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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Papel da resistência à insulina na inflamação pulmonar alérgica em camundongos obesos
Title Alternative: Role of insulin resistance in allergic airway inflammation in obese mice
Author: André, Diana Majolli, 1986-
Advisor: Antunes, Edson, 1960-
Abstract: Resumo: Obesidade e asma são doenças de grande importância na saúde pública. Nos últimos 30 anos, a incidência de obesidade cresceu de forma dramática em todo o mundo enquanto que a prevalência de asma triplicou. Um número crescente de estudos clínicos e experimentais sugere a existência de uma associação positiva entre a obesidade e asma. Há também elevada prevalência de resistência à insulina em pacientes obesos e asmáticos quando comparados a obesos não asmáticos. É possível que a resistência à insulina associada a obesidade desempenhe papel relevante na asma, o que explicaria, ao menos em parte, a associação entre estas duas doenças. Em vista disso, propomos estudar a sinalização de insulina nos pulmões e sua possível resistência em obesos e asmáticos. De modo geral, propomos avaliar a expressão e ativação de proteínas-chave da sinalização da insulina como AKT, IRß, IRS-1, JNK e IKK no tecido pulmonar. O papel modulatório do óxido nítrico (NO) na sinalização da insulina foi também investigado neste trabalho. Foram utilizamos camundongos C57BL/6 alimentados com dieta padrão (grupo magro) ou dieta hiperlipídica por 12 semanas para induzir obesidade (grupo obeso). Os animais asmáticos receberam na 10ª. semana desafio intranasal com ovalbumina (OVA). Nossos resultados mostraram que no grupo magro a insulina (1U/animal, iv) foi capaz de aumentar de modo significativo a fosforilação das proteínas IRß, IRS-1 e AKT no tecido pulmonar. No tecido pulmonar do grupo obeso não detectamos aumento da fosforilação destas proteínas em reposta à insulina. Resultados semelhantes para a fosforilação da AKT foram observados em brônquios isolados; ou seja, a estimulação com insulina aumentou significativamente a fosforilação em camundongos magros, mas não em obesos. Além disso, no grupo obeso houve aumento significativo da fosforilação da JNK e IKK em comparação ao grupo magro. Nos pulmões de obesos houve, ainda, um aumento na nitração de IRß, IRS-1 e AKT comparado ao grupo magro. Por meio da técnica de imunofluorescência, observamos que maior colocalização de 3-NT e IR? (e 3-NT e AKT) no tecido pulmonar de obesos comparado com animais magros. Numa próxima etapa, analisamos a sinalização da insulina no tecido pulmonar de animais magros e obesos, tratados com resveratrol (polifenol extraído da uva; 100 mg/kg por duas semanas, gavage) ou aminoguanidina (inibidor seletivo da NO sintase induzível; 20 mg/kg por três semanas na dieta hídrica). O tratamento com resveratrol em camundongos obesos restabeleceu a fosforilação de IRß, IRS-1 e AKT no tecido pulmonar e/ou brônquios isolados. Os animais obesos tratados com resveratrol reverteram o aumento na nitração de IRß, IRS-1 e AKT. Este tratamento também normalizou a fosforilação aumentada de JNK e IKK no tecido pulmonar. À semelhança do resveratrol, o tratamento com aminoguanidina em camundongos obesos restabeleceu a fosforilação de IRß, IRS-1 e AKT em animais obesos comparado aos animais não-tratados, e reverteu o aumento de 3-NT e da nitração de IRß, IRS-1 e AKT. O tratamento com aminoguanidina normalizou a fosforilação aumentada de JNK e IKK. No conjunto, podemos sugerir que há resistência local à insulina no pulmão de camundongos obesos, causada por eventos nitrosativos, sugerindo que esse fenômeno possa ser um importante elo na exacerbação da asma associada à obesidade. O tratamento com resveratrol restabeleceu a via de sinalização da insulina no pulmão do obeso, sugerindo que este agente possa ser útil para o tratamento da asma em indivíduos obesos resistentes à insulina

Abstract: Obesity and asthma are diseases of great importance in public health. Over the past 30 years, the incidence of obesity has grown dramatically around the world while the prevalence of asthma has tripled. An increasing number of clinical and experimental studies suggest the existence of a positive association between obesity and asthma. There is also a high prevalence of insulin resistance in obese and asthmatic patients when compared to non-asthmatic obese patients. It is possible that insulin resistance associated with obesity plays a pertinent role in asthma, which would explain, at least in part, the association between these two diseases. Therefore, we propose to study the signaling of insulin in the pulmonary tissue and the possible resistance in obese and asthmatic mice. Overall, we propose to evaluate the expression and activation of key proteins of insulin signaling such as AKT, IRß, IRS-1, JNK and IKK in lung tissue. The modulatory role of nitric oxide (NO) in insulin signaling was also investigated in this study. We used C57BL/6 mice fed with chow diet (lean group) or a high-fat diet for 12 weeks to induce obesity (obese group). Asthmatic mice received the 10th week intranasal challenge with ovalbumin (OVA). Our results showed that in the lean group the insulin (1U / animal, iv) was able to significantly increase the phosphorylation of IRß, IRS-1 and AKT proteins in lung tissue. In the lung tissue of the obese group we did not detect an increase in the phosphorylation of these proteins in response to insulin. Similar results in AKT phosphorylation were observed in isolated bronchi; i.e., stimulation with insulin significantly increased phosphorylation in lean, but not in obese mice. Moreover, in the obese group demonstrated a significant increase in the phosphorylation of JNK and IKK compared to the lean group. The lung tissue of obese mice showed an increase in nitration of IRß, IRS-1 and AKT compared to the lean mice. The immunofluorescence technique showed a higher colocalization of 3-NT and IRß (and 3-NT and AKT) in the lung tissue of obese compared to lean animals. In a next step, we analyzed insulin signaling in the lung tissue of lean and obese animals treated with resveratrol (polyphenol extracted from the grape; 100 mg/kg for two weeks, gavage) or aminoguanidine (a selective inhibitor of inducible nitric oxide synthase, 20 mg/ kg for three weeks, in the water diet). Treatment with resveratrol in obese mice restored the phosphorylation of IRß, IRS-1 and AKT in the lung tissue and/or isolated bronchi. Obese animals treated with resveratrol reversed the increase in nitration of IRß, IRS-1 and AKT. This treatment also normalized the increased phosphorylation of JNK and IKK in lung tissue. Similar to resveratrol, treatment with aminoguanidine in obese mice restored the phosphorylation of IRß, IRS-1 and AKT in obese animals compared to untreated animals, and reversed the increase in nitration of IRß, IRS-1 and AKT. Treatment with aminoguanidine normalized the increase of JNK and IKK phosphorylation. Taken together, we may suggest that there is local resistance to insulin in the lung of obese mice caused by nitrosative events, suggesting that this phenomenon may be an important link in the exacerbation of obesity-associated asthma. Treatment with resveratrol restored the insulin signaling pathway in the lung tissue of obese mice, suggesting that this agent may be useful for the treatment of asthma in obese, insulin-resistant individuals
Subject: Obesidade
Asma
Resistência à insulina
Polifenóis
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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