Isolatie van preadipocyten uit vleeskuikenembryo's

Obesitas is een wereldwijde bedreiging voor de gezondheid van zowel volwassenen als kinderen. Kinderen met overgewicht of obesitas hebben ongeveer vijf keer meer kans om zwaarlijvig te zijn als volwassenen, waardoor ze een aanzienlijk verhoogd risico lopen op hart- en vaatziekten, diabetes en vele andere comorbiditeiten. Ongeveer 13,4% van de Amerikaanse kinderen van 2-5 jaar heeft obesitas¹, wat illustreert dat de neiging om overtollig lichaamsvet te accumuleren al heel vroeg in het leven in gang kan worden gezet. Om heel verschillende redenen is de ophoping van overtollig vetweefsel een zorg voor vleeskuikens (vleesachtige) kippen. Moderne slachtkuikens zijn ongelooflijk efficiënt, maar accumuleren nog steeds meer lipiden dan fysiologisch noodzakelijk is ^2,3. Deze neiging begint kort na het uitkomen en verspilt effectief voer, de duurste productiecomponent, door het weg te trekken van spiergroei. Daarom is het voor zowel kinderen als vleeskuikens, zij het om heel verschillende redenen, nodig om factoren te begrijpen die de ontwikkeling van vetweefsel beïnvloeden en manieren te vinden om vetexpansie vroeg in het leven te beperken.

Adipocyten vormen zich uit preadipocyten, van vetweefsel afgeleide stamcellen die differentiatie ondergaan om volwassen, lipide-opslaande vetcellen te ontwikkelen. Dienovereenkomstig zijn preadipocyten in vitro een waardevol experimenteel model voor obesitasstudies. Deze cellen, geïsoleerd uit de stromale vasculaire fractie van vetdepots, kunnen een fundamenteel begrip bieden van moleculaire routes die de differentiatie van adipocyten en het metabolisme regelen ^4,5. Kuikenembryo’s zijn een gunstig experimenteel model in ontwikkelingsstudies omdat het kweken van eieren volgens het gewenste schema experimentele manipulatie gemakkelijker maakt, omdat het het verkrijgen van embryo’s mogelijk maakt zonder het offer van de moeder om een reeks ontwikkelingsstadia van embryo’s te observeren. Bovendien zijn gecompliceerde chirurgische procedures en lange perioden niet nodig om embryo’s te verkrijgen ten opzichte van grotere diermodellen. Daarom biedt het kuikenembryo een kans om preadipocyten te verkrijgen uit de vroegste stadia van de ontwikkeling van vetweefsel. Onderhuids vetweefsel wordt zichtbaar in het kuiken rond embryonale dag 12 (E12) als een duidelijk gedefinieerd depot rond de dij. Dit depot is verrijkt met zeer proliferatieve preadipocyten die actief differentiatie ondergaan onder ontwikkelingssignalen om volwassen adipocyten te vormen ^6,7. Het proces van adipogene differentiatie is vergelijkbaar tussen kippen en mensen. Daarom kunnen preadipocyten geïsoleerd uit kuikenembryo’s worden gebruikt als een model met twee doelen voor studies die relevant zijn voor mens en pluimvee. De opbrengst van preadipocyten neemt echter af met veroudering naarmate cellen uitgroeien tot volwassen adipocyten⁵.

Het huidige protocol optimaliseert de isolatie van preadipocyten uit vetweefsel tijdens het stadium (E16-E18) waarin adipogene differentiatie en adipocytenhypertrofie op hun hoogtepunt zijn in vleeskuikenembryo’s⁸. Deze procedure kan de effecten beoordelen van factoren waaraan het zich ontwikkelende embryo in ovo wordt blootgesteld, zoals het kippendieet, op de ontwikkeling van adipocyten en adipogene potentie ex vivo. Het kan ook de impact testen van verschillende manipulaties (bijv. Hypoxie, toevoegingen van voedingsstoffen, farmacologische agonisten en antagonisten) op adipogenese of de verschillende ‘omes(bijv. Transcriptoom, metaboloom, methyloom) van adipocytenvoorlopers. Als een weergave van het vroegste stadium van vetvorming, zijn cellen verkregen met behulp van dit protocol waardevolle modellen voor studies die relevant zijn voor pluimvee en mensen.