Efeitos epigenéticos de uma dieta com alto teor calórico e lipídico e da suplementação de micronutrientes em animais com lúpus
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5140/tde-23082024-142448/ |
Resumo: | Introdução: O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma condição complexa associada a uma desregulação imune, cuja fisiopatologia resulta da interação entre fatores genéticos, epigenéticos e ambientais, incluindo dieta. Assim, padrões de metilação do DNA vem emergindo como um elemento crucial no desenvolvimento da autoimunidade, progressão da doença e resposta aos tratamentos. Ainda, obesidade representa um risco adicional de complicações e piora no estado inflamatório e na gravidade do LES, provavelmente devido ao aumento da secreção de adipocinas inflamatórias. Objetivo: Este estudo exploratório teve como objetivo avaliar o perfil de metilação do DNA e a expressão dos genes Dnmt1, Il-6, TNF-alfa, Stat3 e Lep no tecido adiposo de um modelo animal de LES alimentado com ração padrão ou com alto teor calórico e lipídico; além de investigar os efeitos da suplementação com ácido fólico e vitamina B12 nessas variáveis. Materiais e Métodos: Trinta camundongos fêmeas da linhagem NZBWF1/J foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos de acordo com a ração a ser recebida durante 12 semanas do protocolo experimental: 1. Grupo Ração Padrão (SD, n = 7) que recebeu ração regular (4,2 kcal/g), 2. Grupo Obesidade (HFD, n = 7) que recebeu ração hipercalórica e hiperlipídica (6,6 kcal/g); 3. Grupo Ração Padrão Suplementada (SDS, n = 8) que recebeu ração regular suplementada e 4. Grupo Obesidade Suplementado (HFDS, n = 8) que recebeu ração hiperlipídica e hipercalórica suplementada. A suplementação consistiu em 8 mg de ácido fólico e 50 g de vitamina B12 por kg de ração. Após as 12 semanas, foram coletadas amostras de tecido adiposo para extração de DNA e RNA, utilizando kits comerciais específicos. A análise de metilação do DNA foi realizada utilizando o ensaio Infinium Mouse Methylation BeadChip, enquanto a expressão gênica foi avaliada por reação em cadeia de polimerase. As mudanças () no nível de metilação de cada CpGs foram calculadas considerando com valor mínimo de 5%, p<0,001 e taxa de falsa descoberta <0,05. Resultados: Observou-se que os animais do grupo HFD ganharam o dobro do peso daqueles do grupo SD (14,5±1,6 g vs. 7,5±2,7g, p< 0,05); no entanto, não houve diferenças significativas do peso entre os grupos SDS vs. SD e HFDS vs. HFD. Foram identificados 193 sítios CpGs diferentemente metilados (DMCpGs) entre os grupos SD e HFD, associados a genes das vias de sinalização de insulina e migração transendotelial de leucócitos. Entre os grupos SD e SDS, foram encontrados 79 DMCpGs relacionados a genes da via de regulação da lipólise em adipócitos e interação citocina-receptor de citocina. A comparação entre os grupos HFD e HFDS revelou 356 DMCpGs relacionados a genes das vias de sinalização da insulina e detecção de DNA citosólico. Destaca-se que a expressão de TNF-alfa e Stat3 foi inferior nos grupos suplementados em comparação com aqueles não suplementados. Conclusão: Animais alimentados com ração hipercalórica e hiperlipídica apresentaram diferente perfil de metilação do DNA e expressão gênica do que aqueles alimentados com ração padrão, ressaltando a hipometilação de genes associados à inflamação e resistência à insulina. O perfil de metilação do DNA e a expressão dos genes alvos foi diferente entre animais alimentados com ração suplementada daqueles que receberam a ração padrão, modulando genes envolvidos na cascata de inflamação e autoimunidade |
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Efeitos epigenéticos de uma dieta com alto teor calórico e lipídico e da suplementação de micronutrientes em animais com lúpusEpigenetic effects of a high-calorie, high-fat diet and micronutrient supplementation in animals with lupusÁcido fólicoAdipose tissueAutoimmunityAutoimunidadeDNA methylationFolic acidInflamaçãoInflammationMetilação do DNASuplementaçãoSupplementationTecido adiposoVitamin B12Vitamina B12Introdução: O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma condição complexa associada a uma desregulação imune, cuja fisiopatologia resulta da interação entre fatores genéticos, epigenéticos e ambientais, incluindo dieta. Assim, padrões de metilação do DNA vem emergindo como um elemento crucial no desenvolvimento da autoimunidade, progressão da doença e resposta aos tratamentos. Ainda, obesidade representa um risco adicional de complicações e piora no estado inflamatório e na gravidade do LES, provavelmente devido ao aumento da secreção de adipocinas inflamatórias. Objetivo: Este estudo exploratório teve como objetivo avaliar o perfil de metilação do DNA e a expressão dos genes Dnmt1, Il-6, TNF-alfa, Stat3 e Lep no tecido adiposo de um modelo animal de LES alimentado com ração padrão ou com alto teor calórico e lipídico; além de investigar os efeitos da suplementação com ácido fólico e vitamina B12 nessas variáveis. Materiais e Métodos: Trinta camundongos fêmeas da linhagem NZBWF1/J foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos de acordo com a ração a ser recebida durante 12 semanas do protocolo experimental: 1. Grupo Ração Padrão (SD, n = 7) que recebeu ração regular (4,2 kcal/g), 2. Grupo Obesidade (HFD, n = 7) que recebeu ração hipercalórica e hiperlipídica (6,6 kcal/g); 3. Grupo Ração Padrão Suplementada (SDS, n = 8) que recebeu ração regular suplementada e 4. Grupo Obesidade Suplementado (HFDS, n = 8) que recebeu ração hiperlipídica e hipercalórica suplementada. A suplementação consistiu em 8 mg de ácido fólico e 50 g de vitamina B12 por kg de ração. Após as 12 semanas, foram coletadas amostras de tecido adiposo para extração de DNA e RNA, utilizando kits comerciais específicos. A análise de metilação do DNA foi realizada utilizando o ensaio Infinium Mouse Methylation BeadChip, enquanto a expressão gênica foi avaliada por reação em cadeia de polimerase. As mudanças () no nível de metilação de cada CpGs foram calculadas considerando com valor mínimo de 5%, p<0,001 e taxa de falsa descoberta <0,05. Resultados: Observou-se que os animais do grupo HFD ganharam o dobro do peso daqueles do grupo SD (14,5±1,6 g vs. 7,5±2,7g, p< 0,05); no entanto, não houve diferenças significativas do peso entre os grupos SDS vs. SD e HFDS vs. HFD. Foram identificados 193 sítios CpGs diferentemente metilados (DMCpGs) entre os grupos SD e HFD, associados a genes das vias de sinalização de insulina e migração transendotelial de leucócitos. Entre os grupos SD e SDS, foram encontrados 79 DMCpGs relacionados a genes da via de regulação da lipólise em adipócitos e interação citocina-receptor de citocina. A comparação entre os grupos HFD e HFDS revelou 356 DMCpGs relacionados a genes das vias de sinalização da insulina e detecção de DNA citosólico. Destaca-se que a expressão de TNF-alfa e Stat3 foi inferior nos grupos suplementados em comparação com aqueles não suplementados. Conclusão: Animais alimentados com ração hipercalórica e hiperlipídica apresentaram diferente perfil de metilação do DNA e expressão gênica do que aqueles alimentados com ração padrão, ressaltando a hipometilação de genes associados à inflamação e resistência à insulina. O perfil de metilação do DNA e a expressão dos genes alvos foi diferente entre animais alimentados com ração suplementada daqueles que receberam a ração padrão, modulando genes envolvidos na cascata de inflamação e autoimunidadeIntroduction: Systemic lupus erythematosus (SLE) is a complex condition associated with immune dysregulation, where the pathophysiology results from the interaction between genetic, epigenetic, and environmental factors, including diet. Thus, DNA methylation patterns are emerging as a crucial element in the development of autoimmunity, disease progression, and response to treatments. Furthermore, obesity represents an additional risk for complications, exacerbating the inflammatory state and severity of SLE, likely due to the increased secretion of inflammatory adipokines. Objective: This exploratory study aimed to evaluate the DNA methylation profile and the expression of the genes Dnmt1, Il-6, TNF-alpha, Stat3, and Lep in adipose tissue of an SLE animal model fed either a standard diet or a high-calorie, high-fat diet; additionally, the study sought to investigate the effects of folic acid and vitamin B12 supplementation on these variables. Materials and Methods: Thirty female NZBWF1/J mice were randomly assigned into four groups according to the diet received over 12 weeks of the experimental protocol: 1. Standard Diet Group (SD, n = 7) receiving regular chow (4.2 kcal/g), 2. Obesity Group (HFD, n = 7) receiving high-calorie, high-fat chow (6.6 kcal/g); 3. Supplemented Standard Diet Group (SDS, n = 8) receiving regular chow with supplementation, and 4. Supplemented Obesity Group (HFDS, n = 8) receiving high-calorie, high-fat chow with supplementation. The supplementation consisted of 8 mg of folic acid and 50 g of vitamin B12 per kg of chow. After 12 weeks, adipose tissue samples were collected for DNA and RNA extraction using specific commercial kits. DNA methylation analysis was performed using the Infinium Mouse Methylation BeadChip assay, while gene expression was assessed by polymerase chain reaction. Changes () in methylation levels at each CpG site were calculated, considering a minimum value of 5%, p<0.001, and a false discovery rate <0.05. Results: The HFD group animals gained twice as much weight as those in the SD group (14.5±1.6 g vs. 7.5±2.7 g, p< 0.05); however, there were no significant weight differences between the SDS vs. SD and HFDS vs. HFD groups. A total of 193 differentially methylated CpG sites (DMCpGs) were identified between the SD and HFD groups, associated with genes involved in insulin signaling and leukocyte transendothelial migration pathways. Between the SD and SDS groups, 79 DMCpGs were found related to genes in the adipocyte lipolysis regulation pathway and cytokine-cytokine receptor interaction. Comparing the HFD and HFDS groups revealed 356 DMCpGs related to genes in the insulin signaling and cytosolic DNA sensing pathways. Notably, TNF-alpha and Stat3 expression was lower in the supplemented groups compared to the non-supplemented ones. Conclusion: Animals fed a high-calorie, high-fat diet displayed different DNA methylation and gene expression profiles compared to those fed a standard diet, highlighting hypomethylation of genes associated with inflammation and insulin resistance. The DNA methylation profile and target gene expression differed between animals fed a supplemented diet and those on a standard diet, modulating genes involved in the inflammation and autoimmunity cascadeBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFino, Carolina Nicoletti FerreiraRibeiro, Amanda Alves2024-05-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5140/tde-23082024-142448/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/openAccesspor2024-10-09T13:12:40Zoai:teses.usp.br:tde-23082024-142448Biblioteca 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:27212024-10-09T13:12:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Introdução: O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma condição complexa associada a uma desregulação imune, cuja fisiopatologia resulta da interação entre fatores genéticos, epigenéticos e ambientais, incluindo dieta. Assim, padrões de metilação do DNA vem emergindo como um elemento crucial no desenvolvimento da autoimunidade, progressão da doença e resposta aos tratamentos. Ainda, obesidade representa um risco adicional de complicações e piora no estado inflamatório e na gravidade do LES, provavelmente devido ao aumento da secreção de adipocinas inflamatórias. Objetivo: Este estudo exploratório teve como objetivo avaliar o perfil de metilação do DNA e a expressão dos genes Dnmt1, Il-6, TNF-alfa, Stat3 e Lep no tecido adiposo de um modelo animal de LES alimentado com ração padrão ou com alto teor calórico e lipídico; além de investigar os efeitos da suplementação com ácido fólico e vitamina B12 nessas variáveis. Materiais e Métodos: Trinta camundongos fêmeas da linhagem NZBWF1/J foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos de acordo com a ração a ser recebida durante 12 semanas do protocolo experimental: 1. Grupo Ração Padrão (SD, n = 7) que recebeu ração regular (4,2 kcal/g), 2. Grupo Obesidade (HFD, n = 7) que recebeu ração hipercalórica e hiperlipídica (6,6 kcal/g); 3. Grupo Ração Padrão Suplementada (SDS, n = 8) que recebeu ração regular suplementada e 4. Grupo Obesidade Suplementado (HFDS, n = 8) que recebeu ração hiperlipídica e hipercalórica suplementada. A suplementação consistiu em 8 mg de ácido fólico e 50 g de vitamina B12 por kg de ração. Após as 12 semanas, foram coletadas amostras de tecido adiposo para extração de DNA e RNA, utilizando kits comerciais específicos. A análise de metilação do DNA foi realizada utilizando o ensaio Infinium Mouse Methylation BeadChip, enquanto a expressão gênica foi avaliada por reação em cadeia de polimerase. As mudanças () no nível de metilação de cada CpGs foram calculadas considerando com valor mínimo de 5%, p<0,001 e taxa de falsa descoberta <0,05. Resultados: Observou-se que os animais do grupo HFD ganharam o dobro do peso daqueles do grupo SD (14,5±1,6 g vs. 7,5±2,7g, p< 0,05); no entanto, não houve diferenças significativas do peso entre os grupos SDS vs. SD e HFDS vs. HFD. Foram identificados 193 sítios CpGs diferentemente metilados (DMCpGs) entre os grupos SD e HFD, associados a genes das vias de sinalização de insulina e migração transendotelial de leucócitos. Entre os grupos SD e SDS, foram encontrados 79 DMCpGs relacionados a genes da via de regulação da lipólise em adipócitos e interação citocina-receptor de citocina. A comparação entre os grupos HFD e HFDS revelou 356 DMCpGs relacionados a genes das vias de sinalização da insulina e detecção de DNA citosólico. Destaca-se que a expressão de TNF-alfa e Stat3 foi inferior nos grupos suplementados em comparação com aqueles não suplementados. Conclusão: Animais alimentados com ração hipercalórica e hiperlipídica apresentaram diferente perfil de metilação do DNA e expressão gênica do que aqueles alimentados com ração padrão, ressaltando a hipometilação de genes associados à inflamação e resistência à insulina. O perfil de metilação do DNA e a expressão dos genes alvos foi diferente entre animais alimentados com ração suplementada daqueles que receberam a ração padrão, modulando genes envolvidos na cascata de inflamação e autoimunidade |
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