Participação da melanopsina na termorregulação de mamíferos - Zanetti, Giovanna (2023)
As opsinas, proteínas com sete domínios transmembrânicos, são receptores especializados na detecção de luz desde procariotos até o homem. Desfazendo a visão clássica de que opsinas são sensores exclusivos de luz, hoje é aceito que opsinas formam uma família de moléculas multi-funcionais que têm o potencial de perceber temperatura, luz e metabólitos. Em mamíferos, a melanopsina é um fotopigmento retiniano encontrado em um subconjunto de células ganglionares intrinsecamente fotossensíveis (ipRGCs), que desempenham um papel na sincronização do marcapasso circadiano central em resposta ao ciclo claro-escuro. Em adição à retina, tecidos periféricos expressam melanopsina, sendo o coração o órgão com maior expressão em camundongos. O coração é responsável por produzir e secretar hormônios conhecidos como peptídeos natriuréticos (NPs), os quais apresentam aumento em sua concentração sérica após desafios de frio. É bem estabelecida a influência da temperatura sobre a resposta termogênica em tecido adiposo marrom (BAT): camundongos quando desafiados por baixa temperatura, além da termogênese induzida por ativação de adrenoceptores β3 no BAT, liberam NPs por ativação de adrenoceptores β1 cardíacos, fatores natriuréticos esses que também atuam no BAT favorecendo termogênese. Neste trabalho, investigamos se as alterações metabólicas desencadeadas por frio envolvem ativação da melanopsina diretamente no BAT ou uma via indireta que conta com a ativação de melanopsina no coração e consequente regulação da secreção de NPs. E se tais eventos oscilam ao longo do dia. Nossos resultados de consumo de O2 e no volume de CO2 expirado demonstraram que em animais Opn4 KO têm um maior aumento no seu metabolismo do que os WT, de forma a garantir a termorregulação frente ao mesmo desafio de frio. Dados da termografia mostraram que animais Onp4 KO tiveram uma temperatura maior no BAT e na região inguinal quando comparado com WT a 22&degC, o que sugere uma maior produção de calor. Análises de qPCR mostram que transcritos de UCP1 estão marcadamente elevados em ambos os genótipos a 22&degC em comparação com a termoneutralidade e que OPN4 participa da regulação dos genes de relógio Per2, Bmal1 e Rev erb no BAT quando o animal é exposto a diferentes temperaturas. Através de análise de qPCR dos receptores de NPs e secreção de NPs cardíacos, vimos que OPN4 é importante para sua ritmicidade, participando da regulação da termogênese no BAT.