Role of antioxidant defense in the synthesis of antidiabetic lipokines

Abstract

Větvené estery mastných kyselin, zkráceně FAHFA, jsou poměrně nedávno objevené biologicky aktivní lipidy spadající do skupiny lipokinů. Tyto látky se skládají z mastné a hydroxy mastné kyseliny, které jsou spojené esterovou vazbou. Jedná se o poměrně velkou skupinu látek, jejichž zástupci mohou vykazovat různé účinky, nejčastěji jsou zmiňovány hlavně antidiabetické a protizánětlivé. Cílem této práce bylo prostudovat metabolismus těchto látek a objasnit, jakou roli má v biosyntéze FAHFA antioxidační obrana, především antioxidační enzym peroxiredoxin 6 (Prdx6). K naplnění cílů práce jsme využili izotopového značení společně s in vitro a in vivo modely. Všechny vzorky, včetně bílé tukové tkáně, jater a mateřského mléka, byly podrobeny necílové i cílové lipidomické a metabolomické analýze s využitím LC-MS/MS. Výsledky získané pomocí izotopového značení znázorňují úlohu 5-PAHSA při zpracování glukózy, metabolické dráhy aktivované po jejím podání a porovnání účinků 5-PAHSA a insulinu. Ve vzorcích jsme navíc detekovali TAG estolidy, z jejichž stuktury jsou FAHFA v případě potřeby uvolňovány působením specifických lipáz. Byla také popsána role peroxidázové aktivity Prdx6 v syntéze prekurzorů, které mohou být následně použity k biosyntéze FAHFA. Nakonec jsme se zaměřili na analýzu mateřského mléka, kde jsme...

Fatty acid esters of hydroxy fatty acids (FAHFAs) are a recently discovered group of lipokines consisting of a fatty acid attached to a hydroxy fatty acid with an ester bond resulting in a diverse group of compounds with many different biological activities. Antidiabetic and anti-inflammatory activities are the most studied. The thesis aimed to study this group of bioactive lipids to elucidate the metabolism of FAHFAs and describe the role of antioxidant defense, namely peroxiredoxin 6 (Prdx6), in their biosynthesis with the help of isotopic labeling together with in vitro and in vivo experiments. All the samples, including white adipose tissue, liver, and even human breast milk, were subjected to untargeted or targeted lipidomic and metabolomics analysis using LC-MS/MS. We used the data from isotopically labeled experiments to describe the role of 5-PAHSA in glucose uptake and to show which specific pathways are stimulated by 5-PAHSA administration and which by insulin to compare the effect of both antidiabetic agents. In our samples, we analyzed TAG estolides, which function as intracellular reservoirs of FAHFAs, and managed to describe the role of specific lipases in their metabolism. We reported the role of Prdx6 and the specific enzymatic activity involved in synthesizing precursors that could...