Sequenciamento genômico do núcleo arqueado do hipotálamo de camundongos exercitados

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Rocha, Matheus Biscaro, 2000-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Arcuate nucleus of hypothalamus
Exercise
RNA-seq
ODS: 3. Saúde e bem-estar
Núcleo arqueado do hipotálamo
Exercícios físicos
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/45307
Resumo: Orientador: Eduardo Rochete Ropelle
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spelling Sequenciamento genômico do núcleo arqueado do hipotálamo de camundongos exercitadosGenomic sequencing of the arcuate nucleus of the hypothalamus of exercised miceArcuate nucleus of hypothalamusExerciseRNA-seqODS: 3. Saúde e bem-estarNúcleo arqueado do hipotálamoExercícios físicosRNA-seqOrientador: Eduardo Rochete RopelleDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Ciências AplicadasResumo: O hipotálamo possui um importante papel na regulação e na homeostase energética. Essa estrutura do sistema nervoso central é responsável por integrar sinais de hormônios periféricos, incluindo a insulina e a leptina, que exercem um papel determinante no controle da ingestão alimentar e do gasto energético. Subpopulações de neurônios localizados no núcleo arqueado do hipotálamo (ARC), conhecidos por produzirem neuropeptídios orexigênicos e anti-termogênicos, como agouti related neuropeptide (AgRP), e anorexigênicos e pró-termogênicos como a proopiomelanocortin (POMC), exercem um sofisticado controle de sinais que regulam a homeostase energética. Diversas evidências científicas demonstram que o exercício físico modula a expressão de alguns genes em núcleos hipotalâmicos envolvidos no controle da homeostase energética em mamíferos, porém, as respostas exibidas no núcleo arqueado após o exercício agudo ainda não estão bem elucidadas. O objetivo do presente projeto foi realizar uma avaliação mais abrangente da expressão gênica no núcleo arqueado do hipotálamo em resposta ao exercício físico agudo em camundongos por meio de sequenciamento de RNA (RNA-seq). Camundongos C57BL6/j machos foram exercitados em esteira a uma intensidade de 60% da potência máxima por 60 minutos. Imediatamente (0h), 2h e 4h após o exercício, o núcleo arqueado do hipotálamo foi extraído. A análise da qualidade das leituras de RNA-Seq foi realizada utilizando o FastQC, seguida pelo processamento no SeqyClean, removendo adaptadores, contaminantes e leituras de baixa qualidade. O mapeamento das leituras ao genoma de Mus musculus foi feito com o STAR, com uma taxa de alinhamento exclusiva de 90,19%, indicando boa eficiência. A análise de expressão diferencial revelou 209 genes diferencialmente expressos (DEGs) imediatamente após o exercício, 755 após 2 horas e 64 após 4 horas. O enriquecimento de vias metabólicas dos DEGs encontrados foi realizado utilizando a base de dados Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), classificando-os em diferentes vias metabólicas. Destaca-se como principal resultado encontrado o enriquecimento de vias como FoxO, MAPK, TNF, Ácido Biliar e Receptores de adiponectina. Além disso, foram encontrados dados termográficos e glicêmicos, demonstrando que o exercício agudo é capaz de ativar mecanismos termogênicos associados à demanda metabólica elevada durante e após a atividade física, bem como os níveis glicemicos. Este estudo revela como o exercício físico modula a expressão gênica no núcleo arqueado do sistema nervoso central. Os resultados indicam que o exercício físico é capaz de modular não só o metabolismo periférico, mas regular mecanismos centrais já nas primeiras horas após a sessão. O estudo identificou 23 genes em comum entre os tempos analisados, destacando potenciais marcadores temporais modulados após o exercício físicoAbstract: The hypothalamus plays a crucial role in the regulation and maintenance of energy homeostasis. This central nervous system structure is responsible for integrating signals from peripheral hormones, including insulin and leptin, which are key players in controlling food intake and energy expenditure. Subpopulations of neurons located in the arcuate nucleus of the hypothalamus (ARC), known for producing orexigenic and anti-thermogenic neuropeptides such as agouti-related neuropeptide (AgRP), and anorexigenic and pro-thermogenic peptides such as proopiomelanocortin (POMC), exert a sophisticated control over signals regulating energy homeostasis. Several scientific studies have demonstrated that physical exercise modulates the expression of certain genes in hypothalamic nuclei involved in energy homeostasis in mammals. However, the responses exhibited by the arcuate nucleus after acute exercise remain poorly elucidated.The aim of the present study was to conduct a comprehensive evaluation of gene expression in the arcuate nucleus of the hypothalamus in response to acute physical exercise in mice through RNA sequencing (RNA-seq). Male C57BL6/j mice were exercised on a treadmill at an intensity of 60% of maximum capacity for 60 minutes. Immediately (0h), 2h, and 4h after the exercise session, the arcuate nucleus of the hypothalamus was extracted. The quality of the RNA-Seq reads was assessed using FastQC, followed by processing with SeqyClean to remove adapters, contaminants, and low-quality reads. The reads were mapped to the Mus musculus genome using STAR, achieving a unique alignment rate of 90.19%, indicating good efficiency. Differential expression analysis revealed 209 differentially expressed genes (DEGs) immediately after exercise, 755 at 2 hours, and 64 at 4 hours. Metabolic pathway enrichment of the identified DEGs was performed using the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) database, classifying them into different metabolic pathways.The main findings include the enrichment of pathways such as FoxO, MAPK, TNF, bile acid, and adiponectin receptor signaling. Additionally, thermographic and glycemic data demonstrated that acute exercise activates thermogenic mechanisms associated with elevated metabolic demand during and after physical activity, as well as modulating glycemic levels. This study reveals how physical exercise modulates gene expression in the arcuate nucleus of the central nervous system. The results indicate that physical exercise can modulate not only peripheral metabolism but also central mechanisms in the first hours following the session. The study identified 23 common genes among the analyzed time points, highlighting potential temporal markers modulated after physical exerciseAcesso abertoMestradoCiencias do EsporteMestre em Ciências da Nutrição e do Esporte e MetabolismoFAPESP2023/04659-9[s.n.]Ropelle, Eduardo Rochete, 1976-Moura, Leandro Pereira deSilva, Adelino Sanchez Ramos daUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências AplicadasPrograma de Pós-Graduação em Ciências da Nutrição e do Esporte e MetabolismoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASRocha, Matheus Biscaro, 2000-20252025-01-31T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (52 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/45307ROCHA, Matheus Biscaro. Sequenciamento genômico do núcleo arqueado do hipotálamo de camundongos exercitados. 2025. 1 recurso online (52 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Ciências Aplicadas, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/45307. Acesso em: 31 ago. 2026.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1554956Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1554956Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-07-29T11:01:02Zoai::1554956Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2026-07-29T11:01:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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