Metabolismo do tecido adiposo marrom em modelos de resistência à insulina: ratos diabéticos Goto Kakizaki e obesos Wistar.
Ano de defesa: | 2020 |
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Resumo: | O tecido adiposo marrom (TAM) constitui alvo no tratamento da obesidade devido a sua alta atividade metabólica em dissipar energia em forma de calor, aumentando assim o gasto energético. O TAM responde à insulina e sua ativação tem função importante na homeostase glicêmica, mas os mecanismos envolvidos ainda não são completamente compreendidos. O objetivo desse estudo foi o de caracterizar a função do TAM em modelos animais de resistência à insulina (RI): animais obesos (ratos Wistar submetidos à dieta hiperlipídica ou dieta hiperlipídica mais leite condensado) e não obesos (ratos Goto-Kakizaki, geneticamente prédispostos à RI). Foram investigados: 1) expressão de genes envolvidos no metabolismo de glicose e ácidos graxos (GLUT1, GLUT4, UCP-1, CPT1, CPT2, FASN, fosfofrutoquinase, citrato sintase), sinalização à insulina (receptor de insulina, IRS-1, IRS-2, Akt, GSK-3b, MAPKs), batocinas (FGF21), genes também relacionados à inflamação e obesidade (GPx-1, PAI-1, PPARs, PGC-1a, adiponectina, resistina e leptina) e envolvidos na atividade do TAM (Dio2, SIRT1e Cidea e Adrb3). 2) A ativação de proteínas envolvidas na via de sinalização à insulina (GSK-3b e p-AMPK), proteínas mitocondriais (Mitofusina 2, OXPHOS e UCP-1) e proteínas envolvidas no metabolismo do TAM (PPARa e FGF21), pela técnica de Western blot para avaliar o conteúdo de proteínas totais e fosforiladas. 3) Avaliação do metabolismo do TAM por PET-CT, o consumo de oxigênio mitocondrial e termografia. 4) Análise histológica do TAM. Os ratos GK apresentaram aumento (p <0,05) da expressão de mRNA dos genes envolvidos na oxidação de ácidos graxos (CPT1, CPT2 e CS), via de sinalização de insulina (IRS-2 e MAPK3), captação de glicose (GLUT4), metabolismo de BAT (Cidea) e genes obesogênicos (leptina, PFK e PAI-1). Porém, mostraram menor expressão (p <0,05) dos genes envolvidos na captação de glicose (GLUT1), adipogênese (resistina e adiponectina) e receptor b3-adrenérgico (Adrb3). Observamos aumento do conteúdo proteico de Mitofusina 2 em ratos GK comparado aos grupos NL e HL; porém, menor atividade mitocondrial por respirometria. Além disso, observamos menor captação de 18F-FDG, avaliada por PET-CT e maior área dos adipócitos com maior área de inclusão de gordura no TAM nesses animais. Nossos dados são indicativos de que a atividade termogênica, captação de glicose e morfologia do TAM estão cmprometidas nos animais GK, sugerindo transição do TAM ao TAB, um processo conhecido como whitening. |
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2021-08-04T16:56:08Z2021-042021-08-04T16:56:08Z2020-12SERDAN, T. A. D. Metabolismo do tecido adiposo marrom em modelos de resistência à insulina: ratos diabéticos Goto Kakizaki e Wistar obesos. 138 f. Tese (Doutorado em Ciências da Saúde).São Paulo: Universidade Cruzeiro do Sul, 2020.https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/2494O tecido adiposo marrom (TAM) constitui alvo no tratamento da obesidade devido a sua alta atividade metabólica em dissipar energia em forma de calor, aumentando assim o gasto energético. O TAM responde à insulina e sua ativação tem função importante na homeostase glicêmica, mas os mecanismos envolvidos ainda não são completamente compreendidos. O objetivo desse estudo foi o de caracterizar a função do TAM em modelos animais de resistência à insulina (RI): animais obesos (ratos Wistar submetidos à dieta hiperlipídica ou dieta hiperlipídica mais leite condensado) e não obesos (ratos Goto-Kakizaki, geneticamente prédispostos à RI). Foram investigados: 1) expressão de genes envolvidos no metabolismo de glicose e ácidos graxos (GLUT1, GLUT4, UCP-1, CPT1, CPT2, FASN, fosfofrutoquinase, citrato sintase), sinalização à insulina (receptor de insulina, IRS-1, IRS-2, Akt, GSK-3b, MAPKs), batocinas (FGF21), genes também relacionados à inflamação e obesidade (GPx-1, PAI-1, PPARs, PGC-1a, adiponectina, resistina e leptina) e envolvidos na atividade do TAM (Dio2, SIRT1e Cidea e Adrb3). 2) A ativação de proteínas envolvidas na via de sinalização à insulina (GSK-3b e p-AMPK), proteínas mitocondriais (Mitofusina 2, OXPHOS e UCP-1) e proteínas envolvidas no metabolismo do TAM (PPARa e FGF21), pela técnica de Western blot para avaliar o conteúdo de proteínas totais e fosforiladas. 3) Avaliação do metabolismo do TAM por PET-CT, o consumo de oxigênio mitocondrial e termografia. 4) Análise histológica do TAM. Os ratos GK apresentaram aumento (p <0,05) da expressão de mRNA dos genes envolvidos na oxidação de ácidos graxos (CPT1, CPT2 e CS), via de sinalização de insulina (IRS-2 e MAPK3), captação de glicose (GLUT4), metabolismo de BAT (Cidea) e genes obesogênicos (leptina, PFK e PAI-1). Porém, mostraram menor expressão (p <0,05) dos genes envolvidos na captação de glicose (GLUT1), adipogênese (resistina e adiponectina) e receptor b3-adrenérgico (Adrb3). Observamos aumento do conteúdo proteico de Mitofusina 2 em ratos GK comparado aos grupos NL e HL; porém, menor atividade mitocondrial por respirometria. Além disso, observamos menor captação de 18F-FDG, avaliada por PET-CT e maior área dos adipócitos com maior área de inclusão de gordura no TAM nesses animais. Nossos dados são indicativos de que a atividade termogênica, captação de glicose e morfologia do TAM estão cmprometidas nos animais GK, sugerindo transição do TAM ao TAB, um processo conhecido como whitening.The brown adipose tissue (BAT) has been proposed as a targeted treatment of obesity due to the high metabolic activity to dissipates energy as heat, thus increasing energy expenditure. BAT responds to insulin and its activation plays an important role in glucose homeostasis, but the mechanisms involved are not yet fully understood. The aim of this study was to evaluate the BAT function in animal models of IR: obese animals (Wistar rats fed to a high-fat diet or high-fat diet plus condensed milk) and non-obese animals (Goto-Kakizaki rats, genetically predisposed to IR). The following were investigated: 1) Gene expression of genes involved in the glucose and fatty acids metabolism (GLUT-1, GLUT-4, UCP-1, CPT1, CPT2, FASN, phosphofructokinase, citrate synthase), insulin signaling pathway (insulin receptor, IRS -1, IRS-2, Akt, GSK-3b, MAPKs), batokines (FGF21), genes related to inflammation and obesity (GPx-1, PAI-1, PPARs, PGC-1, adiponectin, resistin, and leptin), and related in TAM activity (Dio2, SIRT1 and Cidea, and Adrb3). 2) The activation of proteins related to the insulin signaling pathway (GSK-3b and p-AMPK), mitochondrial proteins (Mitofusin 2, OXPHOS, and UCP-1) and proteins TAM metabolism (PPARa and FGF21), by the technique western blot to measures content of total and phosphorylated proteins. 3) TAM metabolism by PETCT, mitochondrial oxygen consumption, and thermography. 4) Histological analysis of BAT. GK animals showed increased (p < 0.05) mRNA expression of genes involved in fatty acid oxidation (CPT1, CPT2, and CS), insulin signaling pathway (IRS-2 and MAPK3), glucose uptake (GLUT4), BAT metabolism (Cidea), and obesogenic genes (leptin, PFK, and PAI-1), but showed a decreased (p < 0.05) expression of genes involved in glucose uptake (GLUT1), adipogenesis (resistin and adiponectin), and b3-adrenergic receptor (Adrb3). We observed increased protein content of Mitofusin 2 in GK animals compared to NL and HL groups; however, less mitochondrial activity by respirometry. In addition, we observed low 18F-FDG uptake after adrenergic stimulus, assessed by PET-CT and a greater adipocytes area, and a greater area of lipids droplets of BAT in GK animals. Our data are indicative that thermogenic activity, glucose uptake, and morphology of BAT are impaired in GK animals, suggesting a transition from TAM to TAB, a process known as “whitening”.porUniversidade Cruzeiro do SulPrograma de Pós Graduação em Ciências da SaúdeCruzeiro do SulBrasilCNPQ::CIENCIAS DA SAUDEObesidadeDiabetes mellitusTermogêneseExpressão gênicaBatocinasMetabolismo do tecido adiposo marrom em modelos de resistência à insulina: ratos diabéticos Goto Kakizaki e obesos Wistar.Metabolism of brown adipose tissue in insulin resistance animal models: Diabetic Goto-Kakizaki rats and diet-induced obese Wistar ratsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisHirabara, Sandro Massaohttp://lattes.cnpq.br/0702510381352632Masi, Laureane NunesCuri, RuiHirabara, Sandro Massaohttp://lattes.cnpq.br/0702510381352632Curi, Ruihttp://lattes.cnpq.br/1414984410442703Masi, Laureane Nuneshttp://lattes.cnpq.br/7559506684724718Bazotte, Roberto Barbosahttp://lattes.cnpq.br/0690104281840410Vasconcelos, Diogo Antoniohttp://lattes.cnpq.br/462500146901065593409281991http://lattes.cnpq.br/8868329931142200Serdan, Tamires Duarte Afonsoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Cruzeiro do Sulinstname:Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL)instacron:UNICSULORIGINALTamires Afonso Duarte Serdan.pdfTamires Afonso Duarte Serdan.pdfTeseapplication/pdf12578964http://dev.siteworks.com.br:8080/jspui/bitstream/123456789/2494/1/Tamires%20Afonso%20Duarte%20Serdan.pdfa5a622dade996c67638cefeb18ee1b7bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dev.siteworks.com.br:8080/jspui/bitstream/123456789/2494/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/24942021-08-04 14:01:40.252oai:repositorio.cruzeirodosul.edu.br: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Repositório InstitucionalPRIhttps://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/oai/requestmary.pela@unicid.edu.bropendoar:2021-08-04T17:01:40Repositório Institucional da Universidade Cruzeiro do Sul - Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL)false |
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