Schipke J, Jütte D, Brandenberger C, Autilio C, Perez-Gil J, Bernhard W, Ochs M, Mühlfeld

Dietary Carbohydrates and Fat Induce Distinct Surfactant Alterations in Mice.

Am J Respir Cell Mol Biol. 2020 Dec 22

DOI: 10.1165/rcmb.2020-0335OC

RESUMEN

Este trabajo es fruto de una colaboración multidisciplinar entre el Grupo de investigación BIOMIL/Biophys-HUB, liderado por el Prof. Pérez Gil de la Universidad Complutense de Madrid, y el Grupo de investigación del Prof. Christian Mühlfelddel del Instituto de Anatomía Aplicada y Funcional de la Escuela Médica de Hannover en Alemana. La obesidad y la diabetes tipo 2 son afecciones relacionadas con la nutrición y asociadas con enfermedades pulmonares. Sin embargo, los mecanismos patológicos subyacentes a la relación entre dichas enfermedades y el deterioro de la función pulmonar, no se conocen. El surfactante pulmonar es un complejo lipo-proteico esencial para la mecánica respiratoria, cuya síntesis ocurre en las células de tipo 2 (AT2) del epitelio alveolar y es estrictamente dependiente de la absorción de nutrientes. Por dicha razón, en este trabajo se ha investigado la hipótesis de que la disponibilidad en la dieta de carbohidratos o grasas puede afectar a la homeostasis y la composición del surfactante utilizando un modelo murino. Los ratones alimentados con dieta rica en almidón (StD), en sacarosa (SuD) o en grasas (FaD) durante 30 semanas desarrollaron hipercolesterolemia e hiperinsulinemia en comparación con ratones alimentados con una dieta control rica en fibra (CD). En los grupos SuD y FaD, el análisis de la mecánica pulmonar reveló cambios durante la inspiración que indican alteraciones del surfactante. Además, la adsorción interfacial del surfactante a la interfase aire-líquido disminuyó de manera significativa en el grupo alimentado con una dieta FaD. Se detectaron también cambios composicionales significativos en el surfactante en función de la dieta aplicada a los animales. Además, también se alteraron los niveles de expresión de ARNm de proteínas relacionadas con la síntesis del surfactante pulmonar dentro de las células AT2. Bajo el régimen StD, las células AT2 mostraron acumulaciones de lípidos prominentes y cuerpos lamelares más pequeños. Estos resultados sugieren que pueden existir alteraciones sutiles del surfactante relacionadas con la dieta que podrían convertirse en una capacidad respiratoria reducida. Una dieta rica en grasa parece afectar significativamente la función del surfactante, lo que puede contribuir a la conexión entre las complicaciones pulmonares, la obesidad y la diabetes tipo 2.