Resumo: A obesidade é mundialmente definida como o acúmulo anormal ou excessivo de gordura que pode resultar em diversas comorbidades, é considerada uma condição pandêmica que quase triplicou nos últimos 45 anos. A maioria dos estudos sobre as origens da obesidade utiliza modelos animais ou cultura de células em monocamada de adipócitos para investigar o tecido adiposo. No entanto, além das abordagens de cultura de células em monocamada não recapitularem totalmente a fisiologia de um organismo vivo, há uma necessidade crescente de reduzir ou substituir os animais na pesquisa. Nesse contexto, o desenvolvimento de estruturas auto-organizadas em 3D, como os esferoides e organoides tem fornecido modelos que reproduzem melhor os aspectos in vitro da fisiologia in vivo em comparação com o cultivo celular tradicional. Os recentes avanços nas tecnologias ômicas nos permitiram caracterizar essas culturas a níveis de proteoma, metaboloma, fatores de transcrição, ligação ao DNA e a níveis transcriptômicos. Essas duas abordagens combinadas, cultura 3D e ômica, forneceram dados mais realistas sobre uma determinada condição. Sendo assim, o presente estudo concentrou-se no desenvolvimento de um pipeline para estudo da obesidade in vitro, incluindo análise proteômica para validar dois modelos de esferoides derivados de adipócitos. Através da combinação de dados de espectrometria de massa coletados de esferoides 3T3-L1 diferenciados e de tecido adiposo branco murino, em ambiente pró inflamatório e normal, identificamos e quantificamos as proteínas em ambas as amostras. Por meio de uma análise proteômica abrangente, observamos que o cultivo 3D in vitro de adipócitos diferenciados compartilha importantes vias moleculares com o tecido adiposo real, incluindo a expressão de proteínas envolvidas no processo metabólico central do tecido adiposo. Juntos, nossos resultados mostram uma combinação do desenvolvimento de um método ortogonal para validação de cultivos tridimensionais que os identificou como miméticos do tecido real Ver menos

Abstract: Obesity is defined worldwide as the abnormal or excessive accumulation of fat that can result in several comorbidities; it is considered a pandemic condition that has almost tripled in the last 45 years. Most studies on the origins of obesity use animal models or adipocyte monolayer cell culture to investigate adipose tissue. However, monolayer cell culture approaches not fully recapitulating the physiology of a living organism, and there is a growing need to downsize or replace animals in research. In this context, the development of 3D self-assembled structures such as spheroids and organoids have provided models that better reproduce in vitro aspects of in vivo physiology compared to traditional cell culture. Advances in omics technologies allow us to characterize these cultures at proteome, metabolome, transcription factors, DNA binding and transcriptome levels. These two approaches combined, 3D culture and omics, provide more realistic data about a given condition. Therefore, the present study focused on the development of a pipeline to study obesity in vitro, including proteomic analysis to validate two models of adipocyte-derived spheroids. By combining mass spectrometry data collected from differentiated 3T3-L1 spheroids and murine white adipose tissue, in a pro-inflammatory and normal environment, we identified and quantified proteins in both samples. Through a comprehensive proteomics analysis, we observed that in vitro 3D culture of differentiated adipocytes shares important molecular pathways with real adipose tissue, including an expression of proteins involved in the central metabolic process of adipose tissue. Together, our results show a combination of the development of an orthogonal method for validation of three-dimensional cultures that identified as mimetic of real tissue Ver menos