Copyright information

© Universidad de Navarra 2003

Authors and Affiliations

  • P. Pérez-Matute
    • 1
  • A. Marti
    • 1
  • J. A. Martínez
    • 1
  • M. J. Moreno-Aliaga
    • 1
  1. 1.Department of Physiology and NutritionUniversity of NavarraPamplona(Spain)

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