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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Efeito da exposição ao frio sobre a expressão de proteinas hipotalamicas e a participação do hormonio concentrador de melanina (MCH) no controle da ingestão alimentar, peso corporal, termogenese e ação molecular da insulina
Author: Silva, Marcio Pereira da
Advisor: Velloso, Licio Augusto, 1963-
Abstract: Resumo: A exposição de animais homeotérmicos à baixa temperatura promove alterações fisiológicas que refletem o desvio do fluxo de energia para a produção de calor. A perda do controle coordenado sobre a ingestão alimentar e o gasto energético constitui mecanismo central no desenvolvimento da obesidade, um dos mais prevalentes problemas de saúde pública da atualidade. Uma vez que, sob exposição ao mo, alta ingestão alimentar está associada à elevada termogênese, perda de peso e baixos níveis de insulina, utilizou-se uma analise por cDNA- macroarray visando a identificação de proteínas hipotalâmicas que fossem moduladas em resposta à exposição ao mo (4°C). Esta análise revelou um aumento na expressão do neuropeptídeo orexigênico MCH (hormônio de concentração da melanina) em ratos expostos ao mo. Para avaliar o efeito da hiper-expressão hipotalâmica do MCH sobre a temperatura corpórea, a ingestão de alimentos e a variação de peso corpóreo em ratos expostos ao mo, foi utilizado um oligonuc1eotídeo antisense específico para bloqueio da síntese protéica de MCH, o qual não alterou a ingestão alimentar nem a temperatura corporal desses animais. Tal bloqueio promoveu queda significativa no peso corporal dos mesmos, bem como redução no glicogênio hepático e gordura epididi.ma4 aumento relativo na gordura corporal, hipertrofia do tecido adiposo marrom com aumento na expressão de UCPI (proteína desacopladora mitocondriall) neste tecido, além de aumento no consumo da massa corporal isenta de gordura. Deste modo, o aumento na expressão hipotalâmica de MCH em ratos expostos ao mo parece participar do processo que permite a utilização eficiente de energia para produção de calor durante a adaptação termogênica ao mo. Na parte final deste estudo avaliou-se o papel do MCH sobre produção e ação periférica da insulina e sobre etapas intermediárias fundamentais na transdução do sinal molecular deste hormônio em animai_ mantidos em temperatura ambiente. O estímulo com MCH exógeno promoveu aumento nos níveis de glicose tanto em condições basais quanto durante o GTT, sem alteração nos níveis de insulina, enquanto o tratamento com oligonucleotídeo antisense não alterou estes parâmetros. Assim, o tratamento com MCH parece contribuir para um comprometimento da resposta funcional à insulina. O tratamento com MCH induziu redução na ativação da Akt em músculo, sem modificação na resposta molecular à insulina nos demais tecidos, sugerindo que o MCH per se, e através de um efeito central, possa atuar de maneira primária sobre a modulação na ação periférica da insulina, por mecanismos que exerçam interferência na sinalização da insulina em tecidos chave na captação de glicose. O tratamento com MCH promoveu ainda redução na fosforilação da ERK induzida por insulina em tecido adiposo branco, enquanto o tratamento com oligonuc1eotídeo antisense MCH levou a um aumento na sua fosforilação em tecido adiposo marrom. Os resultados aqui apresentados trouxeram importantes informações não apenas no que se refere ao controle da ingestão alimentar e termogênese como também no controle central da ação periférica da insulina. Por fim, os resultados apresentados revelam o papel do neurotransmissor MCH como potencial alvo terapêutico na terapia da obesidade e diabetes mellitus tipo2

Abstract: The exposure of homeothermic anima1_ to cold environment leads to physiological adaptations that are require to maintain a stable body temperature. Among these adaptations, the increase of food consumption accompanied by weight loss reflects the deviation of energy flow toward heat production. Loss of coordinator control of food ingestion and energy expenditure represents a central mechanism in the development of obesity, one of the most prevalent public health problems at the present time. Because, under cold exposure, high food consumption is association with increased thermo genesis, weight loss and decreased insulin and leptin levels, an analysis of cDNA-macroarray was employee to identify hypotha1amic proteins that are modulator in response to cold exposure (4°C). The cDNA macroarray ana1ysis, confumed by RT-PC_ mnnunoblot, and RIA, revealed that the hypotha1amic expression of the appetite-stimulating neuropeptide, meJanin-concentrating hormone (MCR), was increased by exposure of rats to cold enviromnent. To investiga te effects of elevation MCH hypoth_1::tmic expression on body temperature, food ingestion and body weight variation in cold exposed rats, a MCH antisense oligonucleotide was used to inlnoit MCH synthesis. The inhibition of hypotha1amic MCH expression in cold exposed rats promotion no changes in food intake and body temperature. However, MCH inanition 100 to a significant drop in body weight, which was accompaniOO by decreased liver glycogen and epididymal fat, increased relative body fat, increased absolute and relative interscapuJar brown adipose tissue mass, increased uncoupling protein 1 expression in brown adipose tissue and increased consumption oflean body mass. Thus, increased hypothalamic MCH expression in rats exposed to cold may participate in the process that allows for efficient use of energy to heat production during thermogenic adaptation to cold. In the second part of this work the effect of intracerebro ventricuJar infusion of MCH and antisense oligonucleotide to MCH was evaluatOO upon peripheral glucose homeostasis, insulin action and key steps of the insulin signal transduction pathway in liver, skeletal muscle, white and brown adipose tissues in rats maintainOO in thermoneutrality. MCH but not antisense oligonucleotide MCH treatment 100 to significant increase of glucose levels during a glucose tolerance test, no changes in insulin levels were detected. MCH treatment promotion a significant reduction of Akt serine phosphorylation in skeletal muscle and reduction of ERK tyrosine phosphorylation in white adipose tissue. On the other band, antisense oligonucleotide MCH treatment promotion mcreased ERK tyrosme phosphorylation m brown adipose tissue. The present study provides evidence that MCH participates m the central control of energy expenditure and potentially affects insulin action m peripheral tissues. This data supports the role of MCH as a candidate target for therapy m obesity and diabetes mellitus
Subject: Hormônios hipotalâmicos - Análise
Metabolismo energético
Insulina - Ação
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2004
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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