The Effect of Metabolic Surgery on the Uncoupling Proteins

تعد جراحات التمثيل الغذائي حاليًا العلاج الأكثر فاعلية للسمنة المرضية. تهدف هذه الدراسة إلى فهم تأثير جراحات التمثيل الغذائي على شبيهة الميترونين(METRNL) ، Irisin (FNDC5) ، فك اقتران البروتينات (UCPs) ومسارها الذي يؤدي الى إلى زيادة التمثيل الغذائي والتأثير المضاد لمرض السكر من خلال تحويل الدهون الى سمراء.الطريقة1- تمت الموافقة على 20 مشاركًا يعانون من السمنة (مؤشر كتلة الجسم 35) خضعوا لجراحة علاج البدانة و 20 مشاركًا يتمتعون بصحة جيدة (مؤشر كتلة الجسم أكبر من 25). تم سحب 20.0 مل من الدم عن طريق الوخز قبل الجراحة وبعد الجراحة في الشهر 3 ، 6 و 12 من تاريخ الجراحة.2- تم تقسيم ذكور فئران فئران سبراج داولي الذين تتراوح أعمارهم بين 4-5 أسابيع ، إلى مجموعتين ، مجموعة التحكم (ن =11) والسمنة التي يسببها النظام الغذائي (ن = 22). في 21 أسبوعًا ، خضعت الفئران في مجموعة DIO التي كانت تزن 20٪ أكثر من حيوانات المجموعة الضابطة لعملية جراحية. تم تقسيم هذه الفئران بشكل عشوائي إلى مجموعات شام و تكميم المعدة (SG) النتائجكشف تحليل التعبير الجيني في المشاركين عن زيادة مستوى METRNL و FNDC5 و UCP1 و UCP3 في المشاركين المصابين بالسمنة مقارنة بالمشاركين الأصحاء. لم يتم التعبير عن FNDC5 في المشاركين الأصحاء. كان مستوى METRNL أعلى بشكل ملحوظ بعد 6 أشهر وانخفض بعد 12 شهرًا من الجراحة. كان مستوى FNDC5 و UCP1 أعلى بشكل ملحوظ في 3 أشهر بعد الجراحة وانخفض بعد ذلك. ظل مستوى UCP2 مرتفعًا في جميع الأوقات من خط الأساس. انخفض مستوى UCP3 في 6 أشهر و 12 شهرًا بعد الجراحة.اما بالنسبة للفئران فقد كشف تحليل التعبير الجيني عن انخفاض مستويات METRNL في أنسجة العضلات في مجموعة SG مقارنة مع حيوانات المجموعة الضابطة. كما لوحظ زيادة التعبير عن FNDC5 و UCP2 و UCP3 في الأنسجة العضلية لحيوانات SG علاوة على ذلك ، تم تنظيم مستويات UCP1 و UCP2 و UCP3 و METRNL في الأنسجة الدهنية البنية لحيوانات SG كما لم يلاحظ أي تغيير كبير في FNDC5 في أفضل التقنيات المتاحة.الاستنتاجتؤدي جراحة التمثيل الغذائي إلى فقدان الوزن من خلال آليات معقدة قد تشمل تحويل الدهون إلى اللون البني.

Metabolic surgery is currently the most effective treatment for morbid obesity. The study aims to understand the effect of metabolic surgeries on Meteorin-like (METRNL), Irisin (FNDC5), Uncoupling proteins (UCPs) and its pathway leading to increase in metabolism and antidiabetic effect through browning of fat.METHOD1. 20 participants with obesity (BMI ≥35) undergoing bariatric surgery and 20 healthy participants (BMI≤25) were consented. 20.0 ml of blood was withdrawn through venipunture prior to surgery and post- surgery at 3,6,12 month.2. Male Sprague–Dawley rats, aged 4-5 weeks, were divided into two groups, Control (n = 11) and Diet-Induced Obesity (DIO) (n = 22). At 21 weeks, rats in the DIO group that weighed 20% more than the Control group animals underwent surgery. These rats were randomly subdivided into Sham and Sleeve gastrectomy (SG) groups.RESULTSGene expression analysis in human population revealed increased level of METRNL, FNDC5, UCP1 and UCP3 in participants with obesity as compared to healthy participants. FNDC5 was not expressed in healthy participants. METRNL level were significantly higher at 6-month and decreased at 12- month post-surgery. FNDC5 and UCP1 level were significantly higher at 3- month post-surgery and decreased thereafter. The level of UCP2 remained elevated at all the time point from its baseline. The level of UCP3 decreased at 6-month and 12-month post-surgery.Gene expression analysis revealed decreased METRNL levels in muscle tissues in the SG group compared with the Control group animals. Increased expression of FNDC5, UCP2, and UCP3 in the muscle tissue of SG animals was also observed. Further, the levels of UCP1, UCP2, UCP3, and METRNL in the brown adipose tissue of SG animals were upregulated. No significant alteration in FNDC5 was observed in BAT.CONCLUSIONMetabolic surgery induces weight loss through complex mechanisms that may include browning of fat