Dietary capsaicin upregulates uncoupling protein 2/3 expression in visceral adipose tissue and enhances acetylcholine-induced hypotensive effect in mice

Abstract

Summary
Obesity and hypertension are major risk factors for cardiovascular events. Some plant-based diets lower the prevalence of hypertension and prevent weight gain. Capsaicin, a major pungent ingredient in chili pepper, can specifically activate transient receptor potential vanilloid type-1 (TRPV1) channel. Our previous studies demonstrated that activation of TRPV1 channel by dietary capsaicin prevents adipogenesis and obesity in mice. However, little is known about the mechanism of TRPV1 activation mediated the reduction of adipogenesis and prevention of obesity. Furthermore, it is unclear whether long term dietary capsaicin could modulate blood pressure. Here, we report that capsaicin significantly increased the uncoupling proteins (UCP2 and UCP3) expression in mature adipocytes which indicated that capsaicin promoted the fat oxidation. Mice on high-fat diet (HFD) for 4 months developed obesity and increased UCP2 and UCP3 expression in visceral fat. Dietary capsaicin markedly prevented the development of obesity and further increased UCP2 and UCP3 expression in visceral fat from mice on HFD. Chronic administration of capsaicin also dose–dependently increased the acetylcholine-mediated hypotensive responses in mice, however, this effect was absent in TRPV1 deficient mice. We conclude that TRPV1 activation by dietary capsaicin increased fat oxidation and promoted hypotensive effects in mice. Dietary capsaicin may become a novel therapeutic strategy for obesity and its related cardiometabolic diseases.

La capsaicina introdotta con la dieta up-regola l’espressione di 2/3 proteine disaccoppianti nel tessuto adiposo viscerale e aumenta l’effetto ipotensivo acetilcolina-indotto nei topi
Riassunto
L’obesità e l’ipertensione sono fattori di rischio maggiore per gli eventi cardiovascolari. Alcune diete a base vegetale riducono la prevalenza di ipertensione e prevengono l’aumento di peso. La capsaicina, il “pungente” componente principale nel peperoncino, può attivare in modo specifico i canali del recettore vanilloide potenziale transiente di tipo 1 (TRPV1). I nostri precedenti studi hanno dimostrato che l’attivazione del canale TRPV1 da parte della capsaicina introdotta con la dieta impedisce l’adipogenesi e l’obesità nei topi. Tuttavia si sa poco del meccanismo di attivazione di questo canale che media la riduzione dell’adipogenesi e la prevenzione dell’obesità. Inoltre non è chiaro se la capsaicina introdotta attraverso la dieta a lungo termine possa modulare la pressione arteriosa. In questo studio si segnala che la capsaicina ha notevolmente aumentato l’espressione di alcune proteine disaccoppianti (UCP2 e UCP3) in adipociti maturi il che indica che la capsaicina ha promosso l’ossidazione dei grassi. Topi sottoposti a dieta ad alto contenuto di grassi (HFD) per 4 mesi hanno sviluppato obesità e hanno aumentato i livelli di espressione di UCP2 e UCP3 nel grasso viscerale. Si è visto che la capsaicina introdotta con la dieta ha marcatamente impedito lo sviluppo dell’obesità e l’ulteriore aumento dell’espressione di UCP2 e UCP3 nel grasso viscerale prelevato da topi sottoposti a dieta ad alto contenuto di grassi. La somministrazione cronica di capsaicina ha anche aumentato in modo dose-dipendente nei topi la risposta ipotensiva acetilcolina-mediata, tuttavia, questo effetto è stato assente in topi che presentavano una deficienza nel TRPV1. Possiamo concludere che l’attivazione del TRPV1 da parte della capsaicina introdotta con la dieta ha aumentato l’ossidazione dei grassi e promosso effetti ipotensivi nei topi. La capsaicina introdotta con la dieta può diventare una nuova strategia terapeutica per l’obesità e per le patologie cardiometaboliche correlate.