Deficiência da proteína peroxissomal Peroxina 5 (PEX5) em células mielóides reduz a inflamação e intolerância à glicose em camundongos alimentados com dieta hiperlipídica
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-05112025-160036/ |
Resumo: | Introdução: Obesidade é uma doença inflamatória crônica de baixa intensidade caracterizada pelo aumento excessivo da adiposidade e recrutamento e ativação de células do sistema imune inato como macrófagos no tecido adiposo. Nos macrófagos, os peroxissomos tem papel importante na beta oxidação de ácidos graxos de cadeia longa, na síntese de mediadores lipídicos, produção de peróxido de hidrogênio e determinação do estado redox, influenciando o processo inflamatório tecidual. Objetivo: Investigar o envolvimento dos peroxissomos e da proteína peroxina 5 de células mieloides, incluindo macrófagos, no desenvolvimento da obesidade, intolerância à glicose, resistência à insulina e inflamação do tecido adiposo induzidos pela ingestão de dieta hiperlipídica. Métodos: Camundongos com deficiência de peroxina 5 (Pex5 flox lisozima Cre), uma proteína que transporta proteínas para o interior dos peroxissomos, e seus irmãos controles (Pex5 flox) foram alimentados com dieta padrão (Nuvilab) ou dieta hiperlipídica (60% calorias de lipídeos) por 12 semanas suplementada ou não com o antagonista de PPAR (GW, 0,1% do peso da dieta) e avaliados para o peso corporal, ingestão alimentar, composição corporal, metabólitos séricos, homeostase da glicose, diâmetro de adipócitos, conteúdo tecidual de proteínas inflamatórias, citocinas e insulina e infiltração de macrófagos. Em experimentos adicionais foi também avaliado o envolvimento do sistema nervoso parassimpático nas alterações de tolerância à glicose por meio do bloqueio farmacológico com atropina (5 mg/Kg de peso corporal via intraperitoneal). Os resultados são apresentados como média e erro padrão da média considerando diferença estatística quando p<0.05 avaliada por Two-Way ANOVA seguida de pós teste de Tukey com o software Graphpad Prism 9.1. Resultados: Não houve diferença significativa entre genótipos no peso final, ganho de peso, ingestão alimentar, composição corporal, massa adiposa, massa magra e área média de adipócitos tanto na dieta controle como na hiperlipídica. Todavia, observou-se menor conteúdo sérico de glicose, triacilglicerol e glicerol e maior sensibilidade à insulina e tolerância à glicose nos camundongos com deficiência de peroxina 5 em células mieloides alimentados com dieta hiperlipídica quando comparados aos controles na mesma dieta. Este mesmo grupo apresentou maior conteúdo sérico de insulina em jejum e durante teste de tolerância à glicose, fenótipos que foram abolidos pela atropina, mas menor secreção de insulina induzida pela glicose em ilhotas isoladas in vitro. Observamos também menor conteúdo de STAT3 fosforilada, pró-caspase e das citocinas TNF-, IL-6 e IL-1 no tecido adiposo epididimal, e menor porcentagem de macrófagos M1 no tecido adiposo inguinal dos camundongos com deficiência de Pex5 em células mieloides alimentados com dieta hiperlipídica quando comparados aos controles na mesma dieta. O bloqueio farmacológico de PPAR aboliu a melhora na homeostase da glicose e redução da inflamação apresentada pelos camundongos com deleção de Pex 5 alimentados com dieta hiperlipídica. Conclusão: Deficiência na função peroxissomal em células mieloides reduz a inflamação do tecido adiposo e melhora a sensibilidade à insulina em camundongos alimentados com dieta hiperlipídica, por mecanismos que envolvem aumento de secreção de insulina mediada pelo parassimpático, bem como ativação de PPAR. |
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Deficiência da proteína peroxissomal Peroxina 5 (PEX5) em células mielóides reduz a inflamação e intolerância à glicose em camundongos alimentados com dieta hiperlipídicaDeficiency of the peroxisomal protein Peroxin 5 (PEX5) in myeloid cells reduces inflammation and glucose intolerance in mice fed a high-fat dietinflamaçãoinflammationlipídeoslipidsmacrófagosmacrophagesObesidadeObesityperoxisomesperoxissomosIntrodução: Obesidade é uma doença inflamatória crônica de baixa intensidade caracterizada pelo aumento excessivo da adiposidade e recrutamento e ativação de células do sistema imune inato como macrófagos no tecido adiposo. Nos macrófagos, os peroxissomos tem papel importante na beta oxidação de ácidos graxos de cadeia longa, na síntese de mediadores lipídicos, produção de peróxido de hidrogênio e determinação do estado redox, influenciando o processo inflamatório tecidual. Objetivo: Investigar o envolvimento dos peroxissomos e da proteína peroxina 5 de células mieloides, incluindo macrófagos, no desenvolvimento da obesidade, intolerância à glicose, resistência à insulina e inflamação do tecido adiposo induzidos pela ingestão de dieta hiperlipídica. Métodos: Camundongos com deficiência de peroxina 5 (Pex5 flox lisozima Cre), uma proteína que transporta proteínas para o interior dos peroxissomos, e seus irmãos controles (Pex5 flox) foram alimentados com dieta padrão (Nuvilab) ou dieta hiperlipídica (60% calorias de lipídeos) por 12 semanas suplementada ou não com o antagonista de PPAR (GW, 0,1% do peso da dieta) e avaliados para o peso corporal, ingestão alimentar, composição corporal, metabólitos séricos, homeostase da glicose, diâmetro de adipócitos, conteúdo tecidual de proteínas inflamatórias, citocinas e insulina e infiltração de macrófagos. Em experimentos adicionais foi também avaliado o envolvimento do sistema nervoso parassimpático nas alterações de tolerância à glicose por meio do bloqueio farmacológico com atropina (5 mg/Kg de peso corporal via intraperitoneal). Os resultados são apresentados como média e erro padrão da média considerando diferença estatística quando p<0.05 avaliada por Two-Way ANOVA seguida de pós teste de Tukey com o software Graphpad Prism 9.1. Resultados: Não houve diferença significativa entre genótipos no peso final, ganho de peso, ingestão alimentar, composição corporal, massa adiposa, massa magra e área média de adipócitos tanto na dieta controle como na hiperlipídica. Todavia, observou-se menor conteúdo sérico de glicose, triacilglicerol e glicerol e maior sensibilidade à insulina e tolerância à glicose nos camundongos com deficiência de peroxina 5 em células mieloides alimentados com dieta hiperlipídica quando comparados aos controles na mesma dieta. Este mesmo grupo apresentou maior conteúdo sérico de insulina em jejum e durante teste de tolerância à glicose, fenótipos que foram abolidos pela atropina, mas menor secreção de insulina induzida pela glicose em ilhotas isoladas in vitro. Observamos também menor conteúdo de STAT3 fosforilada, pró-caspase e das citocinas TNF-, IL-6 e IL-1 no tecido adiposo epididimal, e menor porcentagem de macrófagos M1 no tecido adiposo inguinal dos camundongos com deficiência de Pex5 em células mieloides alimentados com dieta hiperlipídica quando comparados aos controles na mesma dieta. O bloqueio farmacológico de PPAR aboliu a melhora na homeostase da glicose e redução da inflamação apresentada pelos camundongos com deleção de Pex 5 alimentados com dieta hiperlipídica. Conclusão: Deficiência na função peroxissomal em células mieloides reduz a inflamação do tecido adiposo e melhora a sensibilidade à insulina em camundongos alimentados com dieta hiperlipídica, por mecanismos que envolvem aumento de secreção de insulina mediada pelo parassimpático, bem como ativação de PPAR.Introduction: Obesity is a low-intensity chronic inflammatory disease characterized by excessive adiposity and the recruitment and activation of innate immune system cells such as macrophages in adipose tissue. In macrophages, peroxisomes play an important role in the beta oxidation of long-chain fatty acids, synthesis of lipid mediators, production of hydrogen peroxide and determination of redox state, influencing tissue inflammatory process. Objectives: We investigated herein the involvement of peroxisomes of myeloid cells including macrophages, in the development of obesity, glucose intolerance, insulin resistance and adipose tissue inflammation induced by high-fat diet intake. Methods: Mice deficient in peroxin 5 in myeloid cells (Pex5 flox lysozyme Cre), a protein that transports proteins into peroxisomes, and their littermates (Pex5 flox) were fed a standard chow diet (Nuvilab) or a high-fat diet for 12 weeks supplemented or not with the PPAR antagonist (GW, 0,1% of diet weight) and evaluated for body weight, food intake, body composition, serum metabolites, glucose homeostasis, adipocyte diameter, tissue content of inflammatory proteins, cytokines and insulin and macrophage infiltration. Additional experiments were performed to evaluate the role of the parasympathetic nervous system, through pharmacological blockade with atropine (5 mg/Kg of body weight intraperitoneally), as mediator of the changes in glucose tolerance. Results are presented as mean and standard error of the mean considering statistical difference when p<0.05 evaluated by Two-Way ANOVA followed by Tukey\'s post test with the Graphpad Prism 9.1 software.Results: There was no significant difference between genotypes in final body weight, body weight gain, food intake, body composition, fat and lean masses and mean adipocyte area upon either chow or high-fat diet feeding. Mice with peroxin 5 deficiency in myeloid cells displayed upon intake of a high fat diet lower serum glucose, triacylglycerol and glycerol levels and greater insulin sensitivity and glucose tolerance when compared to littermates controls on the same diet. These mice also presented higher serum insulin during fasting and glucose tolerance, phenotypes that were abolished by atropine, but lower glucose-stimulated insulin secretion in vitro. We also observed a lower content of phosphorylated STAT3, pro-caspase and the cytokines TNF-, IL-6 and IL-1 in the epididymal adipose tissue and a lower percentage of M1 macrophages in the inguinal adipose tissue of high fat fed myeloid cells Pex5 deficient mice in comparison to littermate controls in the same diet. Pharmacological blockade of PPAR attenuated both the reduction in inflammation and improvement in glucose homeostasis displayed by mice with peroxin 5 deletion in myeloid cells fed with a high fad diet. Conclusion: Deficiency in peroxissomal function in myeloid cells reduces high-fat diet induced low-grade inflammation and insulin resistance by increasing insulin secretion via the parasympathetic nervous system and PPAR activation.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFestuccia, William Tadeu LaraSilva Junior, Luciano Pedro da2024-03-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-05112025-160036/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-11-06T14:03:02Zoai:teses.usp.br:tde-05112025-160036Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-11-06T14:03:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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