Efecto de la melatonina en el metabolismo lipídico en un modelo de obesidad en ratas

Abstract

La obesidad se asocia con alteraciones metabólicas como la resistencia a la insulina, hiperglucemia y perfiles lipídicos alterados, que agravan la inflamación y generan un ciclo persistente de disfunción metabólica. El metabolismo de lípidos y la regulación de la glucosa son fundamentales para mantener el equilibrio energético del cuerpo, pero en condiciones de obesidad, las hormonas como la leptina alcanzan niveles anormalmente elevados, lo que contribuye a un estado inflamatorio mediado por citoquinas proinflamatorias. Por su parte; los genes del ritmo circadiano, como BMAL1 y CRY, juegan un papel clave en la sincronización de estos procesos metabólicos con el reloj biológico. BMAL1 regula la síntesis y almacenamiento de lípidos, mientras que CRY controla genes relacionados con el metabolismo de la glucosa y la lipogénesis. Adicionalmente, un proceso esencial en el almacenamiento de energía es la biogénesis de triacilglicéridos (TAG), que ocurre a través7 de las vías de monoacilglicéridos y glicerofosfato. En ambas vías, la enzima DGAT (diacilglicerol aciltransferasa) desempeña un papel crucial al catalizar la formación de TAG a partir de diacilglicéridos (DAG). De sus dos isoformas, DGAT1 y DGAT2, cada una tiene funciones específicas en tejidos como el hígado y los adipocitos. Por su parte, la melatonina, es una hormona producida en la glándula pineal, que regula los ritmos circadianos y ejerce efectos sobre la secreción de insulina y la homeostasis de la glucosa, se le han atribuído beneficios como antioxidante, antiinflamatoria y neuroprotectora. Sin embargo, si bien se ha estudiado ampliamente su capacidad preventiva frente a la obesidad y los trastornos metabólicos, su uso como tratamiento una vez que la obesidad ya está establecida ha recibido menos atención. Es por ello, que este estudio busca evaluar el potencial terapéutico de la melatonina en un modelo experimental donde la obesidad ya está establecida

Obesity, marked by excessive fat accumulation, disrupts metabolism, leading to insulin resistance, hyperglycemia, and dyslipidemia. Circadian rhythm genes like BMAL1 and CRY1 regulate energy balance, lipid metabolism, and glucose homeostasis, with enzymes such as DGAT1 and DGAT2 playing critical roles in triglyceride synthesis. Melatonin, a circadian regulator, influences metabolic processes, including glucose and insulin regulation. This study examined melatonin’s therapeutic effects in obese Wistar rats. Male Wistar rats (n=48) were fed a high-fat diet for 11 weeks to induce obesity. In the subsequent 6 weeks, groups received either standard diets or melatonin supplementation (25 µg/mL in drinking water). Results showed melatonin reduced weight gain from the third week without altering food intake. Melatonin-treated groups exhibited greater weight loss and significantly12 reduced glucose, triglyceride, and cholesterol levels. Melatonin also suppressed ATGL expression in 9hr OB group, increased DGAT1 expression in 9 h OB group, and lowered leptin and IL-1β levels in 9 h OB group, aligning them with control values. Furthermore, melatonin treatment was linked to increased BMAL1 clock gene expression in 9 h Ob group, suggesting its role in restoring metabolic and circadian balance disrupted by obesity. These findings indicate that melatonin supplementation, alongside dietary changes, not only mitigates the effects of diet-induced obesity but may also reverse associated metabolic and circadian disruptions. Melatonin could be a promising therapeutic agent for managing obesity, warranting further research on its molecular effects, particularly its potential to enhance thermogenesis and promote adipocyte browning. Keywords: biochemical parameters, melatonin, male Wistar rats, leptin, lipid metabolism (DGAT-1, ATGL), circadian clock genes (BMAL1, CRY1).