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Caffeine reduces TNFα up-regulation in human adipose tissue primary culture

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Journal of Physiology and Biochemistry Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Adipose tissue secretions play an important role in the development of obesityrelated pathologies such as diabetes. Through inflammatory cytokines production, adipose tissue stromavascular fraction cells (SVF), and essentially macrophages, promote adipocyte insulin resistance by a paracrine way. Since xanthine family compounds such as caffeine were shown to decrease inflammatory production by human blood cells, we investigated the possible effect of caffeine on Tumor Necrosis Factor α (TNFα) and Interleukin-6 (IL-6) expression by human adipose tissue primary culture. For that purpose, human subcutaneous adipose tissue obtained from healthy non-obese women (BMI: 26.7±2.2 kg/m2) after abdominal dermolipectomy, was split into explants and cultured for 6 hours with or without caffeine. Three different concentrations of caffeine were tested (0.5μg/mL, 5μg/mL and 50μg/mL). After 6 hours of treatment, explants were subjected to collagenase digestion in order to isolate adipocytes and SVF cells. Then, TNFα and IL-6 mRNA were analysed by realtime PCR alternatively in adipocytes and SVF cells. In parallel, we checked gene expression of markers involved in adipocyte differenciation and in SVF cells inflammation and proliferation. Our findings show a strong and dose dependent down-regulation of TNF-α gene expression in both adipocyte and SVF cells whereas IL-6 was only down regulated in SVF cells. No effect of caffeine was noticed on the other genes studied. Thus, caffeine, by decreasing TNFα expression, could improve adipose tissue inflammation during obesity.

Resumen

Las secreciones del tejido adiposo juegan un papel importante en el desarrollo de patologías relacionadas con la obesidad como la diabetes. Por medio de la producción de citoquinas inflamatorias, las células de la fracción del estroma vascular (SVF), y esencialmente los macrófagos, promueven la resistencia a la insulina adipocitaria por una vía paracrina. Debido a que compuestos de la familia de las xantimas, como la cafeína, pueden conducir a una disminución de la producción inflamatoria, hemos investigado el posible efecto de la cafeína sobre la producción de citoquinas inflamatorias por cultivos primarios de tejido adiposo humano. Con este objetivo, muestras de tejido adiposo subcutáneo humano fueron obtenidas de mujeres sanas no obesas (IMC 26,7±2,2 kg/m2) que sufrieron una dermolipectomía abdominal; las muestras fueron seccionadas en explantes y cultivadas por 6 horas en presencia ó en ausencia de cafeína. Se ensayaron tres concentraciones de cafeína diferentes (0,5 μg/mL; 5 μg/mL y 50 μg/mL). Tras 6 horas de tratamiento, los explantes fueron digeridos con colagenasa para separar los adipocitos y las células SVF. Posteriormente se analizó la expresión de genes de citoquinas inflamatorias, como TNFα o interleuquina-6 (IL-6), alternativamente en adipocitos y en células SVF, por PCR a tiempo real. Paralelamente se analizó la expresión génica de los marcadores involucrados en la diferenciación adipocitaria, en la proliferación y la inflamación de células SVF. Nuestros hallazgos muestran una fuerte regulación negativa dosis-dependiente de la expresión del gen TNFα en adipocitos y células SVF, mientras que IL-6 fue regulado negativamente sólo en células SVF. No se detectó ningún efecto de la cafeína sobre los otros genes estudiados. Por tanto, la cafeína podría mejorar el estado de inflamación del tejido adiposo durante la obesidad, disminuyendo la expresión de TNFα.

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References

  1. Bastard, J.P., Maachi, M., Van Nhieu, J.T., Jardel, C., Bruckert, E., Grimaldi, A., Robert, J.J., Capeau, J. and Hainque, B. (2002): J. Clin. Endocrinol. Metab, 87, 2084–2089.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  2. Coppack, S.W. (2001): Proc. Nutr. Soc., 60, 349–56.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  3. Dandona, P., Aljada, A. and Bandyopadhyay, A. (2004): Trends Immunol., 25, 4–7.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  4. Dandona, P., Weinstock, R., Thusu, K., Abdel-Rahman, E., Aljada, A. and Wadden, T. (1998): J. Clin. Endocrinol. Metab., 83, 2907–2910.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  5. Feve, B., Bastard, J.P. and Vidal, H. (2006): C. R. Biol., 329, 587–597; 653–655.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  6. Gesta, S., Lolmede, K., Daviaud, D., Berlan, M., Bouloumié, A., Lafontan, M., Valet, P. and Saulnier-Blache, J.S. (2003): Horm. Metab. Res., 35, 158–163.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  7. Ghezzi, P., Dinarello, C.A., Bianchi, M., Rosandich, M.E., Repine, J.E. and White, C.W. (1991): Cytokine, 3, 189–194.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  8. Greenberg, A.S. and Obin, M.S. (2006): Am. J. Clin. Nutr., 83, 461S-465S.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  9. Horrigan, L.A., Kelly, J.P. and Connor, T.J. (2004): Int. Immunopharmacol., 4, 1409–1417.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  10. Hotamisligil, G.S., Murray, D.L., Choy, L.N. and Spiegelman, B.M. (1994): Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 91, 4854–4858.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  11. Hotamisligil, G.S., Shargill, N.S. and Spiegelman, B.M. (1993): Science, 259, 87–91.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  12. Hotamisligil, G.S. and Spiegelman, B.M. (1994): Diabetes, 43, 1271–1278.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  13. Hube, F., Lee, Y.M., Rohrig, K. and Hauner, H. (1999): Horm. Metab. Res., 31, 359–362.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  14. Kern, P.A., Ranganathan, S., Li, C., Wood, L. and Ranganathan, G. (2001): Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 280, E745–751.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  15. Kern, P.A., Saghizadeh, M., Ong, J.M., Bosch, R.J., Deem, R. and Simsolo, R.B. (1995): J. Clin. Invest., 95, 2111–2119.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  16. Lelo, A., Miners, J.O., Robson, R. and Birkett, D.J. (1986): Clin. Pharmacol. Ther., 39, 54–59.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  17. Lim, Y.C., Gough, M.J., Homer-Vanniasinkam, S. and Parkin, S.M. (1997): Biochem. Soc. Trans., 25, 231S.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  18. Ofei, F., Hurel, S., Newkirk, J., Sopwith, M. and Taylor, R. (1996): Diabetes, 45, 881–885.

    Article  PubMed  Google Scholar 

  19. Qi, C. and Pekala, P.H. (2000): Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 223, 128–315.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  20. Scannell, G., Waxman, K., Kaml, G.J., Ioli, G., Gatanaga, T., Yamamoto, R. and Granger, G.A. (1993): J. Surg. Res., 54, 281–285.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  21. Schreyer, S.A., Chua, S.C., Jr. and LeBoeuf, R.C., (1998): J. Clin. Invest., 102, 402–411.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  22. Semmler, J., Gebert, U., Eisenhut, T., Moeller, J., Schonharting, M.M., Allera, A. and Endres, S. (1993): Immunology, 78, 520–525.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  23. Sethi, J.K. and Hotamisligil, G.S. (1999): Semin. Cell. Dev. Biol., 10, 19–29.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  24. Taylor, C.T., Fueki, N., Agah, A., Hershberg, R.M. and Colgan, S.P. (1999): J. Biol. Chem., 274, 19447–19454.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  25. Trujillo, M.E. and Scherer, P.E. (2006): Endocr. Rev., 27, 762–778.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), U858, Toulouse, France

    C. Dray, D. Daviaud, C. Guigné, P. Valet & I. Castan-Laurell

  2. Institut de Médecine Moléculaire de Rangueil, Equipe n°3, IFR31, Université Toulouse III Paul-Sabatier, Toulouse, France

    C. Dray, D. Daviaud, C. Guigné, P. Valet & I. Castan-Laurell

Authors
  1. C. Dray
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  2. D. Daviaud
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  3. C. Guigné
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  4. P. Valet
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  5. I. Castan-Laurell
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Dray, C., Daviaud, D., Guigné, C. et al. Caffeine reduces TNFα up-regulation in human adipose tissue primary culture. J. Physiol. Biochem. 63, 329–336 (2007). https://doi.org/10.1007/BF03165764

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