Thermographie infrarouge pour la détection des changements dans l’activité du tissu adipeux brun

Résumé

Nous présentons ici un protocole de mesure de l’activité du tissu adipeux brun après un repas chez l’homme et les animaux de laboratoire.

Résumé

La mesure de l’activité du tissu adipeux brun (MTD) par tomographie par émission de positrons par tomodensitométrie (TEP-TDM) via l’accumulation de ¹⁸F-fluorodésoxyglucose (FDG) après un repas ou chez les patients obèses ou diabétiques échoue comme méthode de choix. La raison principale est que le ¹⁸F-FDG est en concurrence avec la concentration plasmatique postprandiale élevée de glucose pour le même transporteur de glucose sur la membrane des cellules BAT. En outre, la MTD utilise également des acides gras comme source d’énergie, ce qui n’est pas visible avec la TEP-TDM et pourrait être modifiée avec la concentration de glucose chez les patients obèses et diabétiques. Par conséquent, pour estimer l’importance physiologique des MTD chez les animaux et les humains, une nouvelle méthode de thermographie infrarouge utilisée dans des publications récentes est appliquée.

Après le jeûne d’une nuit, l’activité des MTD a été mesurée par thermographie infrarouge avant et après un repas chez des volontaires humains et des souris femelles de type sauvage. Le logiciel de la caméra calcule la température de l’objet en utilisant la distance de l’objet, l’émissivité de la peau, la température ambiante réfléchie, la température de l’air et l’humidité relative. Chez la souris, la zone rasée au-dessus de la MTD était une région d’intérêt pour laquelle les températures moyennes et maximales étaient mesurées. La phase du cycle œstral chez les souris femelles a été déterminée après une expérience par frottis vaginaux colorés avec une solution de coloration au violet de crésyl (0,1%). Chez des volontaires sains, deux zones cutanées du cou ont été sélectionnées : la zone supraclaviculaire (au-dessus de la clavicule, où les cellules MTD sont présentes) et la zone interclaviculaire (entre les clavicules, où aucun tissu MTD n’a été détecté). L’activité MTD est déterminée par la soustraction de ces deux valeurs. En outre, les températures moyennes et maximales des zones cutanées ont pu être déterminées chez les animaux et les humains participants.

Il a été démontré que les changements dans l’activité des MTD après un repas mesurés par thermographie infrarouge, une méthode non invasive et plus sensible, dépendaient du sexe, de l’âge et de la phase du cycle œstral chez les animaux de laboratoire. Dans le cadre de la thermogenèse induite par l’alimentation, il a également été prouvé que l’activation de la MTD chez l’homme dépendait du sexe, de l’âge et de l’indice de masse corporelle. La détermination plus approfondie des changements physiopathologiques de l’activité des MTD après un repas sera d’une grande importance pour les participants présentant des concentrations plasmatiques élevées de glucose (obésité et diabète sucré de type 2), ainsi que chez différents animaux de laboratoire (souris knock-out). Cette méthode est également un outil variable pour déterminer les médicaments activateurs possibles qui pourraient rajeunir l’activité des MTD.

Introduction

Le tissu adipeux brun (MTD), contrairement au tissu adipeux blanc (WAT), ne stocke pas mais dépense plutôt de l’énergie. Lors de la stimulation sympathique, la MTD utilise des acides gras et du glucose et produit de la chaleur par l’activation de la protéine de découplage 1 (UCP1). La fonction de UCP1 est d’utiliser un gradient H ⁺ entre deux membranes mitochondriales pour produire de la chaleur au lieu de l’ATP. La fonction de la MTD est d’augmenter la production de chaleur par temps froid, ce qui entraîne une augmentation de la dépense énergétique¹. Après une exposition au froid, les entrées sensorielles de la peau inhibent les neu....

Protocole

Toutes les procédures expérimentales sur des animaux de laboratoire ont été approuvées par le Comité national d’éthique et le ministère de l’Agriculture (EP 185/2018). Les expériences ont été menées conformément au Codex éthique de la Société croate pour la science des animaux de laboratoire et aux directives ARRIVE. Toutes les procédures effectuées dans les études impliquant des participants humains étaient conformes à la Déclaration d’Helsinki et approuvées par le Comité d’éthique de l’École de médecine de l’Université de Zagreb (UP/I-322-01/18-01/56). Dans cette étude, nous présentons les résultats de trois participantes (IMC : 29 kg/m 2 ± 5 kg/m²

Résultats

Le moyen le plus simple de déterminer l’activité des MTD consiste à soustraire la température maximale de la peau au-dessus de la MTD avant et après un repas chez des sujets humains. Une meilleure façon de calculer l’activité des MTD consiste à sélectionner deux régions d’intérêt : la zone cutanée au-dessus de la MTD, qui est située dans la zone supraclaviculaire, et la zone interclaviculaire de la peau où aucun tissu MTD n’est trouvé chez l’homme, désignée comme zone de référence (selon la .......

Discussion

Des études récentes présentent des preuves croissantes concernant la régulation physiologique et l’importance de l’activité des MTD chez les humains et les animaux adultes dans le développement de l’obésité et du diabète sucré. En outre, l’activation possible des MTD par des activateurs exogènes devient une cible pour les sociétés pharmaceutiques. Pour pouvoir estimer la régulation physiologique et l’importance physiopathologique des MTD dans les maladies très lourdes, ainsi que découvrir une ap.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.1% cresyl violet acetate	Commonly used chemical
Device for measuring air temperature and humidity	Kesterl	Kestrel 4200	Certificat of conformity
External data storage	Hard Drive with at least 1 TB
Glass microscopic slides	Commonly used
Small cotton tip swab	Urethral swabs
Software for analysis	FLIR Systems, Wilsonville, OR, USA	FLIR Tools
Software for meassurements	FLIR Systems, Wilsonville, OR, USA	ResearchIR software	FLIR ResearchIR Max, version 4.40.12.38 (64-bit)
Thermac Camera	FLIR Systems, Wilsonville, OR, USA	FLIR T-1020