Mecanismos moleculares envolvidos no controle da neoglicogênese hepática em camundongos submetidos à dieta rica em proteínas - Camargo Neto, João Batista (2024)
Animais adaptados à dieta hiperproteica (HP) mantêm a glicemia devido à sua alta atividade neoglicogênica hepática. Embora pouco estudados, os mecanismos moleculares que regulam esta via metabólica podem envolver a autofagia hepática e os elevados níveis séricos de glucagon, corticosterona, aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) e a baixa insulinemia presentes nestes animais. Assim, buscamos elucidar o papel destes diferentes fatores no controle da elevada neoglicogênese hepática em camundongos submetidos à dieta HP. Para isso, avaliamos no fígado e em hepatócitos primários de camundongos C57/Bl6J em dieta N e HP, a capacidade e o fluxo neoglicogênicos, as vias de sinalização reguladas pela insulina e glucagon, o papel de FoxO1 e a atividade transcricional de CREB in vivo, além de investigar o papel da corticosterona, da autofagia hepática e dos BCAA e seus ?-cetoácidos na neoglicogênese hepática. Observamos que camundongos adaptados à dieta HP por 30 dias apresentaram elevados fluxo e capacidade neoglicogênica hepática, redução nos níveis séricos de insulina e na sua via de sinalização hepática (PI3K/AKT), além de menor fosforilação e acetilação de FoxO1. De fato, a inibição de FoxO1 reduziu a glicemia, a capacidade e o fluxo neoglicogênicos em camundongos HP. Interessante, a atividade transcricional de CREB e a via de sinalização hepática induzida pelo glucagon estão aumentadas apenas nos primeiros períodos de alimentação com a dieta HP (1 e 7 dias), estando reduzidas em tempos prolongados (15 e 30 dias). Observamos perda da capacidade do glucagon em aumentar a atividade transcricional de CREB ao longo do tempo de alimentação com dieta HP, além da não modulação em PKA, CREB e seus genes-alvos em hepatócitos primários de camundongos HP incubados com glucagon ou forskolina. Demonstramos que a redução temporal da atividade de CREB está associada com a ativação de FoxO1 ao longo do tempo de alimentação com a dieta HP, o que pode manter a elevada expressão hepática da PEPCK durante todos os períodos de alimentação com esta dieta. Paralelamente, verificamos que os elevados níveis séricos de corticosterona presentes em camundongos adaptados à dieta HP são importantes para a manutenção da sua capacidade e fluxo neoglicogênicos hepático, além da manutenção da sua glicemia quando submetidos ao jejum. Ainda, observamos aumento na expressão gênica de diferentes cofatores transcricionais de FoxO1 e GR (PGC-1?, NR4a1, PPAR? e HNF4?) na indução da neoglicogênese hepática em camundongos adaptados à dieta HP. Verificamos que estes animais apresentam reduzido fluxo autofágico-lisossomal, provavelmente devido à inibição de ULK-1 mediada por mTORC1. Além disso, mostramos que os BCAA, e não seus ?-cetoácidos, aumentam a produção hepática de glicose, independentemente da modulação na expressão gênica da PEPCK e G6Pase em hepatócitos primários. Em conjunto, demonstramos que a elevada neoglicogênese hepática de animais submetidos à dieta HP parece contar com uma alta atividade inicial de CREB, a qual é substituída por FoxO1, GR e outros cofatores transcricionais no controle gênico das enzimas-chave desta via metabólica em tempos prolongados. Esses achados podem ser decorrentes da reduzida autofagia hepática e dos elevados níveis de corticosterona encontrados nestes animais.