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ES2965779A1 - ATP-citrate lyase inhibitors as geroprotective agents - Google Patents

ATP-citrate lyase inhibitors as geroprotective agents Download PDF

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ES2965779A1
ES2965779A1 ES202230801A ES202230801A ES2965779A1 ES 2965779 A1 ES2965779 A1 ES 2965779A1 ES 202230801 A ES202230801 A ES 202230801A ES 202230801 A ES202230801 A ES 202230801A ES 2965779 A1 ES2965779 A1 ES 2965779A1
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ES
Spain
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atp
citrate lyase
mice
acly
metabolic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
ES202230801A
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Sánchez Alejandro Martín-Montalvo
González Vivian Capilla
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Fundacion Publica Andaluza Progreso y Salud
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Fundacion Publica Andaluza Progreso y Salud
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Publication date
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/335Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/34Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having five-membered rings with one oxygen as the only ring hetero atom, e.g. isosorbide
    • A61K31/341Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having five-membered rings with one oxygen as the only ring hetero atom, e.g. isosorbide not condensed with another ring, e.g. ranitidine, furosemide, bufetolol, muscarine

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Abstract

Inhibidores de la ATP-citrato liasa para su uso como agentes geroprotectores, para tratar trastornos metabólicos relacionados con la obesidad y con el envejecimiento no saludable.ATP-citrate lyase inhibitors for use as geroprotective agents, to treat metabolic disorders related to obesity and unhealthy aging.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Inhibidores de la ATP-citrato liasa como agentes geroprotectoresATP-citrate lyase inhibitors as geroprotective agents

CAMPO DE LA TÉCNICAFIELD OF TECHNIQUE

La invención se enmarca dentro del ámbito de la Medicina, más concretamente en el marco de las terapias de reprogramación celular que tienen como objetivo modular molecularmente los mecanismos del envejecimiento, con el fin de localizar compuestos y/ o tratamientos con potencial terapéutico para el tratamiento de enfermedades ligadas al envejecimiento no saludable como el hígado graso, la diabetes y la sarcopenia entre otras. The invention is framed within the field of Medicine, more specifically within the framework of cellular reprogramming therapies that aim to molecularly modulate the mechanisms of aging, in order to locate compounds and/or treatments with therapeutic potential for the treatment of diseases linked to unhealthy aging such as fatty liver, diabetes and sarcopenia among others.

ANTECEDENTESBACKGROUND

Durante el siglo pasado, los humanos han alcanzado la esperanza de vida más larga de la historia. Sin embargo, el aumento de la esperanza de vida se asocia con una larga lista de patologías relacionadas con la edad y solo un 45% de los humanos que alcanza los 75 años con una buena calidad de vida. Existe una clara necesidad de desarrollar nuevas terapias eficaces para prevenir y tratar las complicaciones relacionadas con la edad con el fin de promover un envejecimiento saludable. Over the past century, humans have achieved the longest lifespan in history. However, increased life expectancy is associated with a long list of age-related pathologies and only 45% of humans reach 75 years of age with a good quality of life. There is a clear need to develop new effective therapies to prevent and treat age-related complications in order to promote healthy aging.

El envejecimiento es la consecuencia de la acumulación de una gran variedad de modificaciones moleculares y celulares a lo largo del tiempo que conduce a una disminución gradual de las capacidades físicas, metabólicas y mentales, así como a un mayor riesgo de enfermedad y muerte. En mamíferos, la mayoría de las patologías relacionadas con la edad, como la aterosclerosis, la diabetes mellitus, la sarcopenia y la esteatosis hepática, pueden derivarse de un inadecuado control metabólico. En este escenario, encontrar una molécula que mejore el control metabólico y promueva un envejecimiento saludable podría tener un gran impacto en los seres humanos en todo el mundo. Aging is the consequence of the accumulation of a wide variety of molecular and cellular modifications over time that leads to a gradual decline in physical, metabolic and mental capabilities, as well as an increased risk of disease and death. In mammals, most age-related pathologies, such as atherosclerosis, diabetes mellitus, sarcopenia and hepatic steatosis, can arise from inadequate metabolic control. In this scenario, finding a molecule that improves metabolic control and promotes healthy aging could have a major impact on humans worldwide.

El Acetil-coenzima A (Ac-CoA) es un metabolito esencial que puede ser producido a partir de aminoácidos, ácidos grasos y carbohidratos. Esta pequeña molécula juega un papel clave en un gran número de procesos celulares esenciales, incluida la síntesis endógena de lípidos entre los que se encuentran el colesterol, los ácidos grasos y la coenzima Q. Además, la Ac-CoA es el donante universal de grupos acetilo para la acetilación de proteínas, una modificación postraduccional que controla la estabilidad, la localización y la función de las proteínas. Acetyl-coenzyme A (Ac-CoA) is an essential metabolite that can be produced from amino acids, fatty acids and carbohydrates. This small molecule plays a key role in a large number of essential cellular processes, including the endogenous synthesis of lipids including cholesterol, fatty acids and coenzyme Q. In addition, Ac-CoA is the universal donor of groups acetyl for protein acetylation, a post-translational modification that controls protein stability, localization, and function.

Por su parte, la ATP-citrato liasa (ACLY) es la enzima que cataliza la generación de Ac-CoA nuclear y citosólico, y oxaloacetato a partir de citrato en presencia de ATP y coenzima A. For its part, ATP-citrate lyase (ACLY) is the enzyme that catalyzes the generation of nuclear and cytosolic Ac-CoA, and oxaloacetate from citrate in the presence of ATP and coenzyme A.

ACLY se expresa de forma ubicua, aunque presenta una mayor expresión en tejidos lipogénicos (Chypreet al.,2012). ACLY es una enzima esencial, como lo demuestra la falta de viabilidad de los ratones homocigotosknockoutpara ACLY (Beigneuxet al.,2004). Sin embargo, los ratones heterocigóticos ACLYknockoutson sanos y fértiles y exhiben un metabolismo de lípidos normal. Estos resultados han avalado que una pérdida parcial de actividad de ACLY es compatible con una calidad de vida óptima (Beigneuxet al.,2004). ACLY is expressed ubiquitously, although it has a higher expression in lipogenic tissues (Chypreet al., 2012). ACLY is an essential enzyme, as demonstrated by the lack of viability of homozygous knockout mice for ACLY (Beigneuxet al., 2004). However, heterozygous ACLYknockout mice are healthy and fertile and exhibit normal lipid metabolism. These results have supported that a partial loss of ACLY activity is compatible with an optimal quality of life (Beigneuxet al., 2004).

El papel central de la ATP-citrato liasa (ACLY) en la lipogénesis denovoha fomentado la necesidad de generar estrategias terapéuticas basadas en el uso de inhibidores farmacológicos como estrategia hipolipemiante del síndrome metabólico y el tratamiento del cáncer (Granchi, 2018). El uso de inhibidores de ACLY ha mostrado importantes efectos en la reducción de los niveles de colesterol circulante. Los estudios que utilizan administraciones a corto plazo de inhibidores de ACLY han mostrado resultados prometedores para frenar el crecimiento tumoral o mejorar los parámetros metabólicos en mamíferos (Pinkoskyet al.,2013). En este sentido, la investigación con ácido bempedoico desarrollada para el tratamiento de la dislipidemia y la enfermedad cardiometabólica, con un efecto dual: activador de Ampk (proteína quinasa activada por AMP) e inhibidor de ACLY (Pinkoskyet al.,2013), ha proporcionado resultados positivos en la reducción del colesterol de lipoproteínas de baja densidad en ensayos clínicos y actualmente se encuentra en el mercado. Sin embargo, se desconocen las consecuencias fisiológicas, así como los mecanismos moleculares que operan en la respuesta a la inhibición a largo de plazo de ACLY inducida farmacológicamente, y por ende la reducción de los niveles de Ac-CoA. Cabe esperar que una reducción de los niveles de Ac-CoA produzca, en principio, la inhibición de la síntesis endógena de ácidos grasos y colesterol y la promoción del estado desacetilado de las proteínas "acetilables". The central role of ATP-citrate lyase (ACLY) in denovolipogenesis has promoted the need to generate therapeutic strategies based on the use of pharmacological inhibitors as a lipid-lowering strategy for metabolic syndrome and cancer treatment (Granchi, 2018). The use of ACLY inhibitors has shown important effects in reducing circulating cholesterol levels. Studies using short-term administrations of ACLY inhibitors have shown promising results in slowing tumor growth or improving metabolic parameters in mammals (Pinkoskyet al.,2013). In this sense, research with bempedoic acid developed for the treatment of dyslipidemia and cardiometabolic disease, with a dual effect: activator of Ampk (AMP-activated protein kinase) and inhibitor of ACLY (Pinkoskyet al., 2013), has provided positive results in lowering low-density lipoprotein cholesterol in clinical trials and is currently on the market. However, the physiological consequences, as well as the molecular mechanisms that operate in the response to pharmacologically induced long-term inhibition of ACLY, and therefore the reduction of Ac-CoA levels, are unknown. A reduction in Ac-CoA levels can be expected to lead, in principle, to the inhibition of endogenous synthesis of fatty acids and cholesterol and the promotion of the deacetylated state of "acetylatable" proteins.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓNBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

La presente invención propone la inhibición de ACLY con el fin de tratar trastornos metabólicos relacionados con la obesidad y con el envejecimiento no saludable. The present invention proposes the inhibition of ACLY in order to treat metabolic disorders related to obesity and unhealthy aging.

En la presente invención se han evaluado las consecuencias fisiológicas y los mecanismos moleculares alterados en diferentes especies (levaduras, moscas y ratones) tratadas con el inhibidor ACLY SB-204990 (disponible comercialmente) y se ha demostrado que alarga significativamente la vida en levaduras y en moscas, aumentando marcadores de calidad de vida en moscas, demostrando así su potencial como agente geroprotector. In the present invention, the physiological consequences and altered molecular mechanisms have been evaluated in different species (yeasts, flies and mice) treated with the ACLY inhibitor SB-204990 (commercially available) and it has been shown that it significantly extends life in yeast and in flies, increasing markers of quality of life in flies, thus demonstrating its potential as a geroprotective agent.

En la presente memoria el concepto de "agente geroprotector" o “sustancia geroprotectora” se define como agente terapéutico que inhibe el envejecimiento y las enfermedades o trastornos relacionados con la edad, y prolonga la vida de los individuos a los que se les suministra. El efecto geroprotector se caracteriza por la mejora del control metabólico y la promoción de un envejecimiento saludable, así como por la prevención del envejecimiento prematuro. Los compuestos o sustancias geroprotectoras tienen efectos en el origen del envejecimiento, interviniendo en el metabolismo de los individuos. En nuestro caso, la intervención en el metabolismo de levaduras, moscas y ratones, se produce mediante la inhibición de ACLY, que, como más adelante se muestra en la memoria y ejemplos, tiene efectos directos en la prevención de enfermedades relacionadas con la edad y retrasa en el envejecimiento, y finalmente, la muerte de los individuos. Se describen en la memoria los mecanismos de acción involucrados así como las vías celulares interconectadas que contribuyen al mantenimiento de la salud metabólica y el envejecimiento saludable. Herein the concept of "geroprotective agent" or "geroprotective substance" is defined as a therapeutic agent that inhibits aging and age-related diseases or disorders, and prolongs the life of the individuals to whom it is supplied. The geroprotective effect is characterized by the improvement of metabolic control and the promotion of healthy aging, as well as the prevention of premature aging. Geroprotective compounds or substances have effects on the origin of aging, intervening in the metabolism of individuals. In our case, the intervention in the metabolism of yeast, flies and mice occurs through the inhibition of ACLY, which, as shown later in the memory and examples, has direct effects on the prevention of age-related diseases and delays aging, and finally, the death of individuals. The mechanisms of action involved are described in the report as well as the interconnected cellular pathways that contribute to the maintenance of metabolic health and healthy aging.

Para determinar si la inhibición de ACLY a largo plazo puede proporcionar beneficios en la salud metabólica y la calidad de vida en los mamíferos, se han realizados experimentos a largo plazo (15 semanas) en ratones de tipo salvaje tratados con SB-204990. Los ratones han sido alimentados bien con una dieta estándar saludable (STD) o bien con una dieta alta en grasas (HFD) que promueve el envejecimiento no saludable y la muerte prematura. To determine whether long-term ACLY inhibition can provide metabolic health and quality of life benefits in mammals, long-term experiments (15 weeks) have been performed in wild-type mice treated with SB-204990. The mice have been fed either a standard healthy diet (STD) or a high-fat diet (HFD) that promotes unhealthy aging and premature death.

Se debe tener en cuenta que la administración de una dieta alta en grasas (HFD) a los ratones objeto de este estudio tiene como propósito provocar de forma súbita las alteraciones para cuyo tratamiento se propone la inhibición de ACLY. Debido a las restricciones propias de los trabajos con ratones, partimos de poblaciones sanas a las que se les provoca en muy corto plazo de tiempo, a través de la dieta suministrada, enfermedades metabólicas, alteraciones en la capacidad funcional y en la salud neurocognitiva. A lo largo de la memoria, y en especial en lo referido a los ejemplos de realización, se debe entender que cuando nos referimos a individuos con dietas altas en grasas nos estamos refiriendo a individuos que presentan alteraciones metabólicas, en su capacidad funcional y en su salud neurocognitiva, provocadas todas ellas por el suministro de una dieta altas en grasas. It should be taken into account that the administration of a high-fat diet (HFD) to the mice object of this study is intended to suddenly provoke the alterations for which ACLY inhibition is proposed to be treated. Due to the restrictions inherent to working with mice, we start from healthy populations that are provoked in a very short period of time, through the diet supplied, to metabolic diseases, alterations in functional capacity and neurocognitive health. Throughout the memory, and especially with reference to the embodiment examples, it must be understood that when we refer to individuals with high-fat diets we are referring to individuals who present metabolic alterations, in their functional capacity and in their neurocognitive health, all caused by the provision of a high-fat diet.

Estos tres aspectos, metabólico, funcional y cognitivo, dan cuenta de la salud global del individuo, y sus alteraciones son el objeto de tratamiento de la presente invención. These three aspects, metabolic, functional and cognitive, account for the overall health of the individual, and their alterations are the object of treatment of the present invention.

El efecto geroprotector de los inhibidores de ACLY, que se demuestra ampliamente a lo largo de los ejemplos de la invención, se traduce en su capacidad para restituir valores normales en los parámetros que determinan cada uno de esos aspectos de la salud global del individuo. The geroprotective effect of ACLY inhibitors, which is widely demonstrated throughout the examples of the invention, translates into their ability to restore normal values in the parameters that determine each of these aspects of the individual's global health.

Así pues, cuando en los ejemplos de realización de la memoria hablamos de individuos sometidos a dietas altas en grasas se debe entender que nos referimos a individuos en los que se ha provocado, a través de la dieta suministrada, alternaciones: Thus, when in the examples of memory realization we talk about individuals subjected to high-fat diets, it must be understood that we are referring to individuals in whom, through the diet provided, alternations have been provoked:

- metabólicas; que se reflejan en parámetros medibles como los niveles en sangre de glucosa, insulina, piruvato, colesterol, ácidos grados HD, entre otros. - metabolic; which are reflected in measurable parameters such as blood levels of glucose, insulin, pyruvate, cholesterol, HD grade acids, among others.

- en su capacidad funcional; que se reflejan en parámetros medibles como la fuerza, resistencia y coordinación motora. - in its functional capacity; which are reflected in measurable parameters such as strength, endurance and motor coordination.

- en su salud neurocognitiva; con especial atención a la memoria. - in your neurocognitive health; with special attention to memory.

Por tanto, el ámbito de la invención no debe limitarse a los individuos que presentan dietas altas en grasas, sino que refiere a individuos con niveles patológicos o con valores fuera de los considerados saludables en cada uno de los parámetros que serán objeto de valoración a lo largo de los ejemplos y que aquí se mencionan brevemente. Therefore, the scope of the invention should not be limited to individuals who have high-fat diets, but rather refers to individuals with pathological levels or with values outside of those considered healthy in each of the parameters that will be subject to assessment throughout. throughout the examples and which are briefly mentioned here.

Asimismo, cabe destacar que muchas de estas alteraciones metabólicas, funcionales y neurocognitivas, en condiciones no experimentales, se pueden deber no solo a una alimentación alta en grasas u otros hábitos de salud no saludables, sino que también aparecen asociados al envejecimiento. Individuos inicialmente sanos pueden desarrollar estas alteraciones debido al proceso de envejecimiento, con independencia de su dieta. Igualmente, existen otros múltiples factores que pueden desencadenar las alteraciones metabólicas, funcionales y neurocognitivas que son objeto de tratamiento con el inhibidor de ACLY, por lo que la invención no se restringe a ningún factor desencadenante concreto. Likewise, it is worth noting that many of these metabolic, functional and neurocognitive alterations, in non-experimental conditions, may be due not only to a high-fat diet or other unhealthy health habits, but also appear associated with aging. Initially healthy individuals can develop these alterations due to the aging process, regardless of their diet. Likewise, there are multiple other factors that can trigger the metabolic, functional and neurocognitive alterations that are the subject of treatment with the ACLY inhibitor, so the invention is not restricted to any specific triggering factor.

Así pues, los pacientes que pueden ser potencialmente tratados para contrarrestar las diferentes alteraciones metabólicas, funcionales, y neurocognitivas que se señalan en la presente invención, vendrán definidos por la presencia de niveles considerados patológicos, con valores fuera de los saludables, o de riesgo, para alguno de los siguientes parámetros: nivel de glucosa, nivel de piruvato, nivel de insulina, nivel de lipoproteínas de baja y muy baja densidad, nivel de colesterol y contenido de lípidos en el tejido hepático. Thus, the patients who can potentially be treated to counteract the different metabolic, functional, and neurocognitive alterations indicated in the present invention will be defined by the presence of levels considered pathological, with values outside of healthy ones, or at risk, for any of the following parameters: glucose level, pyruvate level, insulin level, low and very low density lipoprotein level, cholesterol level and lipid content in liver tissue.

Los niveles que se consideran patológicos, fuera de lo normal o de riesgo para estos parámetros no son valores fijos. Estos valores se revisan a lo largo del tiempo debido al desarrollo propio de la práctica médica, varían en función de los métodos, test y condiciones de medición, y también en función de los diferentes grupos poblacionales, el sexo, la edad, y otras condiciones de los individuos, así como co-morbilidades o factores de riesgo añadidos. Por lo tanto, los conceptos de "valores normales” y "valores patológicos” deben entenderse en sentido amplio, sin constituir limitación alguna del ámbito de aplicación de la invención. Será en cada caso el personal médico quien determine si un individuo en concreto presenta alternaciones metabólicas, funcionales o neurocognitivas en función de los valores obtenidos en los diferentes tests de valoración de estos parámetros y por tanto se considera candidato para ser tratado con los inhibidores de ACLY de la presente invención. The levels that are considered pathological, out of normal or at risk for these parameters are not fixed values. These values are reviewed over time due to the development of medical practice; they vary depending on the methods, tests and measurement conditions, and also depending on the different population groups, sex, age, and other conditions. of individuals, as well as co-morbidities or added risk factors. Therefore, the concepts of "normal values" and "pathological values" must be understood in a broad sense, without constituting any limitation of the scope of application of the invention. In each case, the medical staff will determine if a specific individual has metabolic, functional or neurocognitive alterations based on the values obtained in the different assessment tests of these parameters and is therefore considered a candidate to be treated with ACLY inhibitors. of the present invention.

Cuando nos referimos a alternaciones metabólicas hablamos también de enfermedades causadas de forma directa o indirecta por dichas alternaciones metabólicas, como son, a modo de ejemplo y no de forma exhaustiva, la diabetes o la enfermedad de hígado graso, así como otras condiciones que pueden suponer factores de riesgo para la salud, véase, sobrepeso, obesidad, aumento de peso corporal, aumento de la masa de tejido adiposo blanco o aumento del tamaño de los adipocitos. When we refer to metabolic alterations, we are also talking about diseases caused directly or indirectly by said metabolic alterations, such as, by way of example and not exhaustively, diabetes or fatty liver disease, as well as other conditions that may cause health risk factors, see, overweight, obesity, increased body weight, increased white adipose tissue mass or increased adipocyte size.

A lo largo de los ejemplos de la invención se prueba la efectividad del tratamiento a largo plazo con inhibidores de ACLY en todos los parámetros que han sido objeto de estudio. El inhibidor de ACLY utilizado para los ejemplos de realización ha sido SB-204990. Otros inhibidores de ACLY, igualmente efectivos para su uso en el marco de la presente invención son: BMS 303141, ácido bempedoico, NDI-091143, ácido hidroxicítrico, ácido 2-furoico, Litarex y MEDICA16. Todos ellos pueden ser utilizados para inhibir ACLY de forma individual o en cualquiera de sus posibles combinaciones. Throughout the examples of the invention, the effectiveness of long-term treatment with ACLY inhibitors is tested in all the parameters that have been the subject of study. The ACLY inhibitor used for the embodiments was SB-204990. Other ACLY inhibitors, equally effective for use within the framework of the present invention are: BMS 303141, bempedoic acid, NDI-091143, hydroxycitric acid, 2-furoic acid, Litarex and MEDICA16. All of them can be used to inhibit ACLY individually or in any of their possible combinations.

Los estudios llevados a cabo revelan que la tolerancia a la glucosa y la tolerancia al piruvato mejoraron en ratones alimentados con dieta tipo HFD tratados con el inhibidor ACLY SB-204990. El índice HOMA-IR, modelo homeostático para evaluar la resistencia a la insulina, fue más bajo, y las lipoproteínas de baja y muy baja densidad (LDL/VLDL), ambas aterogénicas, también fueron más bajas, lo que indica una mejora general en la salud metabólica. Por tanto, SB-204990 proporciona un beneficio terapéutico contra los trastornos metabólicos relacionados con la obesidad que predisponen a un envejecimiento no saludable. The studies carried out reveal that glucose tolerance and pyruvate tolerance improved in HFD-fed mice treated with the ACLY inhibitor SB-204990. The HOMA-IR index, a homeostatic model for assessing insulin resistance, was lower, and low- and very-low-density lipoproteins (LDL/VLDL), both atherogenic, were also lower, indicating an overall improvement in metabolic health. Therefore, SB-204990 provides therapeutic benefit against obesity-related metabolic disorders that predispose to unhealthy aging.

Curiosamente, los ratones alimentados con una dieta saludable exhibieron una desregulación metabólica con una resistencia moderada a la insulina, reproduciendo ciertos efectos nocivos observados en ratones tratados con el agente geroprotector rapamicina. Interestingly, mice fed a healthy diet exhibited metabolic dysregulation with moderate insulin resistance, reproducing certain deleterious effects observed in mice treated with the geroprotective agent rapamycin.

Para realizar este estudio, tras 15 semanas de tratamiento con SB-204990, los ratones fueron sacrificados para analizar su hígado. En estos análisis, se ha determinado que las vías clave que regulan el envejecimiento en ratones se ven alteradas en los ratones tratados con el inhibidor de ACLY. Así pues, SB-204990 juega un papel importante en la regulación de la función mitocondrial, mientras que, sorprendentemente, no se observan alteraciones en la acetilación global de histonas y proteínas totales. Esta falta de diferencias en la acetilación de proteínas se explica por otro de los efectos fisiológicos de SB-204990, una reducción leve y sostenida de la actividad mitocondrial. Prueba de ello es que, tanto en cultivos primarios de hepatocitos tratados con SB-209440 en diferentes condiciones (acetato, citrato, glucosa alta y metformina, entre otros tratamientos), como en hígado de ratones tratados con SB-204990, SB-204990 aumenta la concentración de algunos lípidos y reduce la actividad metabólica mitocondrial. En ambos casos muestran niveles reducidos de Ampk fosforilada. SB-204990 al inhibir la ATP-citrato liasa (ACLY) reduce la actividad mitocondrial a través de la inhibición de Ampk. Se ha probado que los efectos en el aumento del contenido en lípidos y la actividad metabólica restringida se reducen si los hepatocitos se tratan simultáneamente con SB-204990 y metformina o AICAR (ambos activadores de Ampk). Estos resultados respaldan que la inhibición de ACLY actúa sobre la señalización de Ampk para modular el rendimiento mitocondrial. To carry out this study, after 15 weeks of treatment with SB-204990, the mice were sacrificed to analyze their liver. In these analyses, it has been determined that key pathways that regulate aging in mice are altered in mice treated with the ACLY inhibitor. Thus, SB-204990 plays an important role in the regulation of mitochondrial function, while, surprisingly, no alterations in global histone and total protein acetylation are observed. This lack of difference in protein acetylation is explained by another of the physiological effects of SB-204990, a mild and sustained reduction in mitochondrial activity. Proof of this is that, both in primary cultures of hepatocytes treated with SB-209440 under different conditions (acetate, citrate, high glucose and metformin, among other treatments), and in the liver of mice treated with SB-204990, SB-204990 increases the concentration of some lipids and reduces mitochondrial metabolic activity. In both cases they show reduced levels of phosphorylated Ampk. SB-204990 by inhibiting ATP-citrate lyase (ACLY) reduces mitochondrial activity through inhibition of Ampk. It has been proven that the effects on increased lipid content and restricted metabolic activity are reduced if hepatocytes are simultaneously treated with SB-204990 and metformin or AICAR (both Ampk activators). These results support that ACLY inhibition acts on Ampk signaling to modulate mitochondrial performance.

Un primer aspecto de la invenciónrefiere a un inhibidor de la ATP-citrato liasa (ACLY), de ahora en adelante “inhibidor de ACLY de la invención”, para su uso como agente geroprotector en una población de pacientes que presenta niveles alterados, patológicos, o fuera de los considerados saludables, de uno o varios de los parámetros metabólicos seleccionados de la lista que consiste en: nivel de glucosa, nivel de piruvato, nivel de insulina, nivel de lipoproteínas de baja y muy baja densidad, nivel de colesterol y contenido de lípidos en el tejido hepático. A first aspect of the invention relates to an ATP-citrate lyase (ACLY) inhibitor, hereinafter "ACLY inhibitor of the invention", for use as a geroprotective agent in a patient population that presents altered, pathological, or outside those considered healthy, of one or more of the metabolic parameters selected from the list that consists of: glucose level, pyruvate level, insulin level, low and very low density lipoprotein level, cholesterol level and content of lipids in liver tissue.

En una realización preferida de la invención, el inhibidor de ACLY de la invención es SB-204990, BMS 303141, ácido bempedoico, NDI-091143, ácido hidroxicítrico, ácido 2-furoico, Litarex, MEDICA16, o cualquiera de sus combinaciones. In a preferred embodiment of the invention, the ACLY inhibitor of the invention is SB-204990, BMS 303141, bempedoic acid, NDI-091143, hydroxycitric acid, 2-furoic acid, Litarex, MEDICA16, or any combination thereof.

Otro aspecto de la invenciónrefiere al inhibidor de ACLY de la invención, para su uso en el tratamiento de enfermedades metabólicas. En una realización preferida ese inhibidor es SB-204990, BMS 303141, ácido bempedoico, NDI-091143, ácido hidroxicítrico, ácido 2-furoico, Litarex, MEDICA16, o cualquiera de sus combinaciones. Another aspect of the invention relates to the ACLY inhibitor of the invention, for use in the treatment of metabolic diseases. In a preferred embodiment, that inhibitor is SB-204990, BMS 303141, bempedoic acid, NDI-091143, hydroxycitric acid, 2-furoic acid, Litarex, MEDICA16, or any combination thereof.

En una realización más preferida, la enfermedad metabólica a tratar con el inhibidor de ACLY de la invención afecta a la tolerancia a la glucosa, al piruvato y/ o a la insulina. In a more preferred embodiment, the metabolic disease to be treated with the ACLY inhibitor of the invention affects glucose, pyruvate and/or insulin tolerance.

En otra realización más preferida, la enfermedad metabólica a tratar con el inhibidor de ACLY de la invención afecta a los niveles en sangre de lipoproteínas de baja y muy baja densidad y/ o de colesterol. In another more preferred embodiment, the metabolic disease to be treated with the ACLY inhibitor of the invention affects blood levels of low and very low density lipoproteins and/or cholesterol.

En otra realización más preferida, la enfermedad metabólica a tratar con el inhibidor de ACLY de la invención afecta al contenido de lípidos en el tejido hepático. In another more preferred embodiment, the metabolic disease to be treated with the ACLY inhibitor of the invention affects the lipid content in the liver tissue.

En otra realización más preferida, la enfermedad metabólica a tratar con el inhibidor de ACLY de la invención cursa con aumento de peso corporal, aumento de la masa de tejido adiposo blanco y/o aumento del tamaño de los adipocitos. In another more preferred embodiment, the metabolic disease to be treated with the ACLY inhibitor of the invention occurs with an increase in body weight, an increase in the mass of white adipose tissue and/or an increase in the size of adipocytes.

En otra realización más preferida, la enfermedad metabólica a tratar con el inhibidor de ACLY de la invención se selecciona de la lista que consiste en diabetes e hígado graso. In another more preferred embodiment, the metabolic disease to be treated with the ACLY inhibitor of the invention is selected from the list consisting of diabetes and fatty liver.

Otro aspecto de la invenciónrefiere al inhibidor de la ACLY de la invención, para su uso en la mejora de la capacidad funcional. En una realización preferida, ese inhibidor es SB-204990, BMS 303141, ácido bempedoico, NDI-091143, ácido hidroxicítrico, ácido 2-furoico, Litarex, MEDICA16, o cualquiera de sus combinaciones. Another aspect of the invention relates to the ACLY inhibitor of the invention, for use in improving functional capacity. In a preferred embodiment, that inhibitor is SB-204990, BMS 303141, bempedoic acid, NDI-091143, hydroxycitric acid, 2-furoic acid, Litarex, MEDICA16, or any combination thereof.

En una realización más preferida, la mejora de la capacidad funcional refiere a la mejora en los resultados de pruebas que miden la fuerza, resistencia y/o coordinación motora de los individuos. In a more preferred embodiment, the improvement of functional capacity refers to the improvement in the results of tests that measure the strength, endurance and/or motor coordination of individuals.

Otro aspecto de la invenciónrefiere al inhibidor de la ACLY de la invención, para su uso en la mejora de salud neurocognitiva. En una realización preferida, ese inhibidor es SB-204990, BMS 303141, ácido bempedoico, NDI-091143, ácido hidroxicítrico, ácido 2-furoico, Litarex, MEDICA16, o cualquiera de sus combinaciones. En una realización aún más preferida, el inhibidor de la invención es SB-204990. Another aspect of the invention relates to the ACLY inhibitor of the invention, for use in improving neurocognitive health. In a preferred embodiment, that inhibitor is SB-204990, BMS 303141, bempedoic acid, NDI-091143, hydroxycitric acid, 2-furoic acid, Litarex, MEDICA16, or any combination thereof. In an even more preferred embodiment, the inhibitor of the invention is SB-204990.

En una realización más preferida, la mejora de salud neurocognitiva refiere a la mejora en los resultados de pruebas que miden la memoria de los individuos. In a more preferred embodiment, improvement in neurocognitive health refers to improvement in the results of tests that measure individuals' memory.

Una realización aún más preferida de la invención, refiere al inhibidor de ACLY de la invención para su uso en el tratamiento conjunto de dos o más de las enfermedades metabólicas, que afectan a la capacidad funcional o que afectan a la salud neurocognitiva, descritas previamente. An even more preferred embodiment of the invention relates to the ACLY inhibitor of the invention for use in the joint treatment of two or more of the metabolic diseases, which affect functional capacity or which affect neurocognitive health, described previously.

Otro aspecto de la invenciónrefiere a una composición que comprende los inhibidores de la ACLY de la invención, para su uso como agente geroprotector. Another aspect of the invention relates to a composition comprising the ACLY inhibitors of the invention, for use as a geroprotective agent.

En una realización preferida, la composición además comprende un activador de Ampk. In a preferred embodiment, the composition further comprises an Ampk activator.

En otra realización más preferida, el activador de Ampk es metformina y/o AICAR. In another more preferred embodiment, the Ampk activator is metformin and/or AICAR.

En otra realización aun más preferida, la composición es una composición farmacéutica. In another even more preferred embodiment, the composition is a pharmaceutical composition.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figura 1: La inhibición farmacológica de ACLY usando SB-204990: efectos en ratones, levaduras y moscas.En ratones: (A) Peso corporal. (B) Peso del tejido. (C) OGTT. (D) Área bajo la curva (AUC) de la OGTT. (E) Niveles de insulina durante una OGTT. (F) AUC de los niveles de insulina durante una OGTT. (G) IPPTT. (H) AUC del IPPTT. (I) ITT. (J) AUC de la ITT. (K) Niveles de glucosa circulante a las 16 horas de ayuno. (L) Niveles de insulina circulante a las 16 horas de ayuno. (M) Índice de HOMA-IR. (N) Expresión del gen ACLY. En levaduras. (O) Vida útil cronológica de la levadura BY4741 de tipo salvaje tratada o no con 10 ^M SB-204990. En moscas: (P) Curva de supervivencia de Kaplan-Meier de moscas tratadas o no con SB-204990 10 ^M. (Q) Actividad espontánea durante el ensayo de longevidad en moscas tratadas o no con 10 ^M SB-204990. Figure 1: Pharmacological inhibition of ACLY using SB-204990: effects in mice, yeast and flies. In mice: (A) Body weight. (B) Fabric weight. (C) OGTT. (D) Area under the curve (AUC) of the OGTT. (E) Insulin levels during an OGTT. (F) AUC of insulin levels during an OGTT. (G) IPPTT. (H) AUC of the IPPTT. (I) ITT. (J) AUC of the ITT. (K) Circulating glucose levels after 16 hours of fasting. (L) Circulating insulin levels after 16 hours of fasting. (M) HOMA-IR index. (N) ACLY gene expression. In yeast. (O) Chronological lifespan of wild-type BY4741 yeast treated or not with 10 ^M SB-204990. In flies: (P) Kaplan-Meier survival curve of flies treated or not with SB-204990 10 ^M. (Q) Spontaneous activity during the longevity assay in flies treated or not with 10 ^M SB-204990.

SB: SB-204990. Ut: Sin tratar. a.u.: unidades arbitrarias. r.u.: unidades relativas. Los datos que se muestran son las medias ± SEM. En paneles A-N: * p< 0,05 Viejos vs. Jóvenes; # p< 0,05 Adulto vs Anciano; &p< 0,05 Joven vs. Adulto. En paneles O-Q: * p< 0,05 SB vs Ut. SB: SB-204990. Ut: Untreated. a.u.: arbitrary units. r.u.: relative units. Data shown are means ± SEM. In panels A-N: * p< 0.05 Old vs. Youths; # p< 0.05 Adult vs Elderly; &p< 0.05 Young vs. Adult. In panels O-Q: * p< 0.05 SB vs Ut.

Figura 2: Salud en ratones y vida útil en levaduras y moscas.En ratones: (A) Actividad hepática ACLY. En levaduras: (B) Vida útil cronológica de la levadura BY4741 de tipo salvaje tratada o no con 100 ^M SB-204990. En moscas: (C) Curva de supervivencia de Kaplan-Meier de moscas tratadas o no con 100 ^M SB-204990. (D) Curva de supervivencia de Kaplan-Meier de moscas tratadas o no con 1000 ^M SB-204990. (E) Actividad espontánea durante el ensayo de longevidad en moscas en el ensayo SB-204990 100 ^M. Figure 2: Health in mice and lifespan in yeast and flies. In mice: (A) Liver ACLY activity. In yeast: (B) Chronological lifespan of wild-type BY4741 yeast treated or not with 100 ^M SB-204990. In flies: (C) Kaplan-Meier survival curve of flies treated or not with 100 ^M SB-204990. (D) Kaplan-Meier survival curve of flies treated or not with 1000 ^M SB-204990. (E) Spontaneous activity during the longevity assay in flies in the SB-204990 100 ^M assay.

(F) Actividad espontánea durante el ensayo de longevidad en moscas en ensayo SB-204990 1000 |<j>M. (F) Spontaneous activity during the longevity assay in flies in assay SB-204990 1000 |<j>M.

SB: SB-204990. Ut: sin tratar. De nota: los datos de levadura y moscas sin tratar se comparten con la figura principal. Los datos que se muestran son las medias ± SEM. * p< 0,05 SB vs Ut o Viejo vs Joven. SB: SB-204990. Ut: untreated. Of note: raw yeast and fly data are shared with the main figure. Data shown are means ± SEM. * p< 0.05 SB vs Ut or Old vs Young.

Figura 3: Tratamiento a largo plazo con SB-204990 en ratones alimentados con HFD y con STD.(A) Evaluación farmacocinética de los niveles circulantes de SB-204990 en ratones expuestos a la administración oral (30 mg/kg de peso corporal) de SB-204990. (B) Peso corporal a lo largo del estudio. (C) OGTT en la semana 13 de tratamiento. (D) AUC de la OGTT. (E) IPPTT en la semana 9 de tratamiento. (F) AUC del IPPTT. (G) ITT en la semana 11 de tratamiento. (H) AUC de la ITT. (I) Niveles de insulina durante una OGTT en la semana 10 de tratamiento. (J) AUC de los niveles de insulina durante una OGTT. (K) Niveles de glucosa en ayunas de 24 horas en la semana 14 de tratamiento. (L) AUC de los niveles de glucosa durante el ayuno de 24 horas. Figure 3: Long-term treatment with SB-204990 in HFD-fed and STD-fed mice. (A) Pharmacokinetic evaluation of circulating levels of SB-204990 in mice exposed to oral administration (30 mg/kg body weight) of SB-204990. (B) Body weight throughout the study. (C) OGTT at week 13 of treatment. (D) AUC of the OGTT. (E) IPPTT at week 9 of treatment. (F) AUC of the IPPTT. (G) ITT at week 11 of treatment. (H) AUC of the ITT. (I) Insulin levels during an OGTT at week 10 of treatment. (J) AUC of insulin levels during an OGTT. (K) 24-hour fasting glucose levels at week 14 of treatment. (L) AUC of glucose levels during 24-hour fasting.

SB: SB-204990. STD: dieta estándar. HFD: dieta rica en grasas. a.u.: unidades arbitrarias. Los datos que se muestran son las medias ± SEM.* p< 0,05 tiempos diferentes vs tiempo 0 o STD-SB vs STD. # p< 0,05 HFD-SB vs HFD. SB: SB-204990. STD: standard diet. HFD: high fat diet. a.u.: arbitrary units. The data shown are the means ± SEM.* p< 0.05 different times vs. time 0 or STD-SB vs. STD. # p < 0.05 HFD-SB vs HFD.

Figura 4: Efecto sobre la viabilidad y funcionalidad de SB-204990 en islotes pancreáticos primarios y hepatocitos.(A-C) Se aislaron hepatocitos primarios y se expusieron a diferentes concentraciones de SB-204990 durante 16 horas. (A) Determinación de la incorporación de glucosa en lípidos. (B) Análisis de muerte celular por ELISA. (C) Determinación de la producción de urea. (D-F) Los islotes pancreáticos primarios se aislaron y expusieron a diferentes concentraciones de SB-204990 durante 16 horas. (D) Análisis de muerte celular por ELISA. (E) Determinación de la actividad metabólica por ensayo MTT. (F) Determinación de la secreción de insulina estimulada por glucosa (GSIS). (G) Actividad de ACLY hepática. (H) Promedio de ingesta diaria de energía durante el transcurso del estudio. (I) Contenido de lípidos fecales en la semana 10 de tratamiento. (J) Ingesta de energía inducida por el ayuno en la semana 8 de tratamiento. Figure 4: Effect on viability and functionality of SB-204990 in primary pancreatic islets and hepatocytes. (A-C) Primary hepatocytes were isolated and exposed to different concentrations of SB-204990 for 16 hours. (A) Determination of glucose incorporation into lipids. (B) Cell death analysis by ELISA. (C) Determination of urea production. (D-F) Primary pancreatic islets were isolated and exposed to different concentrations of SB-204990 for 16 hours. (D) Cell death analysis by ELISA. (E) Determination of metabolic activity by MTT assay. (F) Determination of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS). (G) Hepatic ACLY activity. (H) Average daily energy intake during the course of the study. (I) Fecal lipid content at week 10 of treatment. (J) Fasting-induced energy intake in week 8 of treatment.

SB: SB-204990. STD: dieta estándar. HFD: dieta rica en grasas. Ut: sin tratar. Lg: glucosa baja. Hg: Glucosa alta. Glú: glucosa. r.u.: unidades relativas. Los datos que se muestran son las medias ± SEM. * p< 0,05 SB vs no tratado o STD-SB vs STD. SB: SB-204990. STD: standard diet. HFD: high fat diet. Ut: untreated. Lg: low glucose. Hg: High glucose. Glu: glucose. r.u.: relative units. Data shown are means ± SEM. * p < 0.05 SB vs untreated or STD-SB vs STD.

Figura 5: Salud física en ratones(A) Niveles de glucosa circulante en ayunas en la semana 14 de tratamiento. (B) Niveles de insulina circulante en ayunas en la semana 14 de tratamiento. (C) Índice HOMA-IR en la semana 14 de tratamiento. (D) Porcentaje de hemoglobina glucosilada (HbA1c) en sangre a la semana 15 de tratamiento. (E) Niveles de LDL/VLDL en suero en la semana 15 de tratamiento. (F) Niveles de colesterol total en suero en la semana 15 de tratamiento. (G) Tiempo hasta caer en un rotarod acelerado en la semana 8 de tratamiento. (H) Tiempo hasta caer en la prueba de suspensión en cable en la semana 10 de tratamiento. (I) Peso de tejido. (J) Imágenes representativas de tinción con hematoxilina y eosina en varios tejidos. Escala 200 ^m. (K) Área media de adipocitos. Figure 5: Physical health in mice (A) Fasting circulating glucose levels at week 14 of treatment. (B) Fasting circulating insulin levels at week 14 of treatment. (C) HOMA-IR index at week 14 of treatment. (D) Percentage of glycated hemoglobin (HbA1c) in blood at week 15 of treatment. (E) Serum LDL/VLDL levels at week 15 of treatment. (F) Serum total cholesterol levels at week 15 of treatment. (G) Time to fall on an accelerated rotarod at week 8 of treatment. (H) Time to fall in the cable suspension test in week 10 of treatment. (I) Fabric weight. (J) Representative images of hematoxylin and eosin staining in various tissues. Scale 200 ^m. (K) Mean adipocyte area.

SB: SB-204990. STD: dieta estándar. HFD: dieta rica en grasas. BAT: Tejido adiposo pardo. a.u.: unidades arbitrarias. Los datos mostrados son las medias ± SEM.* p< 0,05 STD-SB vs. STD. # p< 0,05 HFD-SB vs HFD. SB: SB-204990. STD: standard diet. HFD: high fat diet. BAT: Brown adipose tissue. a.u.: arbitrary units. The data shown are the means ± SEM.* p< 0.05 STD-SB vs. STD. # p < 0.05 HFD-SB vs HFD.

Figura 6: Función neurocognitiva.Se evaluó la memoria espacial con el Laberinto de Barnes en la semana 12-13 de tratamiento. (A) Latencia al objetivo en el día 5. (B) Latencia al objetivo en el día 12. (C) Errores al objetivo en el día 5. (D) Errores al objetivo en el día 12. (E) Total de intentos de objetivo en el día 5. (F) Total de intentos de objetivo en el día 12. Figure 6: Neurocognitive function. Spatial memory was evaluated with the Barnes Maze in week 12-13 of treatment. (A) Latency to target on day 5. (B) Latency to target on day 12. (C) Errors to target on day 5. (D) Errors to target on day 12. (E) Total trials of target attempts on day 5. (F) Total target attempts on day 12.

SB: SB-204990. STD: dieta estándar. HFD: dieta rica en grasas. SKM: Músculo esquelético. Los datos que se muestran son las medias ± SEM. * p< 0,05 STD-SB vs STD. # p< 0,05 HFD-SB vs HFD. SB: SB-204990. STD: standard diet. HFD: high fat diet. SKM: Skeletal muscle. Data shown are means ± SEM. * p< 0.05 STD-SB vs STD. # p < 0.05 HFD-SB vs HFD.

Figura 7: Niveles hepáticos de acetilación de histonas.(A) Las células AML12 se cultivaron en condiciones estándar y se trataron con las dosis indicadas de acetato, citrato y SB-204990 durante 16 horas. La concentración de glucosa en condiciones basales es de 17 mM y suplementada es de 42 mM. Se realizaron aislamientos de histonas ácidas y los niveles de acetilación de histonas se analizaron mediante transferencia Western. Se muestran imágenes representativas de transferencias Western y tinción de Ponceau. (B) Se realizaron aislamientos de histonas ácidas y se analizaron los niveles de acetilación de histonas mediante transferencia Western en los hígados de ratones tratados o no con SB-204990 durante 15 semanas. Se muestran imágenes representativas de transferencias Western y tinción de Ponceau. (C) Se representa la cuantificación de los niveles de acetilación de histonas de varios residuos. (D) Se muestran imágenes representativas de transferencias Western de acetilación de lisina de proteína. Los marcadores de peso molecular se representan a la izquierda. (E) Cuantificación densitométrica de la acetilación hepática de la proteína lisina por Western blot. (F) Niveles totales de Ac-CoA en tejido hepático. Figure 7: Hepatic levels of histone acetylation. (A) AML12 cells were cultured under standard conditions and treated with the indicated doses of acetate, citrate, and SB-204990 for 16 hours. The glucose concentration under basal conditions is 17 mM and when supplemented it is 42 mM. Acidic histone isolations were performed and histone acetylation levels were analyzed by Western blotting. Representative images of Western blots and Ponceau staining are shown. (B) Acidic histone isolations were performed and histone acetylation levels were analyzed by Western blotting in the livers of mice treated or not with SB-204990 for 15 weeks. Representative images of Western blots and Ponceau staining are shown. (C) Quantification of histone acetylation levels of various residues is depicted. (D) Representative Western blot images of protein lysine acetylation are shown. Molecular weight markers are depicted on the left. (E) Densitometric quantification of hepatic protein lysine acetylation by Western blot. (F) Total Ac-CoA levels in liver tissue.

SB: SB-204990. STD: dieta estándar. HFD: dieta rica en grasas. Ac-Lys: Lisina acetilada. r.u.: unidades relativas. Los datos mostrados son las medias ± SEM* p< 0,05 STD-SB vs. STD. # p< 0,05 HFD-SB vs HFD. SB: SB-204990. STD: standard diet. HFD: high fat diet. Ac-Lys: Acetylated lysine. r.u.: relative units. The data shown are the means ± SEM* p< 0.05 STD-SB vs. STD. # p < 0.05 HFD-SB vs HFD.

Figura 8: Cuantificación de la acetilación de histonas en células AML12.Las células AML12 se cultivaron en condiciones estándar y se trataron con las dosis indicadas de acetato, citrato y SB-204990 durante 16 horas. La concentración de glucosa en condiciones basales es de 17 mM y suplementada es de 42 mM. (A) Se representa la cuantificación de los niveles de acetilación de histonas por transferencia Western de varios residuos. Figure 8: Quantification of histone acetylation in AML12 cells. AML12 cells were cultured under standard conditions and treated with the indicated doses of acetate, citrate, and SB-204990 for 16 hours. The glucose concentration under basal conditions is 17 mM and when supplemented it is 42 mM. (A) Quantification of histone acetylation levels by multi-residue Western blotting is depicted.

SB: SB-204990. r.u.: unidades relativas. Los datos que se muestran son las medias ± SEM. * p< 0,05 frente a células no tratadas en las mismas condiciones de cultivo. SB-209440 no produjo alteraciones significativas en la acetilación de histonas. SB: SB-204990. r.u.: relative units. Data shown are means ± SEM. * p < 0.05 versus untreated cells under the same culture conditions. SB-209440 did not produce significant alterations in histone acetylation.

Figura 9: SB-204990 modula el metabolismo de ácidos grasos, colesterol y fosfolípidos.(A) Ésteres de colesterol hepático. Chol-P: palmitato de colesterol. (B) Inmunotransferencias para Hmgcs y Gapdh de homogeneizados de hígado. (C) Análisis densitométricos de inmunotransferencias que se muestran en el panel E. (D) Ácidos grasos hepáticos. (E) Especies de triglicéridos hepáticos. P: ácido palmítico. O: ácido oleico. L: ácido linoleico. S: Ácido esteárico. (F) Análisis de metabolitos hidrofóbicos significativamente alterados por LC/MS. (G) Análisis de metabolitos hidrofílicos significativamente alterados por LC/MS. Figure 9: SB-204990 modulates the metabolism of fatty acids, cholesterol and phospholipids. (A) Hepatic cholesterol esters. Chol-P: cholesterol palmitate. (B) Immunoblots for Hmgcs and Gapdh of liver homogenates. (C) Densitometric analyzes of immunoblots shown in panel E. (D) Hepatic fatty acids. (E) Hepatic triglyceride species. P: palmitic acid. O: oleic acid. L: linoleic acid. S: Stearic acid. (F) Analysis of significantly altered hydrophobic metabolites by LC/MS. (G) Analysis of significantly altered hydrophilic metabolites by LC/MS.

SB: SB-204990. STD: dieta estándar. HFD: dieta rica en grasas. r.u.: unidades relativas. Los datos que se muestran son las medias ± SEM. * p< 0,05 STD-SB vs STD. # p< 0,05 HFD-SB vs. HFD. SB: SB-204990. STD: standard diet. HFD: high fat diet. r.u.: relative units. Data shown are means ± SEM. * p< 0.05 STD-SB vs STD. # p < 0.05 HFD-SB vs. HFD.

Figura 10: Efectos mediados por SB-204990 en la función mitocondrial y la acumulación de lípidos.(A-F) Los hepatocitos primarios se trataron con SB-204990 en diferentes condiciones experimentales. A menos que se indique lo contrario, los hepatocitos se trataron durante 16 horas con SB-204990 10 ^M. (A) Imágenes representativas de hepatocitos primarios teñidos con aceite rojo O tratados con SB-204990 10 ^M. Barra de escala 50 ^m. (B) Cuantificación de la tinción aceite rojo O de hepatocitos primarios tratados con 10 ^M SB-204990. (C-D) Cuantificación de la tinción aceite rojo O y determinación de la actividad metabólica mediante la prueba MTT en hepatocitos primarios tratados con 10 ^M SB-204990 en presencia de las dosis indicadas de acetato o citrato. La concentración de glucosa en condiciones basales es de 5 mM y suplementada es de 25 mM. (C) Tinción aceite rojo O. (D) Prueba MTT. (E) Tasa de consumo de oxígeno en hepatocitos primarios. (F) Tasa de acidificación extracelular en hepatocitos primarios. (G) Tasa de consumo de oxígeno de mitocondrias hepáticas recién aisladas de ratones alimentados con SB-204990. Las muestras de hígado se recogieron 3 horas después de la alimentación forzada. (H) Inmunotransferencias para proteínas hepáticas de ratones tratados con SB-204990 durante 15 semanas. La cuantificación densitométrica se muestra en la Figura S7E. (I-K) Los hepatocitos primarios se trataron con SB-204990 o no en presencia de metformina (500 ^M) durante 16 horas. (I) Imágenes representativas de hepatocitos primarios teñidos con aceite rojo O. Barra de escala de 50 ^m. (J) Cuantificación de la tinción Oil red O. (K) Cuantificación de la actividad metabólica por MTT. Figure 10: SB-204990-mediated effects on mitochondrial function and lipid accumulation. (A-F) Primary hepatocytes were treated with SB-204990 under different experimental conditions. Unless otherwise indicated, hepatocytes were treated for 16 hours with 10 ^M SB-204990. (A) Representative images of oil red O stained primary hepatocytes treated with 10 ^M SB-204990. Scale bar 50 ^m. (B) Quantification of oil red O staining of primary hepatocytes treated with 10 ^M SB-204990. (C-D) Quantification of oil red O staining and determination of metabolic activity by the MTT test in primary hepatocytes treated with 10 ^M SB-204990 in the presence of the indicated doses of acetate or citrate. The glucose concentration under basal conditions is 5 mM and when supplemented it is 25 mM. (C) Oil red O stain. (D) MTT test. (E) Oxygen consumption rate in primary hepatocytes. (F) Extracellular acidification rate in primary hepatocytes. (G) Oxygen consumption rate of freshly isolated hepatic mitochondria from mice fed SB-204990. Liver samples were collected 3 hours after gavage. (H) Immunoblots for liver proteins from mice treated with SB-204990 for 15 weeks. Densitometric quantification is shown in Figure S7E. (I-K) Primary hepatocytes were treated with SB-204990 or not in the presence of metformin (500 ^M) for 16 hours. (I) Representative images of primary hepatocytes stained with oil red O. Scale bar 50 ^m. (J) Quantification of Oil red O staining. (K) Quantification of metabolic activity by MTT.

STD: dieta estándar. HFD: dieta rica en grasas. SB: SB-204990. NS: no significativo. r.u.: unidades relativas. Los datos que se muestran son las medias ± SEM. Salvo que se indique lo contrario * p< 0,05 SB vs. Ut o LG-SB vs. LG. &p< 0,05 HGacetato vs acetato. STD: standard diet. HFD: high fat diet. SB: SB-204990. NS: not significant. r.u.: relative units. Data shown are means ± SEM. Unless otherwise indicated * p< 0.05 SB vs. Ut or LG-SB vs. LG. &p< 0.05 HGacetate vs acetate.

Figura 11: Efectos de SB-204990 en mitocondrias y estrés celular.(A) Imágenes representativas de hepatocitos primarios teñidos con aceite rojo O tratados o no con 10 ^M SB-204990 en presencia de acetato o citrato. Barra de escala 50 ^m. (B) Los hepatocitos primarios se trataron con SB-204990 o no en presencia de metformina (500 ^M) durante 16 horas. Se realizaron inmunotransferencias para Ampk total y fosforilada y cuantificaciones densitométricas. (C) Cuantificación densitométrica de proteínas hepáticas por transferencia Western de transferencias mostradas en la Figura 7H. (D) Los hepatocitos primarios se trataron con SB-204990 o no en presencia de AICAR, rapamicina, MHY1485, tetrahidrofolato o metotrexato durante 16 horas. Cuantificación de la tinción aceite rojo O y la actividad metabólica mediante la prueba MTT de hepatocitos primarios tratados con 10 ^M SB-204990 en presencia o no de los compuestos indicados. (E) Inmunotransferencias para proteínas hepáticas de ratones tratados con SB-204990 durante 15 semanas. (F) Cuantificación densitométrica de proteínas hepáticas por Western blot. Figure 11: Effects of SB-204990 on mitochondria and cellular stress. (A) Representative images of primary hepatocytes stained with oil red O treated or not with 10 ^M SB-204990 in the presence of acetate or citrate. Scale bar 50 ^m. (B) Primary hepatocytes were treated with SB-204990 or not in the presence of metformin (500 ^M) for 16 hours. Immunoblots for total and phosphorylated Ampk and densitometric quantifications were performed. (C) Densitometric quantification of liver proteins by Western blotting of blots shown in Figure 7H. (D) Primary hepatocytes were treated with SB-204990 or not in the presence of AICAR, rapamycin, MHY1485, tetrahydrofolate, or methotrexate for 16 hours. Quantification of oil red O staining and metabolic activity by the MTT test of primary hepatocytes treated with 10 ^M SB-204990 in the presence or absence of the indicated compounds. (E) Immunoblots for liver proteins from mice treated with SB-204990 for 15 weeks. (F) Densitometric quantification of liver proteins by Western blot.

SB: SB-204990. STD: dieta estándar. HFD: dieta rica en grasas. SB: SB-204990. Metf: Metformina. Rapa: rapamicina, THF: ácido tetrahidrofólico, Metho: metotrexato. NS: No significativo. r.u.: unidades relativas. Los datos mostrados son las medias ± SEM.* p< 0,05 SB frente a Ut, SB-control frente a Ut-control o STD-SB frente a STD. # p< 0,05 SB-Ut-Metf frente a Ut-Metf o HFD-SB frente a HFD. SB: SB-204990. STD: standard diet. HFD: high fat diet. SB: SB-204990. Metf: Metformin. Rapa: rapamycin, THF: tetrahydrofolic acid, Metho: methotrexate. NS: Not significant. r.u.: relative units. The data shown are the means ± SEM.* p< 0.05 SB versus Ut, SB-control versus Ut-control or STD-SB versus STD. # p< 0.05 SB-Ut-Metf versus Ut-Metf or HFD-SB versus HFD.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓNDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Ejemplo 1: Ensayos de longevidad en levadura y en DrosophilaExample 1: Longevity assays in yeast and Drosophila

Se realizaron ensayos de longevidad en levaduras y moscas con el objetivo de determinar si los inhibidores de ACLY podrían promover un envejecimiento más saludable y prolongar la vida de ambos. Los resultados se pueden observar en lasFigura 1O-P y Figura 2B-D. Longevity assays were performed in yeast and flies to determine whether ACLY inhibitors could promote healthier aging and prolong the lifespan of both. The results can be seen in Figure 1O-P and Figure 2B-D.

Por un lado, se estudió la vida cronológica de la cepa BY4741 deSaccharomyces cerevisiae.Fue cultivada en medio completo de dextrosa sintética (SDC) que contiene glucosa al 2% con un exceso de 4 veces de los suplementos de triptófano, leucina, uracilo e histidina se midió como se describe Fabrizio y Longo, 2003; Mirisolaet al.,2014. La vida útil cronológica se controló en medio SDC caducado midiendo las unidades formadoras de colonias (UFC) cada 48-72 horas. Se consideró que el número de UFC en el día 3 era el 100 % de supervivencia inicial. La levadura se trató o no con SB-204990 en el día 0. On the one hand, the chronological life of the BY4741 strain of Saccharomyces cerevisiae was studied. It was cultured in complete synthetic dextrose (SDC) medium containing 2% glucose with a 4-fold excess of tryptophan, leucine, uracil and histidine supplements. was measured as described Fabrizio and Longo, 2003; Mirisolaet al.,2014. Chronological shelf life was monitored in expired SDC medium by measuring colony forming units (CFU) every 48-72 hours. The number of CFU on day 3 was considered 100% initial survival. Yeast were treated or not treated with SB-204990 on day 0.

Para el estudio de la vida cronológica de Drosophila se usó el stock de moscas w1118 (#5905) del Bloomingtin Drosophila Stock Center. Las moscas se mantuvieron con alimento estándar de azúcar/levadura/ágar que contenía ágar de bajo punto de fusión (OmniPur® Agarose, Low Melting, CAS 9012-36-6, Merck) a 25°C en un ciclo de luz/oscuridad de 12 horas con una humedad constante del 60%. Los cruces de Drosophila pusieron huevos a 25°C y se permitió que las moscas experimentales adultas emergieran y se aparearan durante 1 día. Posteriormente, las moscas adultas se anestesiaron con CO2 y los machos se seleccionaron para los experimentos. Se utilizó una densidad de 8-10 moscas por vial para la evaluación de la vida útil. La actividad espontánea de las moscas en cada vial se registró cada hora usando la plataforma de Tracked.bio y se calculó el promedio de la actividad de 5 días. También se realizaron recuentos manuales de las moscas semanalmente para determinar la supervivencia. Los alimentos frescos se intercambiaban semanalmente. For the study of the chronological life of Drosophila, fly stock w1118 (#5905) from the Bloomingtin Drosophila Stock Center was used. Flies were maintained on standard sugar/yeast/agar food containing low melting point agar (OmniPur® Agarose, Low Melting, CAS 9012-36-6, Merck) at 25°C on a light/dark cycle of 12 hours with a constant humidity of 60%. Drosophila crosses laid eggs at 25°C, and adult experimental flies were allowed to emerge and mate for 1 day. Subsequently, adult flies were anesthetized with CO2 and males were selected for experiments. A density of 8-10 flies per vial was used for shelf life evaluation. Spontaneous activity of flies in each vial was recorded hourly using the Tracked.bio platform and the average of the 5-day activity was calculated. Manual counts of flies were also performed weekly to determine survival. Fresh food was exchanged weekly.

SB-204990 (10 ^M), un inhibidor de ACLY promovió una esperanza de vida más larga en la levadura, similar al inhibidor de ACLY ácido hidroxicítrico (Baroniet al.,2020), y también en moscas (Figura 1O-P). Además, la actividad espontánea, que refleja la salud de las moscas, fue significativamente mayor al principio de su vida (Figura 1Q). Mayores concentraciones de SB-204990 (100-1000 ^M) no produjeron una extensión de la esperanza de vida en levaduras y moscas, mientras que la actividad espontánea aumentó en los estadios iniciales de los ensayos de supervivencia (Figura 2B-F). SB-204990 (10 ^M), an ACLY inhibitor promoted longer lifespan in yeast, similar to the ACLY inhibitor hydroxycitric acid (Baroniet al.,2020), and also in flies (Figure 1O-P). Furthermore, spontaneous activity, which reflects the health of flies, was significantly higher early in life (Figure 1Q). Higher concentrations of SB-204990 (100-1000 ^M) did not produce an extension of lifespan in yeast and flies, while spontaneous activity increased in the initial stages of survival assays (Figure 2B-F).

Estos datos indican que el inhibidor de ACLY SB-204990 es eficiente para extender la esperanza de vida más allá de los límites evolutivos. These data indicate that the ACLY inhibitor SB-204990 is efficient in extending lifespan beyond evolutionary limits.

Ejemplo 2: Ensayos con ratonesExample 2: Tests with mice

Animales, dietas y tratamientos in vivoAnimals, diets and in vivo treatments

Los experimentos con ratones fueron aprobados por el Comité de Animales de CABIMER y se realizaron de acuerdo con la ley española sobre uso de animales RD 53/2013 y la Directiva de la UE (2010/63/UE) para la investigación con animales. Se compraron ratones C57BL/6 macho de tipo salvaje de 8 semanas de edad. Los ratones se distribuyeron en cuatro grupos diferentes a las 26 semanas de edad y se iniciaron los tratamientos: Experiments with mice were approved by the CABIMER Animal Committee and were carried out in accordance with the Spanish law on the use of animals RD 53/2013 and the EU Directive (2010/63/EU) for research with animals. 8-week-old wild-type male C57BL/6 mice were purchased. The mice were distributed into four different groups at 26 weeks of age and the treatments were started:

(1)STD:dieta estándar con alimento para roedores TD2914 (Envigo, Barcelona, España) con los siguientes porcentajes de distribución de calorías: 67% de carbohidratos, 20% de proteínas y 13% de grasas, (1)STD: standard diet with rodent food TD2914 (Envigo, Barcelona, Spain) with the following percentages of calorie distribution: 67% carbohydrates, 20% proteins and 13% fats,

(2)STD-SB: STD 250 mg/Kg de SB-204990, (2)STD-SB: STD 250 mg/Kg of SB-204990,

(3)HFD: una dieta alta en grasas sin colesterol con alimento para roedores TD.06414 (Envigo, Barcelona, España) con los siguientes porcentajes de distribución de calorías: 21,4 % de carbohidratos, 18,3 % de proteínas y 60,3 % de grasas (37% saturadas, 47% monoinsaturadas y 16% poliinsaturadas), y (3)HFD: a cholesterol-free high-fat diet with rodent food TD.06414 (Envigo, Barcelona, Spain) with the following percentages of calorie distribution: 21.4% carbohydrates, 18.3% proteins and 60 .3% fat (37% saturated, 47% monounsaturated and 16% polyunsaturated), and

(4)HFD-SB:HFD 250 mg/Kg de SB-204990. (4)HFD-SB:HFD 250 mg/Kg of SB-204990.

En la semana 41 de vida, los ratones fueron sacrificados a las 16 horas de ayuno para los análisisex vivo.At week 41 of life, mice were sacrificed after 16 hours of fasting for ex vivo analyses.

El SB-204990 se compró a Tocris y Sreeni Labs Private Limited. SB-204990 was purchased from Tocris and Sreeni Labs Private Limited.

Pruebas metabólicasmetabolic tests

Para eltest oral de tolerancia a la glucosa (OGTT), los ratones se mantuvieron en ayunas durante 6 horas y recibieron una dosis de glucosa (3 g/kg) por sonda. For the oral glucose tolerance test (OGTT), mice were fasted for 6 hours and received a dose of glucose (3 g/kg) by gavage.

Para laprueba de tolerancia al piruvato intraperitoneal (IPPTT),los ratones se mantuvieron en ayunas durante 6 horas y recibieron una inyección intraperitoneal de piruvato de sodio (2 g/kg). For the intraperitoneal pyruvate tolerance test (IPPTT), mice were fasted for 6 hours and received an intraperitoneal injection of sodium pyruvate (2 g/kg).

Para laprueba de tolerancia a la insulina (ITT),los ratones se mantuvieron en ayunas durante 3 horas y recibieron una inyección intraperitoneal de insulina (1,5 UI/kg). For the insulin tolerance test (ITT), mice were fasted for 3 hours and received an intraperitoneal injection of insulin (1.5 IU/kg).

Para elíndice de evaluación del modelo homeostático de resistencia a la insulina (HOMA-IR), las determinaciones se realizaron a las 16 horas de ayuno. Para determinar los niveles de glucosa se tomaron muestras de sangre por venopunción utilizando un glucómetro Precision Xceed (Abbott, Madrid, España). La insulina se midió en plasma utilizando kits ELISA (Crystal Chem, Downers Grove, IL, EE. UU.). For the homeostatic model evaluation of insulin resistance index (HOMA-IR), the determinations were made after 16 hours of fasting. To determine glucose levels, blood samples were taken by venipuncture using a Precision Xceed glucometer (Abbott, Madrid, Spain). Insulin was measured in plasma using ELISA kits (Crystal Chem, Downers Grove, IL, USA).

Aislamiento de ARN y RT-PCR semicuantitativaRNA isolation and semiquantitative RT-PCR

El ARN total se aisló de tejidos congelados utilizando el kit de extracción de ARN total easyblue (número 17061, iNtRON Biotechnology, Inc., Seongnam, Corea). La concentración y la calidad del ARN se determinaron con el espectrofotómetro NanoDrop® ND-100. Se utilizó ARN total (0,5-2 ^g) para sintetizar ADNc con el kit de síntesis de ADNc iScript™ (Bio-Rad Laboratories). La expresión de ARNm se calculó mediante el método 2-AACT y se normalizó a la expresión de Rps29. Total RNA was isolated from frozen tissues using the easyblue total RNA extraction kit (number 17061, iNtRON Biotechnology, Inc., Seongnam, Korea). RNA concentration and quality were determined with the NanoDrop® ND-100 spectrophotometer. Total RNA (0.5-2 ^g) was used to synthesize cDNA using the iScript™ cDNA Synthesis Kit (Bio-Rad Laboratories). mRNA expression was calculated using the 2-AACT method and normalized to Rps29 expression.

Actividad de ACLYACLY activity

La actividad de ACLY se determinó como se describe en MacDonaldet al.,2013. El tejido hepático se lisó en manitol 220 mM enfriado con hielo, sacarosa 70 mM, tampón HEPES de potasio 5 mM, pH 7,5 que contenía ditiotreitol 1 mM. Los lisados se centrifugaron a 600 xgdurante 10 minutos para precipitar los núcleos y los desechos. Luego, el sobrenadante se centrifugó a 5500 xgdurante 10 minutos para precipitar la fracción mitocondrial y luego el sobrenadante se centrifugó a 20000 xgdurante 20 minutos para generar una fracción citosólica utilizada para medir la actividad enzimática. La actividad enzimática se midió en citrato 5 mM, coenzima A 0,3 mM, ATP 3 mM, NADH 0,15 mM, MgCl210 mM, ditiotreitol 10 mM y malato deshidrogenasa 6 unidades/ml en tampón Tris cloruro 100 mM, pH 8,5 a 37°C. La desaparición de NADH se controló a 340 nm durante 1 minuto para el fondo, después de lo cual se añadió citrato 5 mM para determinar la actividad de ACLY. ACLY activity was determined as described in MacDonaldet al.,2013. Liver tissue was lysed in ice-cold 220 mM mannitol, 70 mM sucrose, 5 mM potassium HEPES buffer, pH 7.5 containing 1 mM dithiothreitol. Lysates were centrifuged at 600xg for 10 minutes to precipitate nuclei and debris. The supernatant was then centrifuged at 5500 xg for 10 minutes to precipitate the mitochondrial fraction and then the supernatant was centrifuged at 20000 xg for 20 minutes to generate a cytosolic fraction used to measure enzyme activity. Enzyme activity was measured in 5 mM citrate, 0.3 mM coenzyme A, 3 mM ATP, 0.15 mM NADH, 10 mM MgCl2, 10 mM dithiothreitol and 6 units/ml malate dehydrogenase in 100 mM Tris chloride buffer, pH 8. 5 to 37°C. The disappearance of NADH was monitored at 340 nm for 1 min for background, after which 5 mM citrate was added to determine ACLY activity.

Aislamiento primario de hepatocitosPrimary hepatocyte isolation

Los hepatocitos primarios se aislaron de los hígados de ratones macho de tipo salvaje como se describe en López-Noriegaet al.,2019, con modificaciones menores. Los hígados se perfundieron con solución salina equilibrada de Hank (KCl 5,33 mM, KH2PO4 0,44 mM, Na2HPO4 0,34 mM, NaCl 138 mM, NaHCO3 4,17 mM y HEPES 25 mM) que contenía glucosa 5 mM complementada con EGTA 0,5 mM y HEPES 25 mM (pH 7,4 a 37°C) utilizando una bomba peristáltica CTP100 (ThermoFisher). Una vez que se perfundió el hígado, la solución de perfusión se cambió a DMEM (Sigma-Aldrich D5546) suplementada con 100 U/mL de penicilina y 0,1 mg/mL de estreptomicina (pen-strep), 10 mM de HEPES y 100 U/mL de colagenasa (tipo IV, Worthington). Las células se liberaron del hígado y la suspensión celular se filtró usando un filtro de células 70 ^M y se centrifugó a 50 g x 2 minutos 3 veces. Los sedimentos celulares se resuspendieron en DMEM (Sigma-Aldrich D5796) complementado con penstrep, HEPES 10 mM, dexametasona 10 nM, l-glutamina 2 mM, piruvato de sodio 1 mM y suero bovino fetal al 10 % (FBS) y se sembraron en placas recubiertas previamente con colágeno. I (Sigma-Aldrich St. Louis, MO, EE. UU.). 60 minutos después de la siembra, el medio se cambió a DMEM (Sigma-Aldrich D5546) complementado con pen-strep, HEPES 10 mM, dexametasona 100 nM y FBS al 10%. El medio se cambió 3 horas más tarde a DMEM sin suero (Sigma-Aldrich D5546) complementado con pen-strep, HEPES 5 mM, dexametasona 10 nM, l-glutamina 2 mM, piruvato de sodio 1 mM y las células se cultivaron durante un máximo de 16 horas para varios experimentos. Primary hepatocytes were isolated from the livers of wild-type male mice as described in López-Noriegaet al., 2019, with minor modifications. Livers were perfused with Hank's balanced salt solution (5.33 mM KCl, 0.44 mM KH2PO4, 0.34 mM Na2HPO4, 138 mM NaCl, 4.17 mM NaHCO3, and 25 mM HEPES) containing 5 mM glucose supplemented with 0.5 mM EGTA and 25 mM HEPES (pH 7.4 at 37°C) using a CTP100 peristaltic pump (ThermoFisher). Once the liver was perfused, the perfusion solution was changed to DMEM (Sigma-Aldrich D5546) supplemented with 100 U/mL penicillin and 0.1 mg/mL streptomycin (pen-strep), 10 mM HEPES, and 100 U/mL collagenase (type IV, Worthington). The cells were released from the liver and the cell suspension was filtered using a 70 ^M cell filter and centrifuged at 50 g x 2 minutes 3 times. Cell pellets were resuspended in DMEM (Sigma-Aldrich D5796) supplemented with penstrep, 10 mM HEPES, 10 nM dexamethasone, 2 mM l -glutamine, 1 mM sodium pyruvate, and 10% fetal bovine serum (FBS) and plated on plates previously coated with collagen. I (Sigma-Aldrich St. Louis, MO, USA). 60 min after plating, the medium was changed to DMEM (Sigma-Aldrich D5546) supplemented with pen-strep, 10 mM HEPES, 100 nM dexamethasone, and 10% FBS. The medium was changed 3 hours later to serum-free DMEM (Sigma-Aldrich D5546) supplemented with pen-strep, 5 mM HEPES, 10 nM dexamethasone, 2 mM l-glutamine, 1 mM sodium pyruvate and the cells were cultured for a maximum of 16 hours for several experiments.

Obtención y cultivo de islotes pancreáticosObtaining and culture of pancreatic islets

Los islotes pancreáticos se aislaron de ratones de tipo salvaje mediante perfusión de colagenasa intraductal como se describe en Jimenez-Morenoet al.,2015. Los islotes se cultivaron durante 16 horas en RPMI 1640 suplementado con FBS al 10 %, pen-strep, glutamina 2 mM, piruvato de sodio 1 mM, p-mercaptoetanol 50 ^M y HEPES 10 mM. Pancreatic islets were isolated from wild-type mice by intraductal collagenase perfusion as described in Jimenez-Morenoet al.,2015. Islets were cultured for 16 hours in RPMI 1640 supplemented with 10% FBS, pen-strep, 2 mM glutamine, 1 mM sodium pyruvate, 50 ^M p-mercaptoethanol, and 10 mM HEPES.

Incorporación de glucosa en lípidosIncorporation of glucose into lipids

La incorporación de glucosa a los lípidos se determinó en hepatocitos primarios, como se describe en Martin-Montalvoet al.,2016, con modificaciones menores. Los hepatocitos primarios se sembraron en placas de cultivo de 12 pocillos a razón de 2,5 x 105 células por pocillo y se incubaron durante 16 horas en las diferentes condiciones experimentales. Después de una preincubación de 60 minutos en HEPES 20 mM, pH 7,4, NaCl 114 mM, KCl 4,7 mM, KH2PO4 1,2 mM, MgSO4 1,16 mM, CaCl22,5 mM, glucosa 3 mM y albúmina de suero bovino libre de ácidos grasos al 1% a 37°C, las células se trataron con 30.000 cpm de [3-3H] glucosa (0,5 Ci/mol, Perkin Elmer NET331C005MC) y las placas se sellaron con una película adhesiva óptica. La incubación se terminó 2 horas después añadiendo 1 ml de solución salina tamponada con metanol:fosfato (PBS) (2:3) a las células. Las células se recogieron con pipeteo suave, se centrifugaron a 700 ×gy se lavaron dos veces con PBS. Se añadieron 200 μl de NaCl 0,2 M al sedimento celular y la mezcla se congeló inmediatamente en N2 líquido. Las muestras se descongelaron y se añadió una mezcla compuesta por 750 μl de CHCl3:metanol (2:1) y 50 μl de KOH 0,1 N por muestra. Luego, se aplicó un vortex vigoroso y las fracciones lipídica y acuosa se separaron por centrifugación a 2000 ×gdurante 20 minutos. La capa acuosa superior se descartó y la capa soluble en lípidos inferior se lavó con 200 μl de metanol:agua:CHCl3 (48:47:3). Se transfirieron alícuotas (200 μl) de la fase soluble en lípidos a viales de centelleo y se cuantificaron los lípidos radiomarcados utilizando un cóctel de centelleo líquido (Perkin Elmer). Glucose incorporation into lipids was determined in primary hepatocytes, as described in Martin-Montalvoet al., 2016, with minor modifications. Primary hepatocytes were seeded in 12-well culture plates at 2.5 x 105 cells per well and incubated for 16 hours under the different experimental conditions. After a 60-minute preincubation in 20 mM HEPES, pH 7.4, 114 mM NaCl, 4.7 mM KCl, 1.2 mM KH2PO4, 1.16 mM MgSO4, 22.5 mM CaCl, 3 mM glucose, and albumin 1% fatty acid-free bovine serum at 37°C, cells were treated with 30,000 cpm [3-3H] glucose (0.5 Ci/mol, Perkin Elmer NET331C005MC) and plates were sealed with optical adhesive film . The incubation was terminated 2 hours later by adding 1 ml of methanol:phosphate-buffered saline (PBS) (2:3) to the cells. Cells were collected by gentle pipetting, centrifuged at 700 × g, and washed twice with PBS. 200 μl of 0.2 M NaCl was added to the cell pellet and the mixture was immediately frozen in liquid N2. The samples were thawed and a mixture consisting of 750 μl of CHCl3:methanol (2:1) and 50 μl of 0.1 N KOH per sample was added. Vigorous vortexing was then applied and the lipid and aqueous fractions were separated by centrifugation at 2000 × g for 20 minutes. The upper aqueous layer was discarded and the lower lipid-soluble layer was washed with 200 μL of methanol:water:CHCl3 (48:47:3). Aliquots (200 μl) of the lipid-soluble phase were transferred to scintillation vials and radiolabeled lipids were quantified using a liquid scintillation cocktail (Perkin Elmer).

Muerte celularcell death

La muerte celular se evaluó por ELISA de acuerdo con las instrucciones del fabricante (Sigma-Aldrich 115446775001). La densidad óptica a 405 nm frente a la referencia de 490 nm se determinó con un espectrofotómetro Varioskan Flash (Thermo Scientific). En el caso de los hepatocitos primarios, las células se sembraron en placas de 12 pocillos. En el caso de los islotes pancreáticos se utilizaron 10 islotes por pocillo. Cell death was assessed by ELISA according to the manufacturer's instructions (Sigma-Aldrich 115446775001). Optical density at 405 nm versus the 490 nm reference was determined with a Variouskan Flash spectrophotometer (Thermo Scientific). In the case of primary hepatocytes, cells were seeded in 12-well plates. In the case of pancreatic islets, 10 islets per well were used.

Prueba MTTTry MTT

La prueba MTT (análisis colorimétrico para medir la actividad de enzimas celulares) se realizó utilizando el Cell Proliferation Kit I según las recomendaciones del fabricante (Roche, España). La densidad óptica se determinó a 575 nm con una longitud de onda de referencia de 690 nm utilizando un espectrofotómetro Varioskan Flash (Thermo Scientific, España). En el caso de los hepatocitos primarios, las células se sembraron en placas de 12 o 24 pocillos. En el caso de los islotes pancreáticos se utilizaron 35 islotes por pocillo. The MTT test (colorimetric assay to measure the activity of cellular enzymes) was performed using the Cell Proliferation Kit I according to the manufacturer's recommendations (Roche, Spain). The optical density was determined at 575 nm with a reference wavelength of 690 nm using a Variouskan Flash spectrophotometer (Thermo Scientific, Spain). For primary hepatocytes, cells were seeded in 12- or 24-well plates. In the case of pancreatic islets, 35 islets per well were used.

Prueba de ureaurea test

La producción de urea se determinó en hepatocitos primarios, como se describe en Yeet al.,2017, con modificaciones menores. Los hepatocitos primarios de ratones de tipo salvaje se sembraron en placas de 12 pocillos a una densidad de 3 × 10<5>células por pocillo y se incubaron durante 16 horas en las diferentes condiciones experimentales. Luego, se reemplazó el medio y se midió la producción de urea después de 2 horas usando los kits MAK006 según las instrucciones del fabricante (Sigma-Aldrich St. Louis, MO, EE. UU.) usando un espectrofotómetro Varioskan Flash (Thermo Scientific). Urea production was determined in primary hepatocytes, as described in Yeet al.,2017, with minor modifications. Primary hepatocytes from wild-type mice were seeded in 12-well plates at a density of 3 × 10<5>cells per well and incubated for 16 hours under the different experimental conditions. The medium was then replaced and urea production was measured after 2 hours using MAK006 kits according to the manufacturer's instructions (Sigma-Aldrich St. Louis, MO, USA) using a Variouskan Flash spectrophotometer (Thermo Scientific). .

Secreción de insulina estimulada por glucosaGlucose-stimulated insulin secretion

Se lavaron grupos de 10 islotes pancreáticos en 500 ^L de tampón Krebs-Ringer bicarbonato-HEPES (KRBH) (NaCl 140 mM, KCl 3,6 mM, NaH<2>PO<4>0,5 mM, MgSO<4>0,5 mM, CaCl21,5 mM, NaHCO32 mM, HEPES 10 mM, BSA al 0,1 %) y preincubado a 37°C durante 45 minutos en 300 μl de KRBH. Luego se centrifugaron los islotes y se descartó el tampón KRBH. Posteriormente, se añadió KRBH fresco suplementado con glucosa 2,2 mM y los islotes se incubaron durante 30 minutos. A continuación, se recogió el tampón (secreción de insulina basal) y se añadieron 500 ^L de KRBH complementado con glucosa 22 mM. Los islotes se incubaron durante 30 minutos a 37°C y luego se recogió el tampón (secreción de insulina estimulada). Los niveles de insulina se midieron utilizando un kit ELISA de insulina de ratón de acuerdo con las instrucciones del fabricante (Crystal Chem). Groups of 10 pancreatic islets were washed in 500 ^L Krebs-Ringer bicarbonate-HEPES (KRBH) buffer (140 mM NaCl, 3.6 mM KCl, 0.5 mM NaH<2>PO<4>, MgSO<4> 0.5 mM, 21.5 mM CaCl, 32 mM NaHCO, 10 mM HEPES, 0.1% BSA and preincubated at 37°C for 45 minutes in 300 μl of KRBH. The islets were then centrifuged and the KRBH buffer was discarded. Subsequently, fresh KRBH supplemented with 2.2 mM glucose was added and the islets were incubated for 30 min. The buffer (basal insulin secretion) was then collected and 500 ^L of KRBH supplemented with 22 mM glucose was added. The islets were incubated for 30 minutes at 37°C and then the buffer was collected (stimulated insulin secretion). Insulin levels were measured using a mouse insulin ELISA kit according to the manufacturer's instructions (Crystal Chem).

Estudios farmacocinéticosPharmacokinetic studies

Los ratones de tipo salvaje recibieron una sonda oral SB-204990 (30 mg/kg de peso corporal) y se recogieron muestras de suero en diferentes momentos. El SB-204990 en las muestras de suero se cuantificó mediante un método de cromatografía y espectrometría de masas. Se agregaron 150 μl de acetonitrilo que contenía ácido 2,4,diclorohidrocinámico (estándar interno) a 50 μl de muestras de suero, que se mezclaron en vórtex y se centrifugaron a 20000 xga 4°C durante 15 minutos. Se transfirió 110 μl de sobrenadante al vial del muestreador automático para su análisis. Wild-type mice received oral gavage SB-204990 (30 mg/kg body weight) and serum samples were collected at different time points. SB-204990 in the serum samples was quantified by a chromatography-mass spectrometry method. 150 μl of acetonitrile containing 2,4,dichlorohydrocinnamic acid (internal standard) was added to 50 μl of serum samples, which were vortex mixed and centrifuged at 20,000 × g at 4°C for 15 minutes. 110 μl of supernatant was transferred to the autosampler vial for analysis.

Los experimentos cromatográficos se llevaron a cabo en un sistema HPLC Agilent 1290 (Agilent, CA). La separación de SB-204990 se realizó utilizando una columna C18 Supelco de 50 x 2,1 mm y 3 ^m configurada a 4°C. La fase móvil consistió en agua/acetonitrilo 90/10 con 0,1% de ácido fórmico como componente A y acetonitrilo/agua 90/10 con 0,1% de ácido fórmico como componente B utilizando un gradiente lineal. El análisis de espectrometría de masas se realizó usando el sistema de espectrómetro de masas modelo API 4000 de Applied Biosystems/AB Sciex. Los datos fueron adquiridos y analizados usando Multiquant 2.1.1. (Sciex). Los datos negativos de ionización por electropulverización se adquirieron usando monitoreo de reacciones múltiples (MRM). Los estándares se caracterizaron usando las transiciones MRM (389/329) para SB-204990 y (218,9/174.8) 2,4, diclorohidrocinámico. Los ajustes instrumentales fueron 500°C y 4500 V y los ajustes de parámetros compuestos para la energía de colisión fueron -24eV para SB-204990 y -16eV para 2,4,didorohidrocinámico. Chromatographic experiments were carried out on an Agilent 1290 HPLC system (Agilent, CA). Separation of SB-204990 was performed using a Supelco 50 x 2.1 mm 3 ^m C18 column configured at 4°C. The mobile phase consisted of 90/10 water/acetonitrile with 0.1% formic acid as component A and 90/10 acetonitrile/water with 0.1% formic acid as component B using a linear gradient. Mass spectrometry analysis was performed using the Applied Biosystems/AB Sciex model API 4000 mass spectrometer system. Data were acquired and analyzed using Multiquant 2.1.1. (Sciex). Negative electrospray ionization data were acquired using multiple reaction monitoring (MRM). The standards were characterized using the MRM transitions (389/329) for SB-204990 and (218.9/174.8) 2,4, dichlorohydrocinnamic. The instrumental settings were 500°C and 4500 V and the composite parameter settings for the collision energy were -24eV for SB-204990 and -16eV for 2,4,didorohydrocinnamic.

Laberinto de BarnesBarnes Maze

El método se realizó de acuerdo con lo indicado en Patilet al.,2009. En la prueba previa, los ratones fueron entrenados para ingresar a la caja de escape, guiándolos. Los ratones permanecieron en la caja durante 2 minutos. Luego, se iniciaron las pruebas de entrenamiento (4 días). Los ratones se entrenaron cuatro ensayos por día y los ensayos se separaron por 15 minutos. Se permitió a los ratones explorar el laberinto durante un máximo de 3 minutos y se los guió hasta la caja de escape. Una vez que los ratones entraron en la caja, se apagó el timbre y los ratones permanecieron en la caja durante 1 minuto. Al día siguiente, los sujetos recibieron una prueba de prueba durante 90 segundos para determinar la memoria de retención corta. Durante los intentos de prueba se retiró la caja de escape. Se registraron la latencia primaria y los intentos totales. Sin más entrenamiento, 7 días después, los ratones fueron probados en otra prueba durante 90 segundos para determinar la memoria de retención a largo plazo. The method was carried out in accordance with what was indicated in Patilet al., 2009. In the pretest, the mice were trained to enter the escape box by guiding them. The mice remained in the box for 2 minutes. Then, the training tests began (4 days). Mice were trained four trials per day and trials were separated by 15 minutes. Mice were allowed to explore the maze for up to 3 min and were guided to the escape box. Once the mice entered the box, the buzzer was turned off and the mice remained in the box for 1 min. The next day, subjects received a test trial for 90 seconds to determine short retention memory. During the test attempts the escape box was removed. Primary latency and total attempts were recorded. Without further training, 7 days later, the mice were tested in another test for 90 seconds to determine long-term memory retention.

Contenido de lípidos fecalesFecal lipid content

La extracción de lípidos de 1g de heces secas se realizó mediante cloroformo-metanol como se describe en Hara y Radin, 1978. Lipid extraction from 1 g of dried feces was performed using chloroform-methanol as described in Hara and Radin, 1978.

Hemoglobina glicosiladaGlycosylated hemoglobin

Los niveles de HbA1c se determinaron en muestras de sangre según el protocolo del fabricante (Crystal Chem). HbA1c levels were determined in blood samples according to the manufacturer's protocol (Crystal Chem).

Determinaciones de colesterol y LDL/VLDLCholesterol and LDL/VLDL determinations

El colesterol y las lipoproteínas de baja densidad/muy baja densidad (LDL/VLDL) en suero se determinaron con el kit de ensayo EnzyChrom (BioAssay Systems, E2HL-100), según las instrucciones del fabricante. Serum cholesterol and low-density/very low-density lipoproteins (LDL/VLDL) were determined using the EnzyChrom assay kit (BioAssay Systems, E2HL-100) according to the manufacturer's instructions.

RotarodRotarod

Los resultados de las pruebas de rotarod se presentan como el tiempo que tardan los ratones en caer de un rotarod en aceleración (4 a 40 rpm durante 5 minutos). A los ratones se les dio una prueba de habituación de 1 minuto a 4 rpm el día anterior al experimento. Los resultados que se muestran son los promedios de tres ensayos por ratón (Soriaet al.,2019). Results from rotarod tests are presented as the time it takes for mice to fall from an accelerating rotarod (4 to 40 rpm for 5 minutes). Mice were given a 1-min habituation test at 4 rpm the day before the experiment. The results shown are the averages of three trials per mouse (Soriaet al.,2019).

Prueba de suspensión en cableCable suspension test

Para la prueba de suspensión en cable, se permitió a los ratones agarrar un cable horizontal de 1 mm con cuatro patas hasta 60 segundos y se determinó la latencia para caer del cable. Se realizaron tres ensayos diferentes con cada ratón y los resultados que se muestran son los promedios de los tres ensayos (Soriaet al.,2019). For the cable suspension test, mice were allowed to grasp a 1 mm horizontal cable with four legs for up to 60 seconds and the latency to fall from the cable was determined. Three different tests were carried out with each mouse and the results shown are the averages of the three tests (Soriaet al.,2019).

Histoquímica y citoquímicaHistochemistry and cytochemistry

Los tejidos disecados y los cultivos celulares se fijaron en paraformaldehído al 4%. Las secciones de tejido (5 ^m de espesor) se desparafinizaron y rehidrataron como se describe en López-Noriegaet al.,2019. Para la tinción con hematoxilina y eosina, las secciones se sumergieron en hematoxilina (Merck) y eosina (Merck) durante 4 y 2 minutos, respectivamente. La evaluación del contenido de lípidos se realizó mediante tinción con aceite rojo O. La cuantificación del contenido de lípidos se realizó después de la solubilización de isopropanol a 510 nm. El estudio histológico de los cortes teñidos se realizó con un microscopio Leica DM6000B equipado con cámara DFC390 (Leica, Barcelona, España) y un Olimpus IX71 con cámara Olimpus DP70 (Olimpus). El tamaño de los adipocitos se cuantificó con el software ImageJ (NIH). Dissected tissues and cell cultures were fixed in 4% paraformaldehyde. Tissue sections (5^m thick) were deparaffinized and rehydrated as described in López-Noriegaet al.,2019. For hematoxylin and eosin staining, sections were immersed in hematoxylin (Merck) and eosin (Merck) for 4 and 2 minutes, respectively. Evaluation of lipid content was performed by oil red O staining. Quantification of lipid content was performed after isopropanol solubilization at 510 nm. The histological study of the stained sections was performed with a Leica DM6000B microscope equipped with a DFC390 camera (Leica, Barcelona, Spain) and an Olimpus IX71 with an Olimpus DP70 camera (Olimpus). Adipocyte size was quantified with ImageJ software (NIH).

Cultivo de células AML12AML12 cell culture

Las células de hígado de ratón alfa 12 (AML12) se obtuvieron de la Colección Americana de Cultivos Tipo (ATCC) y se mantuvieron y propagaron en DMEM/mezcla de nutrientes F-12 Ham con suero bovino fetal al 10%, suplemento de medios líquidos ITS (Sigma-Aldrich) y dexametasona 0,1 ^M. Para los experimentos, las células se expusieron a FBS dializado al 10% en DMEM/mezcla de nutrientes F-12 Ham que contenía glucosa 17 mM y se trataron con glucosa adicional (hasta 42 mM), citrato, acetato y SB-204990 durante 16 horas. Las muestras se congelaron instantáneamente y se mantuvieron a -80°C hasta su procesamiento. Alpha 12 (AML12) mouse liver cells were obtained from the American Type Culture Collection (ATCC) and maintained and propagated in DMEM/F-12 Ham nutrient mixture with 10% fetal bovine serum, liquid media supplement. ITS (Sigma-Aldrich) and dexamethasone 0.1 ^M. For experiments, cells were exposed to 10% dialyzed FBS in DMEM/F-12 Ham nutrient mixture containing 17 mM glucose and treated with additional glucose (up to 42 mM), citrate, acetate, and SB-204990 for 16 hours. Samples were flash frozen and kept at −80°C until processing.

Extracción de histonas ácidasExtraction of acidic histones

Se cortaron sedimentos de células AML12 (2 x 106 células) y muestras de hígado en trozos pequeños (60-70 mg) y se transfirieron a un tubo Eppendorf. Posteriormente, 1 ml de Triton Extraction Buffer (TEB; PBS que contiene 0,5 % Tritón X 100 (v/v), 0,02 % (p/v) NaN3) inhibidores (Tricostatina 10 ^M, nicotinamida 10 mM, butirato de sodio 50 mM, con inhibidores de proteasa y fosfatasa P0044, P5725, P8340) por 200 mg de tejido/1 x 107 células, y las muestras se homogeneizaron. Luego, los lisados se incubaron en rotación durante 10 minutos a 4°C y la mezcla se centrifugó a 2000 rpm durante 10 minutos a 4°C. Se eliminó el sobrenadante y el sedimento se resuspendió en 100 μl de HCl 0,2 N y se incubó en rotación durante la noche a 4°C. Posteriormente, las muestras se centrifugaron a 2000 rpm durante 10 minutos a 4°C y el sobrenadante se transfirió a un tubo nuevo. A continuación, el HCl se neutralizó con NaOH 0,2 N y las muestras se almacenaron a -80°C hasta su uso. AML12 cell pellets (2 x 106 cells) and liver samples were cut into small pieces (60-70 mg) and transferred to an Eppendorf tube. Subsequently, 1 ml of Triton Extraction Buffer (TEB; PBS containing 0.5% Triton of 50 mM sodium, with protease and phosphatase inhibitors P0044, P5725, P8340) per 200 mg of tissue/1 x 107 cells, and the samples were homogenized. The lysates were then incubated in rotation for 10 min at 4°C and the mixture was centrifuged at 2000 rpm for 10 min at 4°C. The supernatant was removed and the pellet was resuspended in 100 μl of 0.2 N HCl and incubated in rotation overnight at 4°C. Subsequently, the samples were centrifuged at 2000 rpm for 10 minutes at 4°C and the supernatant was transferred to a new tube. The HCl was then neutralized with 0.2 N NaOH and the samples were stored at −80°C until use.

Western blotwestern blot

Para el aislamiento de proteínas totales, las muestras se lisaron en tampón de ensayo de radioinmunoprecipitación (Tris-HCl 20 mM, NaCl 150 mM, Na2EDTA 1 mM, EGTA 1 mM, NP-40 al 1 %, desoxicolato de sodio al 1 %, pH 7,5) con proteasa, fosfatasa e inhibidores de desacetilasa P0044, P5725, P8340 y SC-362323. Las transferencias Western se realizaron de acuerdo con métodos estándar, que implicaron en ciertos casos la separación de la membrana y la incubación con un anticuerpo primario de interés, seguido de la incubación con un anticuerpo secundario conjugado con peroxidasa de rábano picante y quimioluminiscencia mejorada. Los blots se cuantificaron con ImageJ, y las bandas de interés se normalizaron a la tinción de Ponceau S, p-actina y/o Gapdh, como se validó previamente en Jimenez-Gomezet al.,2013. For total protein isolation, samples were lysed in radioimmunoprecipitation assay buffer (20 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, 1 mM Na2EDTA, 1 mM EGTA, 1% NP-40, 1% sodium deoxycholate). pH 7.5) with protease, phosphatase and deacetylase inhibitors P0044, P5725, P8340 and SC-362323. Western blots were performed according to standard methods, which involved in certain cases membrane separation and incubation with a primary antibody of interest, followed by incubation with a horseradish peroxidase-conjugated secondary antibody and enhanced chemiluminescence. Blots were quantified with ImageJ, and bands of interest were normalized to Ponceau S, p-actin, and/or Gapdh staining, as previously validated in Jimenez-Gomezet al.,2013.

Determinación de Ac-CoADetermination of Ac-CoA

Ac-CoA se determinó utilizando el kit MAK039 siguiendo las instrucciones del fabricante (Sigma-Aldrich). Ac-CoA was determined using the MAK039 kit following the manufacturer's instructions (Sigma-Aldrich).

Metabolómica no dirigidaUntargeted metabolomics

La extracción de metabolitos se realizó en tejidos congelados usando 400 ^L de MeOH:agua (8/1, v:v). Después del vortex, las muestras se sometieron a cinco ciclos repetidos de congelación y descongelación y se mantuvieron en hielo durante 1 hora. Luego, las muestras se centrifugaron (10 min, 15.200 rpm a 4°C) y se transfirieron 100 ^L y 250 ^L de sobrenadante a viales de automuestreador para la respectiva cromatografía líquida/espectrometría de masas (LC/MS) y cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC/MS). Metabolite extraction was performed on frozen tissues using 400 ^L MeOH:water (8/1, v:v). After vortexing, samples were subjected to five repeated freeze-thaw cycles and kept on ice for 1 h. The samples were then centrifuged (10 min, 15,200 rpm at 4°C) and 100 ^L and 250 ^L of supernatant were transferred to autosampler vials for respective liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS) and chromatography. gas/mass spectrometry (GC/MS).

Para la LC/MS y MS/MS, las muestras se inyectaron en un sistema UHPLC (1290 Agilent) acoplado a un espectrómetro de masas cuadrupolo de tiempo de vuelo (QTOF) (6550 Agilent Technologies) operado en modo de ionización electrospray positivo (ESI+) y electrospray negativo (ESI-). Los extractos de tejido se separaron utilizando un Waters Acquity UPLC BEH HILIC (1,7 ^m, 2,1 x 150 mm). El sistema disolvente fue A = acetato de amonio 50 mM en agua y B = acetonitrilo/agua con acetato de amonio 50 mM. La elución de gradiente lineal utilizada comenzó con 95% de A (tiempo 0-2 min) y finalizó con 95% de B (9,5 min). El volumen de inyección fue de 2 ^L. Las condiciones de ESI fueron temperatura del gas de 150°C, gas de secado de 11 L/min, nebulizador de 35 psig, fragmentador de 120 V y skimmer de 65 V.El instrumento se configuró para adquirir en el rango m/z 50-1200 con una tasa de adquisición de 3 espectro/s. MS/MS se realizó en modo dirigido, con un ancho iso predeterminado (el ancho medio máximo del paso de banda de masa cuadripolar utilizado durante el aislamiento del precursor MS/MS) de 1,3 m/z (estrecho). La energía de colisión se fijó en 10, 20, 30 y 40 V. For LC/MS and MS/MS, samples were injected into a UHPLC system (1290 Agilent) coupled to a quadrupole time-of-flight (QTOF) mass spectrometer (6550 Agilent Technologies) operated in positive electrospray ionization (ESI+) mode. ) and negative electrospray (ESI-). Tissue extracts were separated using a Waters Acquity UPLC BEH HILIC (1.7 ^m, 2.1 x 150 mm). The solvent system was A = 50 mM ammonium acetate in water and B = acetonitrile/water with 50 mM ammonium acetate. The linear gradient elution used started with 95% A (time 0-2 min) and ended with 95% B (9.5 min). The injection volume was 2 ^L. The ESI conditions were 150°C gas temperature, 11 L/min drying gas, 35 psig nebulizer, 120 V fragmentator, and 65 V skimmer. The instrument was configured to acquire in the m/z 50 range. -1200 with an acquisition rate of 3 spectrum/s. MS/MS was performed in targeted mode, with a default isowidth (the half-maximum width of the quadrupole mass bandpass used during MS/MS precursor isolation) of 1.3 m/z (narrow). The collision energy was set at 10, 20, 30, and 40 V.

Para el análisis de GC/MS, las muestras se secaron bajo una corriente de gas N2 y se liofilizaron antes de la derivatización química con 40 ^L de metoxiamina en piridina (30 ^g/mL) durante 45 minutos a 60°C. Posteriormente, las muestras se sililaron utilizando 25 ^L de N-metil-Ntrimetilsililtrifluoroacetamida con trimetilcorosilano al 1% (Thermo Fisher Scientific) durante 30 minutos a 60°C para aumentar la volatilidad de los metabolitos. Se utilizó un sistema GC 7890B acoplado a un espectrómetro de masas 7250 QTOF (Agilent Technologies) para el análisis GC-MS. Las muestras derivatizadas (1 ^L) se inyectaron en el sistema de cromatografía de gases equipado con una columna de fase estacionaria Agilent 19091S-433UI HP5-ms Ultra Inert 86 (30 m x 0,25 mm x 0,25 ^m). Se utilizó helio como gas portador a un caudal de 1,5 ml/minuto en modo de flujo constante. El gradiente de temperatura utilizado fue: de 70 a 190°C a una velocidad de calentamiento de 11°C/m, y de 190°C a 325°C a 21°C/min, manteniendo finalmente durante 4 minutos. La ionización por impacto de electrones se realizó a 70 eV y la temperatura de la fuente se fijó en 230°C. Los espectros de masas se registraron después de un retraso del disolvente de 3 minutos, con el analizador adquiriendo en modo MS de barrido completo a una velocidad de 5 barridos/s dentro de un rango de masas de 35-700 m/z. Al momento de la adquisición, los archivos sin procesar de proveedores propietarios de LC/MS se convirtieron al formato estándar abierto mzML utilizando Proteowizard MS-convert y posteriormente se procesaron con el software XCMS (versión 3.10.2). El análisis XCMS de estos datos proporcionó una matriz que contenía el tiempo de retención, el valor m/z y el área de pico integrado para características alineadas entre muestras (una característica que se define como una entidad molecular con una m/z única y un tiempo de retención específico). Se usaron muestras de control de calidad para tener en cuenta la variación analítica. For GC/MS analysis, samples were dried under a stream of N2 gas and lyophilized before chemical derivatization with 40 ^L methoxyamine in pyridine (30 ^g/mL) for 45 minutes at 60°C. Subsequently, the samples were silylated using 25 ^L of N-methyl-Ntrimethylsilyltrifluoroacetamide with 1% trimethylcorosilane (Thermo Fisher Scientific) for 30 minutes at 60°C to increase the volatility of the metabolites. A 7890B GC system coupled to a 7250 QTOF mass spectrometer (Agilent Technologies) was used for GC-MS analysis. The derivatized samples (1 ^L) were injected into the gas chromatography system equipped with an Agilent 19091S-433UI HP5-ms Ultra Inert 86 stationary phase column (30 m x 0.25 mm x 0.25 ^m). Helium was used as carrier gas at a flow rate of 1.5 ml/minute in constant flow mode. The temperature gradient used was: from 70 to 190°C at a heating rate of 11°C/m, and from 190°C to 325°C at 21°C/min, finally holding for 4 minutes. Electron impact ionization was performed at 70 eV and the source temperature was set at 230°C. Mass spectra were recorded after a 3 min solvent delay, with the analyzer acquiring in full scan MS mode at a rate of 5 scans/s over a mass range of 35-700 m/z. At the time of acquisition, raw files from proprietary LC/MS vendors were converted to the open standard mzML format using Proteowizard MS-convert and subsequently processed with XCMS software (version 3.10.2). The specific retention period). Quality control samples were used to account for analytical variation.

En los experimentos de LC/MS, las características significativamente modificadas por SB-204990 en STD y HFD se priorizaron para la identificación de MS/MS en modo específico. Los metabolitos se identificaron de acuerdo con el Nivel 2, según lo especificado por Schymanskiet al.,2014 ya que sus espectros MS/MS experimentales y de masa exactos coinciden con el patrón de fragmentación de los estándares químicos de las bases de datos METLIN, MassBank y/o NIST17. Para los análisis de GC/MS, los datos de GC/MS sin procesar se convirtieron al formato mzXML utilizando Proteowizard MS-convert. La deconvolución de datos posterior y la alineación se realizaron utilizando eRah y la identificación de metabolitos se llevó a cabo comparando los espectros de fragmentos con los espectros compuestos presentes en la base de datos Golm y las bibliotecas NIST17 .El procesamiento de datos se realizó en las versiones R 3.6.1 y 4.0.3 (R-Foundation for Statistical Computing, www.Rproject.org). In LC/MS experiments, features significantly modified by SB-204990 in STD and HFD were prioritized for MS/MS identification in specific mode. The metabolites were identified according to Level 2, as specified by Schymanskiet al.,2014 since their exact experimental and mass MS/MS spectra match the fragmentation pattern of the chemical standards of the METLIN, MassBank databases and/or NIST17. For GC/MS analyses, raw GC/MS data were converted to mzXML format using Proteowizard MS-convert. Subsequent data deconvolution and alignment were performed using eRah and metabolite identification was carried out by comparing the fragment spectra with the compound spectra present in the Golm database and NIST17 libraries. Data processing was performed in the R versions 3.6.1 and 4.0.3 (R-Foundation for Statistical Computing, www.Rproject.org).

Análisis de lípidos hepáticosLiver lipid analysis

Los lípidos hepáticos se extrajeron de ~20 mg de tejido usando hexano-isopropanol como se describe en Hara y Radin, 1978. Las muestras fueron analizadas por GLC como se describe en Martinez-Forceet al.,2004. Se obtuvieron ésteres metílicos de ácidos grasos (FAMES) a partir de lípidos aislados calentando las muestras a 80°C durante 1 hora en 3 ml de metanol/tolueno/H2SO4 (88:10:2 v/v). Se añadió ácido heptadecanoico (1/10 p/p) a cada muestra como estándar interno para permitir la cuantificación. Después de enfriar, se añadió 1 ml de heptano y se mezclaron las muestras. Los FAMES se recuperaron de la fase superior y luego se separaron y cuantificaron utilizando un cromatógrafo de gases Hewlett-Packard 5890A (Palo Alto, CA, EE. UU.) con una columna capilar Supelco SP-2380 de sílice fundida (30 m de longitud, 0,25 mm de espesor de la película) (Bellefonte, PA, EE. UU.).Se utilizó hidrógeno como gas portador, con una tasa de gas lineal de 28 cm/s. Las temperaturas del detector e inyector se fijaron a 220°C y el horno a 170°C, con una relación de división de 1:50. Los ácidos grasos se identificaron utilizando estándares (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU.). Los triacilglicéridos y los ésteres de colesterol se separaron y cuantificaron por GLC como se describe en Fernandez-Moyaet al.,2000 con un cromatógrafo de gases Agilent 6890 (Palo Alto, CA, EE. UU.). Se añadió ácido triheptadecanoico a las muestras como estándar interno para la cuantificación. Las temperaturas tanto del inyector como del detector fueron de 380°C, la temperatura del horno de 345°C y se aplicó un gradiente de presión de cabeza de 70 a 120 kPa, cambiando este último parámetro dependiendo de la columna. La columna capilar de cromatografía de gases era una J & W Scientific DB-17HT (15 m de longitud, 0,25 mm de d.i., 0,15 ^m de espesor de película) (Folsom, CA, EE. UU.), con una tasa de gas lineal de 50 cm/s, la relación de división era 1:80, y el detector era un detector de ionización de llama (FID). Se identificaron los diferentes triacilglicéridos y ésteres de colesterol respecto a muestras conocidas, y se corrigió la respuesta FID. Los lípidos polares se analizaron y cuantificaron por HPLC. La separación por HPLC se llevó a cabo en un Módulo Waters 2695 (Milford, MA) equipado con un Waters 2420 ELSD. La columna utilizada fue una Lichrospher 100 Diol 254-4 (5 ^m; Merck) aplicando un método basado en un gradiente lineal binario de mezclas de disolventes que contenían diferentes proporciones de hexano, 2-propanol, ácido acético, agua y trimetilamina. El flujo fue de 1 ml/min, los datos se procesaron con el software Empower y el ELSD se calibró regularmente con estándares comerciales de alta pureza para cada lípido. Hepatic lipids were extracted from ~20 mg of tissue using hexane-isopropanol as described in Hara and Radin, 1978. Samples were analyzed by GLC as described in Martinez-Forceet al., 2004. Fatty acid methyl esters (FAMES) were obtained from isolated lipids by heating the samples at 80°C for 1 hour in 3 ml of methanol/toluene/H2SO4 (88:10:2 v/v). Heptadecanoic acid (1/10 w/w) was added to each sample as an internal standard to allow quantification. After cooling, 1 ml of heptane was added and the samples were mixed. FAMES were recovered from the upper phase and then separated and quantified using a Hewlett-Packard 5890A gas chromatograph (Palo Alto, CA, USA) with a Supelco SP-2380 fused silica capillary column (30 m length , 0.25 mm film thickness) (Bellefonte, PA, USA). Hydrogen was used as the carrier gas, with a linear gas rate of 28 cm/s. The detector and injector temperatures were set at 220°C and the oven at 170°C, with a split ratio of 1:50. Fatty acids were identified using standards (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). Triacylglycerides and cholesterol esters were separated and quantified by GLC as described in Fernandez-Moyaet al.,2000 with an Agilent 6890 gas chromatograph (Palo Alto, CA, USA). Triheptadecanoic acid was added to the samples as an internal standard for quantification. The temperatures of both the injector and the detector were 380°C, the oven temperature was 345°C and a head pressure gradient of 70 to 120 kPa was applied, changing this last parameter depending on the column. The gas chromatography capillary column was a J & W Scientific DB-17HT (15 m length, 0.25 mm i.d., 0.15 ^m film thickness) (Folsom, CA, USA), with a linear gas rate of 50 cm/s, the split ratio was 1:80, and the detector was a flame ionization detector (FID). The different triacylglycerides and cholesterol esters were identified with respect to known samples, and the FID response was corrected. Polar lipids were analyzed and quantified by HPLC. HPLC separation was carried out on a Waters 2695 Module (Milford, MA) equipped with a Waters 2420 ELSD. The column used was a Lichrospher 100 Diol 254-4 (5 ^m; Merck) applying a method based on a binary linear gradient of solvent mixtures containing different proportions of hexane, 2-propanol, acetic acid, water and trimethylamine. The flow rate was 1 ml/min, the data were processed with Empower software, and the ELSD was regularly calibrated with high-purity commercial standards for each lipid.

Consumo de oxígeno y ECAROxygen consumption and ECAR

Para estudiar la bioenergética mitocondrial en hepatocitos primarios, las células se midieron utilizando un analizador de flujo extracelular XF24 (Agilent). Después de 16 horas de tratamiento, las células se lavaron con medio de ensayo Seahorse (Seahorse Bioscience), que se complementó con glucosa a 10 mM, piruvato a 1 mM y glutamina a 2 mM, pH 7,2.Las células se incubaron en una incubadora sin CO2 a 37°C durante 1 hora. Luego, se midieron la tasa de consumo de oxigeno (OCR) y la tasa de acidificación extracelular (ECAR). Se determinaron OCR y ECAR en condiciones basales y mediante inyecciones consecutivas de oligomicina (4 ^M) en el minuto 27, cianuro de carbonilo 4- (trifluorometoxi) fenilhidrazona (FCCP; 2 ^M) en el minuto 52, rotenona (1 ^M) en el minuto 78 y antimicina A (5 ^M) en el minuto 104. Se determinaron las tasas de OCR en mitocondrias de hígado fresco en muestras de ratones expuestos a una sonda oral de SB-204990 (30 mg/kg de peso corporal) siguiendo el protocolo de mitocondrias aisladas de Agilent. En resumen, 3 horas después de la sonda, se extrajo el hígado y el lóbulo cuadrado se transfirió a un tubo de disociación GentleMACS™ con 5 ml de tampón MSHE enfriado con hielo (sacarosa 70 mM, manitol 210 mM, HEPES 5,0 mM, EGTA 1,0 mM, 0,5 % (p/v) libre de ácidos grasos-BSA, pH 7,2). Posteriormente, el tejido se homogeneizó en un disociador de tejido GentleMACS bajo el protocolo de ciclo de aislamiento de tejido de ratón-mito. Las muestras frescas se filtraron dos veces a través de un filtro de malla de 40 ^m y finalmente a través de un filtro de malla de 10 ^m. El filtrado se centrifugó a 9000gdurante 10 minutos a 4°C y el sedimento se resuspendió en 200 μl de MSHE sin BSA enfriado con hielo para cuantificar el contenido de proteína. Luego, se añadió BSA libre de ácidos grasos al 0,5% (p/v) y las muestras se diluyeron en tampón MAS tibio (37°C) (sacarosa 70 mM, manitol 220 mM, KH2PO410 mM, MgCl2 5 mM, HEPES 2 mM, EGTA 1 mM, succinato 10 mM, rotenona 2 ^M, BSA libre de ácidos grasos al 0,5% (p/v), pH 7,2). Se sembraron 5 ^g de mitocondrias por pocillo en placas Seahorse y las placas se centrifugaron a 2000gdurante 20 minutos a 4°C utilizando un adaptador de microplacas de cubeta oscilante. La OCR se determinó mediante inyecciones consecutivas de ADP (4 mM) en el minuto 13, oligomicina (3,16 ^M) en el minuto 20, FCCP (4 ^M) en el minuto 26 y antimicina A (4 ^M) en el minuto 31. To study mitochondrial bioenergetics in primary hepatocytes, cells were measured using an XF24 extracellular flux analyzer (Agilent). After 16 hours of treatment, the cells were washed with Seahorse assay medium (Seahorse Bioscience), which was supplemented with 10 mM glucose, 1 mM pyruvate, and 2 mM glutamine, pH 7.2. The cells were incubated in an incubator without CO2 at 37°C for 1 hour. Then, the oxygen consumption rate (OCR) and the extracellular acidification rate (ECAR) were measured. OCR and ECAR were determined under basal conditions and by consecutive injections of oligomycin (4 ^M) at minute 27, carbonyl cyanide 4-(trifluoromethoxy) phenylhydrazone (FCCP; 2 ^M) at minute 52, rotenone (1 ^M ) at minute 78 and antimycin A (5 ^M) at minute 104. OCR rates were determined in fresh liver mitochondria in samples from mice exposed to an oral gavage of SB-204990 (30 mg/kg body weight ) following the Agilent isolated mitochondria protocol. Briefly, 3 hours after gavage, the liver was removed and the square lobe was transferred to a GentleMACS™ dissociation tube with 5 ml of ice-cold MSHE buffer (70 mM sucrose, 210 mM mannitol, 5.0 mM HEPES , 1.0 mM EGTA, 0.5% (w/v) fatty acid-free BSA, pH 7.2). Subsequently, the tissue was homogenized in a GentleMACS tissue dissociator under the mouse-mito tissue isolation cycling protocol. Fresh samples were filtered twice through a 40 ^m mesh filter and finally through a 10 ^m mesh filter. The filtrate was centrifuged at 9000g for 10 minutes at 4°C and the pellet was resuspended in 200 μl of ice-cold BSA-free MSHE to quantify protein content. Then, 0.5% (w/v) fatty acid-free BSA was added and the samples were diluted in warm (37°C) MAS buffer (70 mM sucrose, 220 mM mannitol, 10 mM KH2PO4, 5 mM MgCl2, HEPES 2 mM, 1 mM EGTA, 10 mM succinate, 2 ^M rotenone, 0.5% (w/v) fatty acid-free BSA, pH 7.2). 5 ^g of mitochondria were seeded per well on Seahorse plates and the plates were centrifuged at 2000g for 20 minutes at 4°C using a swing-bucket microplate adapter. OCR was determined by consecutive injections of ADP (4 mM) at minute 13, oligomycin (3.16 ^M) at minute 20, FCCP (4 ^M) at minute 26, and antimycin A (4 ^M) at the 31st minute.

Análisis estadísticoStatistic analysis

El análisis estadístico se realizó utilizando SigmaPlot 12.0 (SigmaPlot, Barcelona, España) y GraphPad prism 7 (GraphPad Software Inc, San Diego, CA). Se utilizaron diferentes pruebas estadísticas basadas en el número de grupos y recomendaciones de los estadísticos SigmaPlot 12.0 y GraphPad prism 7. Las pruebas estadísticas incluyen ANOVA de una vía, ANOVA de dos vías y prueba de student's t-test. En todos los casos se incluyeron al mentos 3 replicas biológicas en la experimentación. Los datos se muestran como medios ± SEM. La significación se reporta en p < 0.05. Statistical analysis was performed using SigmaPlot 12.0 (SigmaPlot, Barcelona, Spain) and GraphPad prism 7 (GraphPad Software Inc, San Diego, CA). Different statistical tests were used based on the number of groups and recommendations of the statisticians SigmaPlot 12.0 and GraphPad prism 7. Statistical tests include one-way ANOVA, two-way ANOVA and student's t-test. In all cases, at least 3 biological replicates were included in the experimentation. Data are shown as means ± SEM. Significance is reported at p < 0.05.

ResultadosResults

SB-204990 extiende la esperanza de vida y la saludSB-204990 extends life expectancy and health

Para definir los cambios metabólicos dependientes de la edad que contribuyen a promover los procesos de envejecimiento, así como a causar una muerte prematura, evaluamos diferentes parámetros de la homeostasis de la glucosa en ratones sanos de diferentes edades alimentados con una dieta estándar (STD). El peso corporal y el peso de varios tejidos fue mayor en ratones adultos y viejos (Figura 1A-B). La evaluación de la tolerancia a la glucosa oral indicó la ausencia de alteraciones importantes dependientes de la edad en los niveles de glucosa o insulina durante las pruebas llevadas a cabo en ratones jóvenes y viejos. Sin embargo, se observaron diferencias significativas específicamente en ratones adultos frente a viejos en los niveles de insulina circulante (Figura 1C- F).El análisis de la tolerancia al piruvato y la sensibilidad a la insulina indicó una capacidad reducida para promover la gluconeogénesis hepática, así como una resistencia severa a la insulina en ratones de edad avanzada (Figura 1G-J). En condiciones de ayuno, los ratones viejos exhibieron hiperinsulinemia, mientras mantuvieron la normoglucemia, produciendo un mayor índice de evaluación del modelo homeostático de resistencia a la insulina (Homa-IR) (Figura 1K-M). Estos datos indicaron que los efectos más destacados del envejecimiento implican un deterioro de la funcionalidad en los tejidos diana de la insulina en el control del metabolismo de la glucosa. To define the age-dependent metabolic changes that contribute to promoting aging processes, as well as causing premature death, we evaluated different parameters of glucose homeostasis in healthy mice of different ages fed a standard diet (STD). Body weight and weight of various tissues was higher in adult and old mice (Figure 1A-B). Assessment of oral glucose tolerance indicated the absence of significant age-dependent alterations in glucose or insulin levels during tests carried out in young and old mice. However, significant differences were observed specifically in adult versus old mice in circulating insulin levels (Figure 1C-F). Analysis of pyruvate tolerance and insulin sensitivity indicated a reduced ability to promote hepatic gluconeogenesis, as well as severe insulin resistance in aged mice (Figure 1G-J). Under fasting conditions, old mice exhibited hyperinsulinemia, while maintaining normoglycemia, producing a higher homeostatic model assessment index of insulin resistance (Homa-IR) (Figure 1K-M). These data indicated that the most prominent effects of aging involve a deterioration in functionality in insulin target tissues in the control of glucose metabolism.

A continuación, nos enfocamos en determinar si los niveles de expresión de ACLY podrían contribuir a los cambios mencionados en el metabolismo de la glucosa en los tejidos metabólicos de formadependiente de la edad. We next focused on determining whether ACLY expression levels could contribute to the aforementioned changes in glucose metabolism in metabolic tissues in an age-dependent manner.

Los ratones viejos exhibieron mayores niveles de expresión de ACLY y de actividad enzimática en el hígado (Figura 1N y Figura 2A). Estos datos respaldan el importante papel del ACLY hepático en el envejecimiento y corroboran que restringir la expresión y/o la actividad de ACLY podría refrenar los procesos de envejecimiento intrínsecos. Old mice exhibited higher levels of ACLY expression and enzyme activity in the liver (Figure 1N and Figure 2A). These data support the important role of hepatic ACLY in aging and corroborate that restricting ACLY expression and/or activity could restrain intrinsic aging processes.

SB-204990 mejora la función metabólica y física en ratones alimentados con una dieta alta en grasas (HFD)SB-204990 improves metabolic and physical function in mice fed a high-fat diet (HFD)

En condiciones fisiológicas, ACLY ha sido propuesto como el principal productor de Ac-CoA citosólico (Pietrocolaet al.,2015). El Ac-CoA citosólico se usa para la producción de lípidos endógenos y para la producción de malonil-coenzima A, un inhibidor de la carnitina palmitoiltransferasa I necesaria para la absorción de ácidos grasos en la mitocondria (Schlaepfer y Joshi, 2020). Under physiological conditions, ACLY has been proposed as the main producer of cytosolic Ac-CoA (Pietrocolaet al., 2015). Cytosolic Ac-CoA is used for the production of endogenous lipids and for the production of malonyl-coenzyme A, an inhibitor of carnitine palmitoyltransferase I required for fatty acid uptake into the mitochondria (Schlaepfer and Joshi, 2020).

Se midió la incorporación de [H3]-glucosa radiomarcada en lípidos para evaluar indirectamente la liponeogénesis en hepatocitos primarios aislados de ratones macho de tipo salvaje. Los resultados indicaron que SB-204990 provoca una inhibición, dependiente de la dosis, de la lipogénesisde novodependiente de la glucosa (Figura 4A). La muerte celular medida a través de ELISA y la secreción de urea indicaron que la toxicidad ocurre en concentraciones superiores a 10 ^M, con una marcada toxicidad a 100 ^M (Figura 4B-C). Los experimentos en islotes pancreáticos primarios aislados de ratones de tipo salvaje indicaron una menor susceptibilidad a las alteraciones promovidas por SB-204990 en las pruebas funcionales y de viabilidad en comparación con los hepatocitos (Figura 4D-F). Incorporation of radiolabeled [H3]-glucose into lipids was measured to indirectly assess liponeogenesis in primary hepatocytes isolated from wild-type male mice. The results indicated that SB-204990 causes a dose-dependent inhibition of glucose-dependent de novo lipogenesis (Figure 4A). Cell death measured via ELISA and urea secretion indicated that toxicity occurs at concentrations greater than 10^M, with marked toxicity at 100^M (Figure 4B-C). Experiments on primary pancreatic islets isolated from wild-type mice indicated reduced susceptibility to SB-204990-promoted alterations in functional and viability tests compared to hepatocytes (Figure 4D-F).

En conjunto, estos resultados muestran que la inhibiciónin vitrode la biosíntesis de ácidos grasos mediada por la inhibición de SB-204990 de ACLY se puede lograr en concentraciones no tóxicas (es decir, ~10 ^M). Taken together, these results show that in vitro inhibition of fatty acid biosynthesis mediated by SB-204990 inhibition of ACLY can be achieved at non-toxic concentrations (i.e., ~10^M).

Se realizaron estudios farmacocinéticos para determinar los niveles circulantes de SB-204990 tras la administración oral en ratones. Los resultados indicaron que una dosis única de 30 mg/kg de peso corporal de SB-204990 generó una concentración plasmática de ~ 4 ^M 2 horas después de la ingestión, en el rango de concentraciones no tóxicas utilizadas en estudiosin vitroy en dosis que prolongaron la esperanza de vida en levaduras y moscas (Figura 3A). Pharmacokinetic studies were performed to determine circulating levels of SB-204990 following oral administration in mice. The results indicated that a single dose of 30 mg/kg body weight of SB-204990 generated a plasma concentration of ~ 4 ^M 2 hours after ingestion, in the range of non-toxic concentrations used in in vitro studies and at doses that prolonged lifespan in yeast and flies (Figure 3A).

Estos datos sirvieron para estimar la dosis óptima de SB-204990 para estudiosin vivoa largo plazo en 0,25 mg de compuesto/g de alimento (~ 4 g de ingesta de alimento/día) en ratones. These data were used to estimate the optimal dose of SB-204990 for long-term in vivo studies at 0.25 mg of compound/g of food (~ 4 g of food intake/day) in mice.

Los ratones de tipo salvaje se alimentaron con una dieta sana (STD) o una dieta rica en grasas (HFD) diabetogénica libre de colesterol y se trataron o no con SB-204990 durante 15 semanas. Como era de esperar, el tratamientoin vivocon el inhibidor de ACLY SB-204990 no alteró la actividad enzimática de ACLY en el tejido hepático (Figura 4G) (Pearceet al.,1998) y el peso corporal de los ratones alimentados con STD fue menor que el de los ratones alimentados con HFD (Figura 3B). Wild-type mice were fed a healthy diet (STD) or a cholesterol-free diabetogenic high-fat diet (HFD) and treated or not with SB-204990 for 15 weeks. As expected, in vivo treatment with the ACLY inhibitor SB-204990 did not alter ACLY enzymatic activity in liver tissue (Figure 4G) (Pearceet al., 1998) and the body weight of STD-fed mice was lower than that of HFD-fed mice (Figure 3B).

Los ratones alimentados con HFD y tratados con SB-204990 exhibieron un peso corporal más bajo a partir de la semana 9 de tratamiento en comparación con los ratones alimentados con HFD. La ingesta diaria de energía y el contenido de lípidos en las heces no se vieron alterados por la suplementación con SB-204990 (Figura 4H-I). Sin embargo, la ingesta de energía inducida por el ayuno fue mayor en ratones con dieta STD y tratados con SB-204990 en comparación con sus pares no tratados (Figura 4J). HFD-fed and SB-204990-treated mice exhibited lower body weight beginning at week 9 of treatment compared to HFD-fed mice. Daily energy intake and fecal lipid content were not altered by SB-204990 supplementation (Figure 4H-I). However, fasting-induced energy intake was higher in mice on STD diet and treated with SB-204990 compared to their untreated peers (Figure 4J).

Posteriormente se investigaron los efectos de SB-204990 en la homeostasis de la glucosa. La prueba de tolerancia a la glucosa oral (OGTT) indicó que, aunque los animales alimentados con las mismas dietas comenzaron con valores similares, SB-204990 produjo un deterioro leve en la tolerancia a la glucosa en ratones STD-SB, mientras que en los ratones alimentados con HFD-SB tuvo el efecto opuesto, es decir, una mejora, en comparación con HFD no tratados (Figura 3C-D). Se obtuvieron resultados similares en una prueba de tolerancia al piruvato intraperitoneal (IPPTT), lo que indica un papel fundamental de ACLY en el tejido hepático (Figura 3E-F). The effects of SB-204990 on glucose homeostasis were subsequently investigated. The oral glucose tolerance test (OGTT) indicated that, although animals fed the same diets started with similar values, SB-204990 produced a mild impairment in glucose tolerance in STD-SB mice, while in Mice fed HFD-SB had the opposite effect, that is, an improvement, compared to untreated HFD (Figure 3C-D). Similar results were obtained in an intraperitoneal pyruvate tolerance test (IPPTT), indicating a critical role for ACLY in liver tissue (Figure 3E-F).

Para evaluar si los cambios en la tolerancia a la glucosa se deben a un funcionamiento ineficiente de las células p pancreáticas o a una resistencia a la acción de la insulina en sus tejidos diana, se realizó una prueba de tolerancia a la insulina (ITT) (Figura 3G-H).Cuando se les administró una inyección de insulina intraperitoneal, todos los grupos mostraron un déficit en sus respuestas en comparación con el grupo de STD. La determinación de los niveles de insulina durante un test oral de tolerancia a la glucosa (OGTT) indicó que STD-SB responde con una potente secreción de insulina, lo que sugiere que la resistencia a la insulina es la principal causa subyacente de la homeostasis de glucosa desregulada en ratones STD-SB (Figura 3I-J). Los ratones HFD-SB exhibieron niveles de insulina similares durante la OGTT. La evaluación de los niveles de glucosa durante un período de ayuno de 24 horas indicó que los ratones STD-SB exhibieron niveles de glucosa más altos en comparación con los ratones STD, mientras que los ratones alimentados con HFD exhibieron niveles similares independientemente de la suplementación con SB-204990 (Figura 3K-L). Los niveles de glucosa y los niveles de insulina en condiciones de ayuno fueron mayores en los ratones STD-SB en comparación con los ratones alimentados con STD, lo que produjo un mayor índice HOMA-IR (Figura 5A-C). Por el contrario, los ratones alimentados con HFD tratados con SB-204990 exhibieron niveles más bajos de glucosa en ayunas, insulina en ayunas y valores más bajos de HOMA-IR en comparación con sus homólogos alimentados con HFD (Figura 5A-C). El porcentaje de hemoglobina glicosilada indicó una tendencia hacia niveles reducidos en ratones alimentados con HFD-SB en comparación con ratones alimentados con HFD (p = 0,07 en ANOVA de dos vías), sin diferencias en ratones alimentados con una dieta saludable (Figura 5D). To evaluate whether changes in glucose tolerance are due to inefficient functioning of pancreatic p cells or resistance to insulin action in their target tissues, an insulin tolerance test (ITT) was performed (Figure 3G-H).When given an intraperitoneal insulin injection, all groups showed a deficit in their responses compared to the STD group. Determination of insulin levels during an oral glucose tolerance test (OGTT) indicated that STD-SB responds with potent insulin secretion, suggesting that insulin resistance is the main underlying cause of insulin homeostasis. dysregulated glucose in STD-SB mice (Figure 3I-J). HFD-SB mice exhibited similar insulin levels during OGTT. Evaluation of glucose levels during a 24-hour fasting period indicated that STD-SB mice exhibited higher glucose levels compared to STD mice, while HFD-fed mice exhibited similar levels regardless of supplementation. SB-204990 (Figure 3K-L). Glucose levels and insulin levels under fasting conditions were higher in STD-SB mice compared to STD-fed mice, resulting in a higher HOMA-IR index (Figure 5A-C). In contrast, HFD-fed mice treated with SB-204990 exhibited lower levels of fasting glucose, fasting insulin, and lower HOMA-IR values compared to their HFD-fed counterparts (Figure 5A-C). The percentage of glycosylated hemoglobin indicated a trend toward reduced levels in mice fed HFD-SB compared to mice fed HFD (p = 0.07 in two-way ANOVA), with no differences in mice fed a healthy diet (Figure 5D ).

Para dilucidar si la inhibición de ACLY mediada por SB-204990 influye en la homeostasis del colesterol, se midieron los niveles circulantes de lipoproteínas de baja densidad/muy baja densidad (LDL/VLDL) y los niveles de colesterol total (Figura 5E-F). La administración de SB-204990 en HFD redujo los niveles circulantes de LDL/VLDL y colesterol total, mientras que no se detectaron cambios en los ratones tratados con SB-204990 bajo STD en comparación con sus homólogos no tratados. Sorprendentemente, en ambos casos, los valores en el grupo HFD-SB fueron comparables a los de los ratones STD alimentados sanos, lo que demuestra que SB-204990 previene los efectos nocivos de HFD en la homeostasis del colesterol. To elucidate whether SB-204990-mediated ACLY inhibition influences cholesterol homeostasis, circulating low-density/very-low-density lipoprotein (LDL/VLDL) levels and total cholesterol levels were measured (Figure 5E-F). . Administration of SB-204990 under HFD reduced circulating levels of LDL/VLDL and total cholesterol, while no changes were detected in SB-204990-treated mice under STD compared to their untreated counterparts. Surprisingly, in both cases, the values in the HFD-SB group were comparable to those in healthy fed STD mice, demonstrating that SB-204990 prevents the deleterious effects of HFD on cholesterol homeostasis.

A continuación, nos centramos en determinar los efectos en los resultados de la función motora. El SB-204990 en HFD mejoró el rendimiento físico en las pruebas de rendimiento de Rotarod (que mide la coordinación, equilibrio y fatiga en roedores) y Wire Hang o suspensión en cable (que evalúa la función motora y del sistema nervioso central -SNC- en roedores), lo que indica el estado general más saludable de estos animales en comparación con los ratones alimentados con HFD (Figura 5G-H). La memoria espacial no se vio alterada por la suplementación con SB-204990 independientemente de la dieta (Figura 6A-F). Next, we focused on determining the effects on motor function outcomes. SB-204990 in HFD improved physical performance in the Rotarod performance tests (which measures coordination, balance, and fatigue in rodents) and Wire Hang (which evaluates motor and central nervous system (CNS)) function. in rodents), indicating the healthier overall condition of these animals compared to HFD-fed mice (Figure 5G-H). Spatial memory was not altered by SB-204990 supplementation regardless of diet (Figure 6A-F).

En el momento del sacrificio (es decir, 15 semanas de tratamiento), los ratones alimentados con STD tratados con SB-204990 exhibieron una mayor masa de tejido adiposo blanco (WAT por sus siglas en inglés ”White adipocite tissue”), mientras que los ratones alimentados con HFD suplementado con SB-204990 mostraron una masa de WAT reducida en comparación con su respectiva dieta no tratada (Figura 5I). El examen histológico de los tejidos indicó una reducción masiva en el contenido de lípidos en el tejido hepático y un menor tamaño de adipocitos en ratones tratados con HFD-SB, mientras que no se observaron efectos importantes en las secciones de músculo esquelético y pancreático (Figura 5J-K). Al igual que los ratones que carecían de ACLY en el tejido adiposo blanco (Zhaoet al.,2016), los ratones sanos alimentados tratados con SB-204990 exhibieron un mayor tamaño medio de adipocitos en el tejido adiposo blanco. At the time of sacrifice (i.e., 15 weeks of treatment), STD-fed mice treated with SB-204990 exhibited greater white adipose tissue (WAT) mass, while Mice fed HFD supplemented with SB-204990 showed reduced WAT mass compared to their respective untreated diet (Figure 5I). Histological examination of the tissues indicated a massive reduction in lipid content in liver tissue and smaller adipocyte size in mice treated with HFD-SB, while no significant effects were observed in skeletal and pancreatic muscle sections (Figure 5J-K). Similar to mice lacking ACLY in white adipose tissue (Zhaoet al., 2016), healthy fed mice treated with SB-204990 exhibited increased mean adipocyte size in white adipose tissue.

En conjunto, estos resultados muestran que SB-204990 tiene efectos opuestos según la dieta proporcionada. En ratones sanos alimentados con STD, SB-204990 produce un deterioro en la homeostasis de la glucosa debido a la resistencia a la insulina, lo que sugiere que se requiere un nivel de actividad de ACLY para mantener la salud metabólica. Sin embargo, en condiciones metabólicamente desafiantes, como una alimentación HFD, la inhibición de ACLY promovida por SB-204990 mejora la salud metabólica y física. Taken together, these results show that SB-204990 has opposite effects depending on the diet provided. In healthy STD-fed mice, SB-204990 results in impaired glucose homeostasis due to insulin resistance, suggesting that a certain level of ACLY activity is required to maintain metabolic health. However, under metabolically challenging conditions, such as an HFD diet, SB-204990-promoted ACLY inhibition improves metabolic and physical health.

La reprogramación metabólica inducida por SB-204990 es independiente de los cambios globales en la acetilación de histonasSB-204990-induced metabolic reprogramming is independent of global changes in histone acetylation

Se evaluó la contribución de ACLY en la reprogramación celular en diferentes condiciones metabólicas, en concreto si la actividad restringida de ACLY promovida por SB-204990 podría alterar la acetilación de histonas, un mecanismo global que controla la transcripción (Wellenet al.,2009). La incubación de células de hepatocitos AML12 con acetato, un sustrato de la sintetasa Ac-CoA citoplasmática (Acs, también conocida como AceCS1) para producir Ac-CoA citosólica, en el orden de las concentraciones en la vena porta (Balmeret al.,2016; Zhaoet al.,2020), produjo niveles máximos de acetilación de histonas en todas las histonas centrales evaluadas (Figura 7A y Figura 8A). Sorprendentemente, la abundancia equimolar de citrato, sustrato de ACLY, no mejoró la acetilación de histonas, lo que sugiere que la disponibilidad de citrato no limita los eventos de acetilación. The contribution of ACLY in cellular reprogramming under different metabolic conditions was evaluated, specifically whether the restricted activity of ACLY promoted by SB-204990 could alter histone acetylation, a global mechanism that controls transcription (Wellenet al., 2009). Incubation of AML12 hepatocyte cells with acetate, a substrate of cytoplasmic Ac-CoA synthetase (Acs, also known as AceCS1) to produce cytosolic Ac-CoA, in the order of concentrations in the portal vein (Balmeret al., 2016 ; Zhaoet al.,2020), produced maximum levels of histone acetylation in all core histones tested (Figure 7A and Figure 8A). Surprisingly, equimolar abundance of the ACLY substrate citrate did not enhance histone acetylation, suggesting that citrate availability does not limit acetylation events.

Los niveles suprafisiológicos de glucosa, que podrían promover la generación de Ac-CoA a través del metabolismo mitocondrial de la glucólisis, no dieron como resultado aumentos constantes en la acetilación de histonas, lo que demuestra que los aumentos netos de la acetilación de histonas podrían depender más de la actividad citoplasmática de Acs que de la actividad de ACLY. En estas condiciones celulares, el tratamiento con SB-204990 no disminuyó los niveles de acetilación de histonas (Figura 7A y Figura 8A). Las diferencias entre los efectos del acetato, el citrato y la glucosa, y la falta de efectos de SB-204990 respaldan la idea de que el Acs citoplasmático es una fuente importante de Ac-CoA en la promoción de los eventos de acetilación de histonas que regulan la estructura de la cromatina en los hepatocitos AML12. En el hígado de ratón, el análisis de la acetilación de histonas, los niveles globales de acetilación de proteínas y los niveles totales de Ac-CoA confirmaron la falta de diferencias en los ratones tratados con SB-204990 alimentados con una dieta saludable o HFD (Figura 7B-F).Estos datos sugieren que los mecanismos compensatorios potencian la generación de Ac-CoA tras la inhibición de ACLY mediada por SB-204990. Por lo tanto, la modulación de la acetilación de proteínas globales (incluidas las histonas) no es la causa principal de los efectos metabólicos de SB-204990. Supraphysiological glucose levels, which could promote Ac-CoA generation through the mitochondrial metabolism of glycolysis, did not result in consistent increases in histone acetylation, demonstrating that net increases in histone acetylation could depend more of the cytoplasmic activity of Acs than of the activity of ACLY. Under these cellular conditions, SB-204990 treatment did not decrease histone acetylation levels (Figure 7A and Figure 8A). The differences between the effects of acetate, citrate and glucose, and the lack of effects of SB-204990, support the idea that cytoplasmic Acs is an important source of Ac-CoA in promoting histone acetylation events that regulate chromatin structure in AML12 hepatocytes. In mouse liver, analysis of histone acetylation, global protein acetylation levels, and total Ac-CoA levels confirmed the lack of differences in SB-204990-treated mice fed a healthy diet or HFD ( Figure 7B-F). These data suggest that compensatory mechanisms enhance Ac-CoA generation following SB-204990-mediated ACLY inhibition. Therefore, modulation of global protein acetylation (including histones) is not the primary cause of the metabolic effects of SB-204990.

La colesterogénesis se encuentra entre los principales efectores de la acción de SB-204990Cholesterogenesis is among the main effectors of the action of SB-204990

El análisis de los ésteres de colesterol hepático indicó una reducción sólida tanto en los ratones alimentados con STD tratados con SB como con HFD tratados con SB (Figura 9A). El análisis global de los ácidos grasos hepáticos indicó diferencias menores en las especies de ácidos grasos, revelando una ligera reducción en el ácido palmítico en ratones STD-SB y un modesto aumento en el ácido vaccénico en ratones HFD-SB (Figura 9D). En consecuencia, el análisis de las especies de triglicéridos reveló una disminución específica en los triglicéridos que contenían dos ácidos palmíticos (POP y PLP) en ratones STD-SB (Figura 9E). En ratones HFD-SB encontramos mayores niveles hepáticos de varias especies de triglicéridos que contienen dos ácidos grasos saturados (POP, PLS) y niveles más bajos de triglicéridos que contienen ácidos grasos poliinsaturados (POL, PLL OOL), un efecto que se ha observado en células LNCaP con ACLY depletado (Figura 9E)(Migitaet al.,2014). El análisis de las especies de lípidos polares indicó niveles reducidos de fosfatidilserina global en ratones STD-SB. El análisis de especies hidrofóbicas moduladas en nuestra metabolómica LC/MS no dirigida indicó niveles aumentados de varias especies de fosfatidilcolinas de cadena larga, mientras que las fosfatidilcolinas de cadena corta se redujeron (Figura 9F). Además, también se detectaron alteraciones en las especies de diglicéridos y fosfatidilinositol, lo que indica una profunda modulación en el lipidoma (Figura 9F). Sorprendentemente, también se encontró un acuerdo general con estas tendencias en ratones tratados con SB-204990 alimentados con HFD (Figura 9F).Además, observamos una reducción sólida de los precursores de pteridina y betaína relacionados con el ciclo del folato y el metabolismo de un carbono y un aumento concomitante de la carnitina transmetilada en ratones alimentados con STD tratados con SB-204990 (Figura 9G). Es de destacar que el glicerol 3-fosfato, un precursor en la síntesis de glicerolípidos, aumentó en el hígado de ratones STD-SB (Figura 9G). Curiosamente, SB-204990 no logró afectar estos niveles de metabolitos en ratones alimentados con un HFD. Estos datos sugieren que las modulaciones inducidas por SB-204990 en el ciclo del folato son más prominentes en condiciones saludables de alimentación, lo que revela diferencias en cómo se activa esta vía bajo diferentes regímenes de alimentación. Analysis of hepatic cholesterol esters indicated a robust reduction in both SB-treated STD-fed and SB-treated HFD-fed mice (Figure 9A). Global analysis of hepatic fatty acids indicated minor differences in fatty acid species, revealing a slight reduction in palmitic acid in STD-SB mice and a modest increase in vaccenic acid in HFD-SB mice (Figure 9D). Accordingly, analysis of triglyceride species revealed a specific decrease in triglycerides containing two palmitic acids (POP and PLP) in STD-SB mice (Figure 9E). In HFD-SB mice we found higher hepatic levels of several species of triglycerides containing two saturated fatty acids (POP, PLS) and lower levels of triglycerides containing polyunsaturated fatty acids (POL, PLL OOL), an effect that has been observed in ACLY-depleted LNCaP cells (Figure 9E)(Migitaet al.,2014). Analysis of polar lipid species indicated reduced global phosphatidylserine levels in STD-SB mice. Analysis of modulated hydrophobic species in our untargeted LC/MS metabolomics indicated increased levels of several long-chain phosphatidylcholine species, while short-chain phosphatidylcholine species were decreased (Figure 9F). Furthermore, alterations in diglyceride and phosphatidylinositol species were also detected, indicating profound modulation in the lipidome (Figure 9F). Surprisingly, general agreement with these trends was also found in HFD-fed SB-204990-treated mice (Figure 9F). Furthermore, we observed a robust reduction of pteridine and betaine precursors related to the folate cycle and metabolism of a carbon and a concomitant increase in transmethylated carnitine in STD-fed mice treated with SB-204990 (Figure 9G). Of note, glycerol 3-phosphate, a precursor in glycerolipid synthesis, was increased in the liver of STD-SB mice (Figure 9G). Interestingly, SB-204990 failed to affect these metabolite levels in mice fed an HFD. These data suggest that SB-204990-induced modulations in the folate cycle are more prominent under healthy feeding conditions, revealing differences in how this pathway is activated under different feeding regimes.

En general, los resultados mostrados revelaron que SB-204990 produce modulaciones en vías relacionadas con una mejor supervivencia y salud, que incluyen el metabolismo de varios aminoácidos y lípidos (Annibalet al.,2021; Aonet al.,2020). Overall, the results shown revealed that SB-204990 produces modulations in pathways related to improved survival and health, including the metabolism of various amino acids and lipids (Annibalet al.,2021; Aonet al.,2020).

SB-204990 se dirige a la función mitocondrial hepáticaSB-204990 targets liver mitochondrial function

Contrariamente al papel putativo de ACLY en la producción de Ac-CoA para la síntesis de ácidos grasosde novoy a pesar del hecho de que la incorporación de glucosa en los lípidos se redujo con SB-204990, encontramos que los hepatocitos primarios exhibieron un rápido aumento en el contenido de lípidos tras el tratamiento con SB-204990 (Figura 10A-B y Figura 4A). Curiosamente, se han observado efectos similares (p. ej., gotas de lípidos más grandes/tamaño de adipocitos) en ratones sanos alimentados y cultivos celulares sin actividad ACLY(Figura 5J-K) (Martinez Calejmanet al.,2020). La incubación de hepatocitos primarios con acetato o citrato no aumentó el contenido de lípidos (Figura 10C y Figura 11A).Las condiciones de cultivo que imitaban la hiperglucemia mostraron una tendencia hacia una mayor acumulación de lípidos que fue estadísticamente significativa solo cuando se complementó con acetato. En condiciones de glucosa basal, SB-204990 produjo aumentos netos en el contenido de lípidos incluso cuando los medios de cultivo se complementaron con citrato y acetato. La acumulación de lípidos en condiciones de inhibición de ACLY mediada por SB-204990 podría explicarse por la actividad metabólica restringida. La prueba de MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-bromuro de 2,5-difeniltetrazolio) indicó que, en condiciones basales, SB-204990 reduce el metabolismo celular (Figura 10D). Sorprendentemente, la suplementación con acetato no restauró la actividad metabólica de los hepatocitos primarios tratados con SB-204990, lo que respalda las observaciones anteriores que indican que la actividad restringida de ACLY no puede compensarse por completo con la suplementación con acetato (Zhaoet al.,2016). Contrary to the putative role of ACLY in the production of Ac-CoA for de novoy fatty acid synthesis despite the fact that glucose incorporation into lipids was reduced by SB-204990, we found that primary hepatocytes exhibited a rapid increase in the lipid content after treatment with SB-204990 (Figure 10A-B and Figure 4A). Interestingly, similar effects (e.g., larger lipid droplets/adipocyte size) have been observed in healthy fed mice and cell cultures without ACLY activity (Figure 5J-K) (Martinez Calejmanet al., 2020). Incubation of primary hepatocytes with acetate or citrate did not increase lipid content (Figure 10C and Figure 11A). Culture conditions mimicking hyperglycemia showed a trend toward greater lipid accumulation that was statistically significant only when supplemented with acetate. . Under basal glucose conditions, SB-204990 produced net increases in lipid content even when culture media were supplemented with citrate and acetate. Lipid accumulation under conditions of SB-204990-mediated ACLY inhibition could be explained by the restricted metabolic activity. The MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) test indicated that, under basal conditions, SB-204990 reduces cellular metabolism (Figure 10D). Surprisingly, acetate supplementation did not restore the metabolic activity of primary hepatocytes treated with SB-204990, supporting previous observations indicating that the restricted activity of ACLY cannot be fully compensated by acetate supplementation (Zhaoet al., 2016).

Se estudió el efecto de SB-204990 en el rendimiento mitocondrial, que podría potenciar la acumulación de lípidos. Para ello se evaluó la dinámica funcional mitocondrial en hepatocitos primarios tratados con SB-204990. SB-204990 redujo las tasas de consumo de oxígeno basal y máxima (OCR), mientras que específicamente la las tasas de consumo máxima disminuyó en células cultivadas con glucosa alta (25 mM) tratadas con SB-204990 (Figura 10E). En medios con contenido de glucosa estándar y alto, SB-204990 promovió la reducción de la tasa de acidificación extracelular (ECAR) en células desafiadas con oligomicina y FCCP, lo que indica una glucólisis reducida(Figura 10F). Este resultado sugiere la inhibición alostérica de la glucólisis por acumulación intracelular de citrato (Garlandet al.,1963). A continuación, determinamos si SB-204990 podría provocar efectos en las mitocondriasin vivo.Las mitocondrias de hígado recién aisladas de ratones tratados con SB-204900 (30 mg/kg de peso corporal; sonda oral; 3 horas de tratamiento) exhibieron un bloqueo y un aumento restringido de OCR inducido por ADP y FCCP, respectivamente (Figura 10G). Estos datos indican un efecto rápido de SB-240990 en el desacoplamiento mitocondrial y sugieren que los factores involucrados en el almacenamiento y la utilización de energía podrían modularse en condiciones de inhibición de ACLY mediada por SB-204990. Curiosamente, encontramos que la fosforilación de pThr 172 Ampk se redujo en el hígado de ratones tratados durante 15 semanas con SB-204990 independientemente de la dieta, así como en los hepatocitos primarios tratados con SB-204990, lo que sugiere un rico estado energético (Figura 10H y Figura 11B-C). Los hepatocitos primarios se trataron simultáneamente con SB-204990 y el activador Ampk metformina (Figura 10I-K). La metformina normalizó la actividad metabólica y los niveles de lípidos, lo que indica que estos efectos requieren el bloqueo de la actividad de la Ampk. Se obtuvieron resultados similares utilizando el activador de la Ampk AICAR (Figura 11D). Es importante destacar que la inhibición farmacológica y la activación de otras vías alteradas por SB-204990, como mTOR y el ciclo del folato, no revirtieron las alteraciones en la actividad de MTT y el contenido de lípidos promovidas por SB-204990, lo que indica un papel importante de la inhibición de Ampk en estos efectos (Figura 11D).En el tejido hepático, pThr 172 Ampk restringido se asoció con marcadores de señalización mTOR restringidos y un aumento de la expresión de Sirtl en ratones STD-SB-204990, mientras que se encontró que la señalización de mTOR estaba inalterada y se produjo un aumento de la expresión de Nmnat en ratones HFD-SB-204990 (Figura 10H y Figura 11C). Estos resultados sugieren que la expresión o actividad mejorada de Sirt1, a través de una mayor disponibilidad de NAD+ y/o actividad mTOR restringida, podría compensar la actividad reducida de Ampk (Aonet al.,2020; Gomeset al.,2013). Es importante destacar que los marcadores de contenido mitocondrial y biogénesis se redujeron en el hígado de ratones tratados con SB-204990 alimentados con una dieta saludable, mientras que los niveles de expresión de Acaa2, involucrado en la p-oxidación mitocondrial, aumentaron tanto en ratones alimentados tanto con STD como con HFD tratados con SB-204990(Figura 10H y Figura 11C). The effect of SB-204990 on mitochondrial performance, which could enhance lipid accumulation, was studied. To this end, mitochondrial functional dynamics was evaluated in primary hepatocytes treated with SB-204990. SB-204990 reduced the basal and maximal oxygen consumption rates (OCR), while specifically the maximal consumption rates were decreased in high glucose (25 mM) cultured cells treated with SB-204990 (Figure 10E). In standard and high glucose content media, SB-204990 promoted the reduction of extracellular acidification rate (ECAR) in cells challenged with oligomycin and FCCP, indicating reduced glycolysis (Figure 10F). This result suggests allosteric inhibition of glycolysis by intracellular accumulation of citrate (Garlandet al., 1963). Next, we determined whether SB-204990 could elicit effects on mitochondria in vivo. Freshly isolated liver mitochondria from mice treated with SB-204900 (30 mg/kg body weight; oral gavage; 3 hours of treatment) exhibited a block and a restricted increase in OCR induced by ADP and FCCP, respectively (Figure 10G). These data indicate a rapid effect of SB-240990 on mitochondrial uncoupling and suggest that factors involved in energy storage and utilization could be modulated under conditions of SB-204990-mediated ACLY inhibition. Interestingly, we found that pThr 172 Ampk phosphorylation was reduced in the liver of mice treated for 15 weeks with SB-204990 regardless of diet, as well as in primary hepatocytes treated with SB-204990, suggesting an energy-rich state ( Figure 10H and Figure 11B-C). Primary hepatocytes were simultaneously treated with SB-204990 and the Ampk activator metformin (Figure 10I-K). Metformin normalized metabolic activity and lipid levels, indicating that these effects require blockade of Ampk activity. Similar results were obtained using the Ampk activator AICAR (Figure 11D). Importantly, pharmacological inhibition and activation of other pathways altered by SB-204990, such as mTOR and the folate cycle, did not reverse the alterations in MTT activity and lipid content promoted by SB-204990, indicating an important role of Ampk inhibition in these effects (Figure 11D). In liver tissue, pThr 172 Ampk restricted was associated with restricted mTOR signaling markers and increased Sirtl expression in STD-SB-204990 mice, while that mTOR signaling was found to be unaltered and increased Nmnat expression occurred in HFD-SB-204990 mice (Figure 10H and Figure 11C). These results suggest that enhanced Sirt1 expression or activity, through increased NAD+ availability and/or restricted mTOR activity, could compensate for reduced Ampk activity (Aonet al.,2020; Gomeset al.,2013). Importantly, markers of mitochondrial content and biogenesis were reduced in the liver of SB-204990-treated mice fed a healthy diet, while expression levels of Acaa2, involved in mitochondrial p-oxidation, increased in both mice. fed with both STD and HFD treated with SB-204990 (Figure 10H and Figure 11C).

Las modulaciones en la dinámica funcional mitocondrial podrían alterar la resistencia al estrés y la acumulación de daño oxidativo (Martin-Montalvoet al.,2013). Los lisados de hígado de ratones tratados con SB-204990 exhibieron niveles reducidos de marcadores de respuesta al daño del ADN (STD-SB) o peroxidación lipídica (HFD-SB), así como una mayor expresión de la proteína antioxidante Sod1, mientras que los marcadores de autofagia exhibieron efectos divergentes (Figura 11E-F). Bajo condiciones de alimentación saludables, los niveles de Fas se redujeron, lo que respalda la idea de que el metabolismo mitocondrial reducido podría tener un mayor peso específico que promueve la acumulación de lípidosin vivoque las alteraciones en la lipogénesisde novo(Figura 10H y Figura 11C). Todos estos resultados indican que ACLY se encuentra en la encrucijada de la regulación de los mecanismos moleculares del envejecimiento, como la liponeogénesis y los centros metabólicos mitocondriales, y desempeña un papel importante en el control del metabolismo energético a través de la señalización de Ampk. Modulations in mitochondrial functional dynamics could alter stress resistance and the accumulation of oxidative damage (Martin-Montalvoet al.,2013). Liver lysates from mice treated with SB-204990 exhibited reduced levels of response markers to DNA damage (STD-SB) or lipid peroxidation (HFD-SB), as well as increased expression of the antioxidant protein Sod1, while Autophagy markers exhibited divergent effects (Figure 11E-F). Under healthy feeding conditions, Fas levels were reduced, supporting the idea that reduced mitochondrial metabolism might have a greater specific weight promoting lipid accumulation in vivo than alterations in de novo lipogenesis (Figure 10H and Figure 11C). . All these results indicate that ACLY is at the crossroads of regulating molecular mechanisms of aging, such as liponeogenesis and mitochondrial metabolic centers, and plays an important role in the control of energy metabolism through Ampk signaling.

A la vista de los resultados aquí expuestos se demuestra que el tratamiento con el inhibidor ACLY SB-204990 alarga la vida en varios modelos experimentales y mejora la salud metabólica y física en ratones obesos inducidos por dieta, que sufren por lo general una muerte prematura. In view of the results presented here, it is demonstrated that treatment with the ACLY inhibitor SB-204990 extends life in several experimental models and improves metabolic and physical health in diet-induced obese mice, which generally suffer premature death.

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Claims (16)

REIVINDICACIONES 1. Inhibidor de la ATP-citrato liasa para su uso como agente geroprotector en una población de pacientes que presenta niveles alterados, patológicos, o fuera de los considerados saludables, de uno o varios de los parámetros metabólicos seleccionados de la lista que consiste en: nivel de glucosa, nivel de piruvato, nivel de insulina, nivel de lipoproteínas de baja y muy baja densidad, nivel de colesterol y contenido de lípidos en el tejido hepático.1. ATP-citrate lyase inhibitor for use as a geroprotective agent in a patient population that presents altered, pathological, or levels outside those considered healthy, of one or more of the metabolic parameters selected from the list that consists of: glucose level, pyruvate level, insulin level, low and very low density lipoprotein level, cholesterol level and lipid content in liver tissue. 2. El Inhibidor de la ATP-citrato liasa según la reivindicación anterior donde el inhibidor es SB-204990, BMS 303141, ácido bempedoico, NDI-091143, ácido hidroxicítrico, ácido 2 furoico, Litarex, MEDICA16, o cualquiera de sus combinaciones.2. The ATP-citrate lyase inhibitor according to the previous claim where the inhibitor is SB-204990, BMS 303141, bempedoic acid, NDI-091143, hydroxycitric acid, 2-furoic acid, Litarex, MEDICA16, or any of their combinations. 3. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para su uso en el tratamiento de enfermedades metabólicas.3. The ATP-citrate lyase inhibitor according to any of the preceding claims for use in the treatment of metabolic diseases. 4. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según la reivindicación anterior donde la enfermedad metabólica afecta a la tolerancia a la glucosa, al piruvato y/ o a la insulina.4. The ATP-citrate lyase inhibitor according to the previous claim wherein the metabolic disease affects tolerance to glucose, pyruvate and/or insulin. 5. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según cualquiera de las reivindicaciones 3 - 4 donde la enfermedad metabólica afecta a los niveles en sangre de lipoproteínas de baja y muy baja densidad y/ o de colesterol.5. The ATP-citrate lyase inhibitor according to any of claims 3 - 4 wherein the metabolic disease affects the blood levels of low and very low density lipoproteins and/or cholesterol. 6. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según cualquiera de las reivindicaciones 3 - 5 donde la enfermedad metabólica afecta al contenido de lípidos en el tejido hepático.6. The ATP-citrate lyase inhibitor according to any of claims 3 - 5 wherein the metabolic disease affects the lipid content in the liver tissue. 7. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según cualquiera de las reivindicaciones 3 - 6 donde la enfermedad metabólica cursa con aumento de peso corporal, aumento de la masa de tejido adiposo blanco y/o aumento del tamaño de los adipocitos.7. The ATP-citrate lyase inhibitor according to any of claims 3 - 6 wherein the metabolic disease occurs with an increase in body weight, an increase in the mass of white adipose tissue and/or an increase in the size of adipocytes. 8. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según cualquiera de las reivindicaciones 3 - 7 donde la enfermedad metabólica se selecciona de la lista que consiste en diabetes e hígado graso.8. The ATP-citrate lyase inhibitor according to any of claims 3 - 7 wherein the metabolic disease is selected from the list consisting of diabetes and fatty liver. 9. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para su uso en la mejora de la capacidad funcional.9. The ATP-citrate lyase inhibitor according to any of the preceding claims for use in improving functional capacity. 10. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según la reivindicación anterior donde la mejora de la capacidad funcional refiere a la mejora en los resultados de pruebas que miden la fuerza, resistencia y/o coordinación motora de los individuos.10. The ATP-citrate lyase inhibitor according to the previous claim where the improvement in functional capacity refers to the improvement in the results of tests that measure the strength, resistance and/or motor coordination of the individuals. 11. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para su uso en la mejora de salud neurocognitiva.11. The ATP-citrate lyase inhibitor according to any of the preceding claims for use in improving neurocognitive health. 12. El inhibidor de la ATP-citrato liasa según la reivindicación anterior donde la mejora de salud neurocognitiva refiere a la mejora en los resultados de pruebas que miden la memoria de los individuos.12. The ATP-citrate lyase inhibitor according to the previous claim wherein the improvement in neurocognitive health refers to the improvement in the results of tests that measure the memory of individuals. 13. Una composición que comprende los inhibidores de la ATP citrato liasa según cualquiera de las reivindicaciones 1 -12 para su uso como agente geroprotector.13. A composition comprising ATP citrate lyase inhibitors according to any of claims 1-12 for use as a geroprotective agent. 14. La composición según la reivindicación anterior que además comprende un activador de Ampk.14. The composition according to the preceding claim further comprising an Ampk activator. 15. La composición según la reivindicación anterior donde el activador de Ampk es metformina y/o AICAR.15. The composition according to the previous claim wherein the Ampk activator is metformin and/or AICAR. 16. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 13 - 15, que es una composición farmacéutica.16. The composition according to any of claims 13-15, which is a pharmaceutical composition.
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