Paper de leptina i grelina sobre el teixit adipós i estudi de la proteolisi muscular en peixos = Role of leptin and ghrelin on adipose tissue and study of muscle proteolysis in fish

dc.contributor
Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia i Immunologia
dc.contributor.author
Salmerón Salvador, Cristina
dc.date.accessioned
2014-06-17T09:56:00Z
dc.date.available
2014-06-17T09:56:00Z
dc.date.issued
2014-03-28
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/10803/145381
dc.description.abstract
Els estudis que composen aquesta tesi tenen com a objectiu optimitzar el creixement muscular i reduir l'acumulació de greix en dues espècies d'aqüicultura, l’orada i la truita irisada. Primerament, es van identificar i caracteritzar en orada, alguns membres clau dels diferents sistemes proteolítics cel•lulars relacionats amb la degradació muscular com les calpaïnes (capn), catepsines (CTS) i via ubiquitina-proteasoma (UbP). La seva transcripció gènica muscular es va estudiar en orades: en tres etapes de la vida (aleví, juvenil i adult), sota dos estats nutricionals (dejuni i realimentació) i en resposta a dietes amb diferent nivell de proteïna i carbohidrat. En segon lloc, en truita irisada es va investigar in vivo l'efecte de l'adipositat sobre la leptina en plasma, i in vitro, el paper de certes hormones i nutrients en l’adipogènesi i en el metabolisme lipídic dels adipòcits. Finalment, es va establir per primera vegada, un cultiu primari de pre-adipòcits a partir de teixit adipós visceral en l'orada, i es van analitzar els efectes d'algunes hormones sobre la proliferació i la diferenciació cel•lular. Aquests estudis han demostrat que: a) l'expressió de les calpaïnes és modulada per l'estat nutricional i la composició de la dieta en l'orada, i que l'expressió de diversos membres del sistema de les calpaïnes es correlacionen amb la textura muscular, el que indica el seu potencial ús com a marcadors moleculars de la qualitat del filet d’orada, b) les SaCTSs i els membres del sistema SaUbP són reguladors del recanvi de les proteïnes musculars, l'expressió dels quals canvia durant la vida i en relació amb l'estat nutricional dels peixos, c) els nivells circulants de leptina poden transmetre informació sobre l'estat energètic del cos, i la regulació de la secreció de leptina dels adipòcits és modulada per la història nutricional dels peixos i per la influència d’hormones i nutrients, d) la grelina sembla ser una potenciadora del metabolisme lipídic en el teixit adipós de truita irisada, mentre que la leptina sembla regular-lo negativament. Aquests estudis han ajudat a entendre millor la proteòlisi muscular així com l’adipogènesi i el metabolisme lipídic d'aquestes espècies d'aqüicultura per millorar la seva qualitat.
cat
dc.description.abstract
The studies included in this thesis aim to gain knowledge on skeletal muscle protein turnover and adipose tissue development and lipid metabolism regulation in two species of farmed fish to optimize its muscle growth and to reduce fat accumulation. To do this, we identified and characterized in skeletal muscle of gilthead sea bream (sa), some key members of the different cellular proteolytic systems: calpains (capn), cathepsins (CTS) and ubiquitin-proteasome pathway (UbP) related to muscle degradation. Then, muscle gene transcription was studied in gilthead sea bream at: three life stages (fingerlings, juveniles and adults), under two nutritional conditions (fasting and re-feeding) and in response to diets containing different levels of protein and carbohydrates. The most significant results were: a) the identified proteases showed the structural domains and the specific catalytic motifs to be functional as their orthologues in mammals, b) the reduction of the expression of saCTSs and saUbP members together with PCNA and MHC, indicated that muscle protein turnover is reduced with age; SaUb increased again in adults suggesting an increase in ubiquitination in this stage, c) fasting increased sacapns1b expression, whereas re-feeding decreased the expression of almost all proteases analyzed, indicating a negative regulation of proteolysis under anabolic conditions, d) the expression of sacapn1 and sacapns1a was modulated by diet composition, and correlated negatively with the texture of the fillet, pointing out to these genes as potential molecular markers of flesh quality in gilthead sea bream and, e) SaCTSDb showed higher expression in muscle and a distinct pattern of transcriptional regulation compared with SaCTSDa, supporting a more important role for SaCTSDb in muscle proteolysis. Furthermore, it was also investigated in vivo the effect of adiposity on plasma leptin, and in vitro, the role of certain hormones (leptin, ghrelin and insulin) and nutrients (leucine and EPA) on adipogenesis and lipid metabolism in rainbow trout. Finally, it was first established a primary culture of preadipocytes from visceral adipose tissue of gilthead sea bream and, the effects of some hormones (insulin, IGF -I and GH) on proliferation and differentiation were analyzed. The most relevant findings were: a) nutritional restriction decreased adipose tissue and liver weights but increased plasma leptin levels, which were negatively correlated, suggesting that this hormone can act as a nutritional signal regulating appetite, b) adipocytes and preadipocytes express and secrete leptin, contributing to the levels of plasma leptin; insulin and ghrelin increased leptin secretion in a dose-dependent manner in adipocytes of rainbow trout fed with a regular diet, c) rainbow trout adipocytes of fish nutritionally restricted secreted more leptin than those of fish fed to satiety. Besides, only adipocytes from feed restricted fish respond to leucine, a signal that could be interpreted as greater food availability, reducing the secretion of leptin, thus contributing to the stimulation of appetite, d) ghrelin activated lipid metabolism at different levels, increasing lipogenesis and oxidation as well as lipolysis. On the other hand, leptin was anti-lipogenic, as it increased lipolysis and inhibited the expression of a fatty acid transporter, e) leptin and ghrelin did not influence in vitro rainbow trout adipogenesis; however, ghrelin and its receptor were identified in mature adipocytes, indicating other possible endocrine or local effects of this hormone in this species, f) insulin, IGF-I and GH stimulated proliferation in preadipocytes of gilthead sea bream and, the presence of an adipogenic medium supplemented with lipids, as well as IGF -I stimulated differentiation. These studies have helped to better understand muscle proteolysis as well as adipogenesis and lipid metabolism in these aquaculture species to improve its quality.
eng
dc.format.extent
335 p.
cat
dc.format.mimetype
application/pdf
dc.language.iso
cat
cat
dc.publisher
Universitat de Barcelona
dc.rights.license
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
dc.source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
dc.subject
Ictiologia
cat
dc.subject
Ictiología
cat
dc.subject
Ichthyology
cat
dc.subject
Aqüicultura
cat
dc.subject
Acuicultura
cat
dc.subject
Aquaculture
cat
dc.subject
Orada
cat
dc.subject
Dorada
cat
dc.subject
Sparus aurata
cat
dc.subject
Truites (Peixos)
cat
dc.subject
Truchas
cat
dc.subject
Trout
cat
dc.subject
Enzims proteolítics
cat
dc.subject
Enzimas proteolíticas
cat
dc.subject
Proteolytic enzymes
cat
dc.subject
Leptina
cat
dc.subject
Leptin
cat
dc.subject
Ghrelina
cat
dc.subject
Grelina
cat
dc.subject
Ghrelin
cat
dc.subject.other
Ciències Experimentals i Matemàtiques
cat
dc.title
Paper de leptina i grelina sobre el teixit adipós i estudi de la proteolisi muscular en peixos = Role of leptin and ghrelin on adipose tissue and study of muscle proteolysis in fish
cat
dc.type
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.subject.udc
59
cat
dc.contributor.director
Capilla Campos, Encarnación
dc.contributor.tutor
Navarro Álvarez, Isabel
dc.embargo.terms
cap
cat
dc.rights.accessLevel
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.identifier.dl
B 15389-2014
cat


Documents

01.CSS_TESI.pdf

8.166Mb PDF

02.CSS_ARTICLE_1.pdf

736.4Kb PDF

03.CSS_ARTICLE_2.pdf

1.417Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)