Deregulation of fatty acid metabolism and cannabinoid receptors in liver of morbidly obese women with non-alcoholic fatty liver disease

Abstract

La malaltia del fetge gras no alcohòlic (MFGNA) inclou un espectre histològic que va des de la esteatosi simple (SS) a l'esteatohepatitis no alcohòlica (EHNA), sent aquesta última freqüentment progressiva. Donat que l'acumulació hepàtica de lípids sembla ser un mecanisme crucial en la patogènesi de la MFGNA, una millor comprensió dels mecanismes subjacents que condueixen a l'acumulació inicial de lipíds hepàtics podria ser de gran interès per controlar la progressió de la malaltia. El sistema endocannabinoide (SE), mitjançant principalment els receptors cannabinoides CB1 i CB2, sembla ser que juga un paper important en la patogènesi de la MFGNA modulant el metabolisme lipídic. Així, la hipòtesi establerta és que, en pacients amb MFGNA, l'expressió de gens i factors de transcripció implicats en la regulació del metabolisme lipídic hepàtic, així com l'expressió dels receptors cannabinoides pot estar alterada; i aquesta alteració podria estar relacionada amb l'aparició de dany hepàtic. En conseqüència, vam evaluar l'expressió hepàtica d'alguns gens clau involucrats en la síntesi de novo d'àcids grassos (AG), captació i transport d’AG, oxidació d’AG, inflamació, així com l’expressió de CB1 i CB2 en una extensa cohort de dones obeses mòrbides amb MFGNA segons la seva histologia hepàtica. La principal troballa ha estat que, en el fetge de dones obeses mòrbides amb SS, els gens clau involucrats en la síntesis de novo d’AG presenten una relació inversa amb el grau histològic d’esteatosi, suggerint que la via lipogènica podria estar disminuïda en etapes avançades d’SS. Respecte al SE, els nostres resultats suggereixen un paper perjudicial de CB1 en la MFGNA, mentre que el rol de CB2 no és del tot aclarit.

La enfermedad del hígado graso no alcohólico (EHGNA) incluye un espectro histológico que va desde la esteatosis simple (SS) a la esteatohepatitis no alcohólica (EHNA), siendo esta última frecuentemente progresiva. Dado que la acumulación hepática de lípidos parece ser un mecanismo crucial en la patogénesis de la EHGNA, una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes que conducen a la acumulación inicial de lípidos hepáticos podría ser de gran interés para controlar la progresión de la enfermedad. El sistema endocannabinoide (SE), mediado principalmente por los receptores cannabinoides CB1 y CB2, parece juegar un papel importante en la patogénesis de la EHGNA modulando el metabolismo lipídico. Así, la hipótesis establecida es que, en pacientes con EHGNA, la expresión de genes y factores de transcripción implicados en la regulación del metabolismo lipídico hepático, así como la expresión de los receptores cannabinoides puede estar alterada; y esta alteración podría estar relacionada con la aparición de daño hepático. En consecuencia, evaluamos la expresión hepática de algunos genes clave involucrados en la síntesis de novo de ácidos grasos (AG), captación, transporte y oxidación de AG, inflamación, así como la expresión de CB1 y CB2 en una extensa cohorte de mujeres obesas mórbidas con EHGNA según su histología hepática. El principal hallazgo fue que, en el hígado de mujeres obesas mórbidas con SS, los genes clave involucrados en la síntesis de novo de AG presentan una relación inversa con el grado histológico de esteatosis, sugiriendo que la via lipogénica podría estar disminuida en estadios avanzados de esteatosis. Respecto al SE, nuestros resultados sugieren un papel perjudicial de CB1 en la EHGNA, mientras que el papel de CB2 no es del todo esclarecido.

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) encompasses a histological spectrum from simple steatosis (SS) to non-alcoholic steatohepatitis (NASH), with the latter being more frequently progressive. Due to lipid accumulation in the human liver seems to be a crucial mechanism in the NAFLD pathogenesis, an improved understanding of the underlying mechanisms leading to the initial hepatic lipid accumulation could be of great interest for controlling the progression of NAFLD. It has also been reported that the endocannabinoid (EC) system, mediated mainly by CB1 and CB2 cannabinoid receptors, plays an important role in NAFLD pathogenesis by modulating lipid metabolism. We therefore hypothesized that in patients with NAFLD, the expression of genes and transcription factors involved in the regulation of hepatic lipid metabolism, as well as the expression of cannabinoid receptors could be altered; and this alteration may be related to the onset of liver damage. Consequently, we wished to further investigate the fatty acid (FA) metabolism and the EC system by evaluating the hepatic expression of some key genes involved in de novo synthesis FA, FA uptake and transport, FA oxidation, and inflammation; as well as CB1 and CB2 expression in an extensive cohort of morbidly obese (MO) women according to their liver histology. The major finding is that, in liver of MO women with SS, the key genes related to de novo fatty acid synthesis have an inverse relationship with the histological degree of simple steatosis; suggesting that the lipogenic pathway seems to be down-regulated in advanced stages of SS. Regarding the EC system, our results suggest a deleterious role of CB1 in NAFLD, while the role of CB2 is not fully clarified.