Influência da suplementação com frutose e ômega-3 em um modelo de enxaqueca induzido por nitroglicerina em ratos : mecanismos associados

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Barbosa, Isadora Randon
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Escola de Ciências Saúde e da Vida
Brasil
PUCRS
Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10212
Resumo: A enxaqueca está entre os distúrbios mais incapacitantes do mundo. Os tratamentos de escolha apresentam eficácia insatisfatória, bem como, efeitos colaterais indesejáveis. Dados da literatura apontam para uma associação entre enxaqueca e síndrome metabólica (MS). Essa correlação não está bem compreendida, mas existem indícios de que alguns componentes da MS estão envolvidos na patogênese da enxaqueca, como a leptina, a adiponectina e as citocinas pró-inflamatórias. Por outro lado, existem evidências sugerindo que as disfunções metabólicas que coexistem com a enxaqueca, se desenvolvem como um mecanismo adaptativo para proteger o sistema nervoso central que demanda mais energia, ao mesmo tempo em que carece de eficiência energética e de mecanismos eficientes para o controle do estresse oxidativo. O ácido graxo poliinsaturado, ômega-3 (n-3), possui propriedades anti-inflamatórias e apresenta efeitos benéficos no metabolismo, podendo ser um suplemento de escolha na prevenção da enxaqueca e disfunções metabólicas, considerando seus mecanismos de ação conhecidos. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos da dieta rica em frutose (HFD) e da suplementação com n-3 sob diferentes perspectivas: comportamentais, inflamatórias e metabólicas, em um modelo de enxaqueca em ratos, induzido por injeções sistêmicas de nitroglicerina (NTG). No primeiro estudo, a HFD diminuiu os sintomas dolorosos no modelo de enxaqueca induzido por NTG, como indicado pela diminuição dos escores nociceptivos na escala Grimace, paralelamente à redução dos níveis séricos do peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP) e da leptina, com aumento do CGRP hipotalâmico e diminuição da adiponectina e interleucina-6 (IL-6) na mesma estrutura. Além disso, houve recuperação do peso corporal e do tecido adiposo, além de redução da intensidade de “Crown-like structures” (CLS) no tecido adiposo inguinal dos ratos expostos às injeções de NTG que estavam recebendo HFD. A suplementação com n-3 não teve efeito sobre a dor relacionada às injeções de NTG. Porém, reduziu o peso corporal e o tecido adiposo dos ratos com enxaqueca, tanto dos que receberam HFD, quanto dos ratos controle. De forma interessante, o n-3 melhorou o comportamento afetivo relacionado às injeções de NTG e à HFD, bem como os parâmetros inflamatórios dos ratos controle expostos à NTG, com diminuição do fator de necrose tumoral (TNF) hipotalâmico, CGRP sérico e CLS do tecido adiposo inguinal. Na segunda parte da Tese, os ratos controles injetados com NTG apresentaram aumento do metabolismo da glicose no hipotálamo (HT) e córtex insular (ICo), diminuição do metabolismo da glicose no córtex visual (VC), bem como, um leve aumento da expressão do coativador-1 alfa do receptor ativado por proliferadores de peroxissoma α (PGC-1α) no córtex. Já os ratos expostos à HFD e injetados com NTG apresentaram aumento do metabolismo da glicose no colículo superior e inferior (SC e IC, respectivamente), juntamente com maior ativação de células satélites gliais (SGC) do gânglio trigeminal (TG) e aumento dos níveis de inosina. Os dados indicam um alívio da enxaqueca na presença de HFD, possivelmente devido à redução do gasto calórico, minimizando as necessidades energéticas. Além disso, a HFD pode aumentar a captação de glicose em regiões cerebrais cruciais na enxaqueca, estimulando a ativação de SGC no TG, bem como, regulando o metabolismo das purinas e o padrão de biogênese mitocondrial na presença da enxaqueca induzida por NTG. Essas modificações foram associadas com a melhora do organismo frente aos efeitos da enxaqueca induzida por NTG. Já o n-3, apresentou efeitos favoráveis apenas em relação ao comportamento afetivo e inflamação central e periférica, independente da HFD. Os achados revelam alguns mecanismos relevantes e podem balizar a descoberta de tratamentos que visem a melhora da bioenergética na enxaqueca, e assim, serem mais eficientes em seu tratamento.
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spelling Influência da suplementação com frutose e ômega-3 em um modelo de enxaqueca induzido por nitroglicerina em ratos : mecanismos associadosEnxaquecaSíndrome MetabólicaFrutoseÔmega-3MigraineMetabolic SyndromeFructoseOmega-3CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALA enxaqueca está entre os distúrbios mais incapacitantes do mundo. Os tratamentos de escolha apresentam eficácia insatisfatória, bem como, efeitos colaterais indesejáveis. Dados da literatura apontam para uma associação entre enxaqueca e síndrome metabólica (MS). Essa correlação não está bem compreendida, mas existem indícios de que alguns componentes da MS estão envolvidos na patogênese da enxaqueca, como a leptina, a adiponectina e as citocinas pró-inflamatórias. Por outro lado, existem evidências sugerindo que as disfunções metabólicas que coexistem com a enxaqueca, se desenvolvem como um mecanismo adaptativo para proteger o sistema nervoso central que demanda mais energia, ao mesmo tempo em que carece de eficiência energética e de mecanismos eficientes para o controle do estresse oxidativo. O ácido graxo poliinsaturado, ômega-3 (n-3), possui propriedades anti-inflamatórias e apresenta efeitos benéficos no metabolismo, podendo ser um suplemento de escolha na prevenção da enxaqueca e disfunções metabólicas, considerando seus mecanismos de ação conhecidos. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos da dieta rica em frutose (HFD) e da suplementação com n-3 sob diferentes perspectivas: comportamentais, inflamatórias e metabólicas, em um modelo de enxaqueca em ratos, induzido por injeções sistêmicas de nitroglicerina (NTG). No primeiro estudo, a HFD diminuiu os sintomas dolorosos no modelo de enxaqueca induzido por NTG, como indicado pela diminuição dos escores nociceptivos na escala Grimace, paralelamente à redução dos níveis séricos do peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP) e da leptina, com aumento do CGRP hipotalâmico e diminuição da adiponectina e interleucina-6 (IL-6) na mesma estrutura. Além disso, houve recuperação do peso corporal e do tecido adiposo, além de redução da intensidade de “Crown-like structures” (CLS) no tecido adiposo inguinal dos ratos expostos às injeções de NTG que estavam recebendo HFD. A suplementação com n-3 não teve efeito sobre a dor relacionada às injeções de NTG. Porém, reduziu o peso corporal e o tecido adiposo dos ratos com enxaqueca, tanto dos que receberam HFD, quanto dos ratos controle. De forma interessante, o n-3 melhorou o comportamento afetivo relacionado às injeções de NTG e à HFD, bem como os parâmetros inflamatórios dos ratos controle expostos à NTG, com diminuição do fator de necrose tumoral (TNF) hipotalâmico, CGRP sérico e CLS do tecido adiposo inguinal. Na segunda parte da Tese, os ratos controles injetados com NTG apresentaram aumento do metabolismo da glicose no hipotálamo (HT) e córtex insular (ICo), diminuição do metabolismo da glicose no córtex visual (VC), bem como, um leve aumento da expressão do coativador-1 alfa do receptor ativado por proliferadores de peroxissoma α (PGC-1α) no córtex. Já os ratos expostos à HFD e injetados com NTG apresentaram aumento do metabolismo da glicose no colículo superior e inferior (SC e IC, respectivamente), juntamente com maior ativação de células satélites gliais (SGC) do gânglio trigeminal (TG) e aumento dos níveis de inosina. Os dados indicam um alívio da enxaqueca na presença de HFD, possivelmente devido à redução do gasto calórico, minimizando as necessidades energéticas. Além disso, a HFD pode aumentar a captação de glicose em regiões cerebrais cruciais na enxaqueca, estimulando a ativação de SGC no TG, bem como, regulando o metabolismo das purinas e o padrão de biogênese mitocondrial na presença da enxaqueca induzida por NTG. Essas modificações foram associadas com a melhora do organismo frente aos efeitos da enxaqueca induzida por NTG. Já o n-3, apresentou efeitos favoráveis apenas em relação ao comportamento afetivo e inflamação central e periférica, independente da HFD. Os achados revelam alguns mecanismos relevantes e podem balizar a descoberta de tratamentos que visem a melhora da bioenergética na enxaqueca, e assim, serem mais eficientes em seu tratamento.Migraine is among the most disabling disorders in the world. The current available treatments have unsatisfactory efficacy as well as undesirable side effects. Literature data points out an association between migraine and metabolic syndrome (MS). This correlation is not well understood, but there is evidence that some components of MS are involved in the pathogenesis of migraine, such as leptin, adiponectin and pro-inflammatory cytokines. Alternatively, there is evidence suggesting that metabolic dysfunctions might coexist with migraine, developing as an adaptive mechanism to protect the central nervous system that demands greater amounts of energy, while lacking energy efficiency and oxidative stress control. The polyunsaturated fatty acid omega-3 (n-3) has anti-inflammatory properties and clear beneficial effects on metabolism, making it a promising supplement in the prevention of migraine and metabolic disorders, considering its mechanisms of action. The present study aimed to investigate the effects of high-fructose diet (HFD) and n-3 supplementation in a nitroglycerin (NTG)-induced rat migraine model, considering the behavioral, inflammatory and metabolic perspectives. In the first study, HFD decreased the painful symptoms of NTG-induced migraine, as indicated by decreased Grimace nociception scores, paralleled by reduced serum levels of calcitonin gene-related peptide (CGRP) and leptin, increased hypothalamic CGRP, and decreased hypothalamic adiponectin and interleukin-6 (IL-6). In addition, there was a recovery of body weight and adipose tissue, as well as a reduction of crown like structures (CLS) in the inguinal adipose tissue of HFD NTG-injected rats. N-3 supplementation had no effect on NTG-related pain. Otherwise, n-3 reduced the body weight and adipose tissue of NTG-injected rats, either those that received HFD or tap water. Nevertheless, n-3 supplementation improved the affective behavior related to HFD and NTG injections, as well as the inflammatory parameters of tap water NTG-injected rats, evidenced by the decrease in the hypothalamic tumor necrosis factor (TNF), serum CGRP and inguinal adipose CLS. In the second part of the study, tap water NTG-injected rats showed increased glucose metabolism in the hypothalamus (HT) and insular cortex (ICo), decreased glucose metabolism in the visual cortex (VC), as well as a slight increase in the expression of cortical peroxisome proliferator-activated gamma receptor (PGC-1α). HFD NTG-injected rats showed increased glucose metabolism in the superior and inferior colliculus (SC and IC, respectively), along with a greater activation of glial satellite cells (SGC) in the trigeminal ganglion (TG), besides augmented inosine levels. Collectively, the data indicate an alleviation of migraine in the presence of HFD, possibly due to reduced caloric expenditure, thus minimizing energy requirements. Furthermore, HFD might increase glucose uptake in key brain regions involved in migraine, stimulating SGC activation in the TG, as well as regulating purine metabolism and mitochondrial biogenesis default in NTG-injected rats. These modifications can be associated with an overall improvement in face of the deleterious effects of NTG-induced migraine. Conversely, n-3 showed favorable effects only in relation to the affective behavior and central and peripheral inflammation, regardless of HFD. The present findings reveal some key mechanisms and open new avenues towards the discovery of treatments to improve bioenergetics in migraine, bringing more effective alternatives for managing migraine.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulEscola de Ciências Saúde e da VidaBrasilPUCRSPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e MolecularCampos, Maria Marthahttp://lattes.cnpq.br/3601505933558375Barbosa, Isadora Randon2022-05-10T20:06:34Z2022-03-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10212porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RS2022-05-11T15:00:13Zoai:tede2.pucrs.br:tede/10212Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2022-05-11T15:00:13Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
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