Os últimos anos se caracterizaram pelo aumento significativo da população idosa mundial. Por esta razão, a preocupação com o idoso está se tornando uma constante em nossa sociedade, uma vez que o envelhecimento resulta em comprometimento das funções fisiológicas, acompanhado ou não de alterações estruturais. No trato gastrointestinal (TGI), o processo de envelhecimento pode provocar alterações morfofuncionais significativas. A regulação da motilidade do TGI é controlada principalmente pelos neurônios mioentéricos do sistema nervoso entérico. A diminuição na densidade destes neurônios no cólon pode levar à redução na frequência e na amplitude da contração colônica manifestada como constipação. As ações que visam diminuir os efeitos do envelhecimento no TGI incluem aquelas relacionadas à dieta alimentar, entre as quais se destaca a restrição calórica. A restrição calórica, além de apresentar efeito protetor nos neurônios mioentéricos durante o envelhecimento, também é responsável pela diminuição da morte neuronal por apoptose, processo este acentuado com o envelhecimento. Assim sendo, este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de diferentes níveis de restrição calórica sobre a plasticidade dos neurônios mioentéricos NADPH e acetilcolinesterase positivos do cólon de ratos Wistar durante o processo de envelhecimento por meio das análises ultraestrutural (microscopia eletrônica de transmissão) e morfoquantitativa. Para tanto foram utilizados 40 ratos machos (Rattus norvegicus), da linhagem Wistar, distribuídos em quatro grupos (n= 10/grupo): CI- animais de seis meses; SR- animais de 18 meses alimentados com dieta normal; RCI- animais de 18 meses alimentados com dieta com 12% de restrição calórica; RCII- animais de 18 meses submetidos à restrição calórica de 30%. Aos seis meses de idade, os animais foram transferidos para o biotério setorial, onde permaneceram até aos 18 meses sob condições ambientais controladas de temperatura e de iluminação e água ad libitum. Foi possível observar que a RC em nível de 30% minimizou de forma eficaz os efeitos deletérios do envelhecimento nos neurônios mioentéricos, podendo ser adotada como alternativa contra os distúrbios gastrointestinais comuns em indivíduos idosos. / The last years were characterized by a significant increase in the elderly population. For this reason, concern for the elderly is becoming a constant in our society, since the aging results in impairment of bodily function, or not accompanied by structural changes. In the gastrointestinal tract (GI), the aging process can cause significant morphological changes. The regulation of motility of the gut is controlled mainly by myenteric neurons of the enteric nervous system. The decrease in the density of neurons in the colon can lead to a reduction in the frequency and amplitude of contraction expressed as colonic constipation. The actions aimed at reducing the effects of aging on the GI system include those related to diet, among which stands out caloric restriction. Caloric restriction, and have a protective effect on the myenteric neurons during aging, is also responsible for the decrease of neuronal death by apoptosis, a process accentuated with aging. Thus, this study was to evaluate the effects of different levels of calorie restriction on the plasticity of myenteric neurons NADPH and acetylcholinesterase positive of the colon of rats during the aging process by means of ultrastructural (transmission electron microscopy) and morphoquantitative analysis. Therefore, we used 40 male Wistar rats (Rattus norvegicus), divided into four groups (n = 10): CI- animals six months; SR- animals 18 month fed a normal diet; RCI - animals 18 months fed a diet with 12% caloric restriction; RCII- animals 18 months fed a diet with 30% caloric restriction. At six months, the animals were transferred to the vivarium sector, where they remained up to 18 months under controlled conditions of temperature and light and water ad libitum. It was observed that the RC level of 30% effectively minimized the deleterious effects of aging on myenteric neurons, which may be adopted as an alternative against the common gastrointestinal disorders in the elderly.

Being able to respond to extracellular cues such as nutrients and growth factors is of vital importance to all living cells. Pathways have therefore evolved which can sense the extracellular status, transmit a signal through the cell and affect gene expression, which ultimately enables adaptation. Intriguingly, research has revealed that such signaling pathways responding to nutrient status are intrinsically linked to the lifespan of organisms, a phenomenon known as caloric restriction. This thesis utilizes budding yeast, Saccharomyces cerevisiae, as a model system to investigate how transcription factors affect gene expression in response to nutrient signaling pathways. Paper I investigates the role of the three homologous transcription factors Mig1, Mig2 and Mig3 in regulating gene expression in response to glucose. This is done by transcriptional profiling with microarrays of wild type yeast, as well as mutant strains where the MIG1, MIG2 and MIG3 genes have been deleted in all possible combinations. The results reveal that Mig1 and Mig2 act together, with Mig1 having a larger effect in general while Mig2 has a role specialized for high-glucose conditions. Using a strategy similar to that in paper I, paper II examines the roles of the two homologous transcription factors Gis1 and Rph1 in gene regulation. This study shows that Gis1 and Rph1 are both involved in nutrient signaling, acting in parallel with a large degree of redundancy. Furthermore, we find that these two transcription factors change both target genes as well as the effects on transcription when the yeast cell transitions through different growth phases. Rph1 is a functional JmjC histone demethylase, and paper III investigates the connection between this activity and the transcriptional regulation studied in paper II. We find that rendering Rph1 catalytically inactive has little effect on its role in nutrient signaling and gene regulation, but subtly affects certain groups of genes. Paper IV reveals that Rph1 does not affect the chronological lifespan of yeast as does its homolog Gis1. However, deleting or overexpressing RPH1 has effects on the response to rapamycin and caffeine, inhibitors of the evolutionary conserved TORC1 complex affecting lifespan in both yeast and mammals.

Os últimos anos se caracterizaram pelo aumento significativo da população idosa mundial. Por esta razão, a preocupação com o idoso está se tornando uma constante em nossa sociedade, uma vez que o envelhecimento resulta em comprometimento das funções fisiológicas, acompanhado ou não de alterações estruturais. No trato gastrointestinal (TGI), o processo de envelhecimento pode provocar alterações morfofuncionais significativas. A regulação da motilidade do TGI é controlada principalmente pelos neurônios mioentéricos do sistema nervoso entérico. A diminuição na densidade destes neurônios no cólon pode levar à redução na frequência e na amplitude da contração colônica manifestada como constipação. As ações que visam diminuir os efeitos do envelhecimento no TGI incluem aquelas relacionadas à dieta alimentar, entre as quais se destaca a restrição calórica. A restrição calórica, além de apresentar efeito protetor nos neurônios mioentéricos durante o envelhecimento, também é responsável pela diminuição da morte neuronal por apoptose, processo este acentuado com o envelhecimento. Assim sendo, este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de diferentes níveis de restrição calórica sobre a plasticidade dos neurônios mioentéricos NADPH e acetilcolinesterase positivos do cólon de ratos Wistar durante o processo de envelhecimento por meio das análises ultraestrutural (microscopia eletrônica de transmissão) e morfoquantitativa. Para tanto foram utilizados 40 ratos machos (Rattus norvegicus), da linhagem Wistar, distribuídos em quatro grupos (n= 10/grupo): CI- animais de seis meses; SR- animais de 18 meses alimentados com dieta normal; RCI- animais de 18 meses alimentados com dieta com 12% de restrição calórica; RCII- animais de 18 meses submetidos à restrição calórica de 30%. Aos seis meses de idade, os animais foram transferidos para o biotério setorial, onde permaneceram até aos 18 meses sob condições ambientais controladas de temperatura e de iluminação e água ad libitum. Foi possível observar que a RC em nível de 30% minimizou de forma eficaz os efeitos deletérios do envelhecimento nos neurônios mioentéricos, podendo ser adotada como alternativa contra os distúrbios gastrointestinais comuns em indivíduos idosos. / The last years were characterized by a significant increase in the elderly population. For this reason, concern for the elderly is becoming a constant in our society, since the aging results in impairment of bodily function, or not accompanied by structural changes. In the gastrointestinal tract (GI), the aging process can cause significant morphological changes. The regulation of motility of the gut is controlled mainly by myenteric neurons of the enteric nervous system. The decrease in the density of neurons in the colon can lead to a reduction in the frequency and amplitude of contraction expressed as colonic constipation. The actions aimed at reducing the effects of aging on the GI system include those related to diet, among which stands out caloric restriction. Caloric restriction, and have a protective effect on the myenteric neurons during aging, is also responsible for the decrease of neuronal death by apoptosis, a process accentuated with aging. Thus, this study was to evaluate the effects of different levels of calorie restriction on the plasticity of myenteric neurons NADPH and acetylcholinesterase positive of the colon of rats during the aging process by means of ultrastructural (transmission electron microscopy) and morphoquantitative analysis. Therefore, we used 40 male Wistar rats (Rattus norvegicus), divided into four groups (n = 10): CI- animals six months; SR- animals 18 month fed a normal diet; RCI - animals 18 months fed a diet with 12% caloric restriction; RCII- animals 18 months fed a diet with 30% caloric restriction. At six months, the animals were transferred to the vivarium sector, where they remained up to 18 months under controlled conditions of temperature and light and water ad libitum. It was observed that the RC level of 30% effectively minimized the deleterious effects of aging on myenteric neurons, which may be adopted as an alternative against the common gastrointestinal disorders in the elderly.

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-18T13:15:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Tatiana_Dandolini_Saccon.pdf: 561115 bytes, checksum: 1e800e96cadd3c19210339564cbb538f (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-18T13:15:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Tatiana_Dandolini_Saccon.pdf: 561115 bytes, checksum: 1e800e96cadd3c19210339564cbb538f (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-18T13:16:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Tatiana_Dandolini_Saccon.pdf: 561115 bytes, checksum: 1e800e96cadd3c19210339564cbb538f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T13:16:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Tatiana_Dandolini_Saccon.pdf: 561115 bytes, checksum: 1e800e96cadd3c19210339564cbb538f (MD5) Previous issue date: 2016-03-03 / Sem bolsa / O objetivo do presente estudo foi avaliar o número de folículos primordiais, primários, secundários e terciários, bem como o diâmetro de núcleo, oócito e folículo, e os níveis das proteínas Forkhead Box O3a (FOXO3a) e Forkhead Box O3a Fosforilada (p-FOXO3a) em ovários de animais Ames Dwarf (df/df), com deficiência na secreção de hormônio do crescimento (GH), com e sem tratamento de GH exógeno e animais que superexpressam o GH endógeno (bGH). Os grupos que receberam GH exógeno foram submetidos a um tratamento com o hormônio suíno por injeção via subcutânea, dado duas vezes ao dia, começando na idade de quatorze meses, durante seis semanas. Após a eutanásia os ovários foram retirados. Foi realizada análise histológica para contagem de folículos ovarianos e diâmetros oócitários, nucleares e foliculares e análise de imunohistoquímica para avaliar a presença de proteínas FOXO3a e p-FOXO3a. Os grupos de animais df/df apresentaram uma quantidade de folículos primordiais, em transição e totais maiores que os animais normais (p<0,0001, p=0,0002 e p<0,0001, respectivamente). Os grupos que receberam o tratamento com GH apresentaram menor quantidade de folículos primordiais e totais (p=0,009 e p=0,018, respectivamente). O grupo de animais bGH apresentou uma quantidade de folículos primordiais, em transição, primários e totais menores que o grupo controle (p=0,0001, p=0,0037, p=0,0006 e p=0,0009, respectivamente). Na imunohistoquímica foi observado que em folículos primordiais dos grupos de animais normais a quantidade de proteínas FOXO3a e p-FOXO3a foi menor comparado aos grupos de animais df/df (p=0,009 e p=0,01, respectivamente). Os grupos com tratamento com GH apresentaram uma quantidade de proteína FOXO3a menor (p=0,03) e p-FOXO3a maior (p=0,01), em folículos primordiais, comparado com seus grupos controles. O grupo de animais bGH apresentou em folículos primários uma maior quantidade de p-FOXO3a comparada ao grupo controle (p=0,006). Os animais df/df apresentam uma maior reserva ovariana e o tratamento com GH na vida adulta foi capaz de ativar a reserva tanto em animais normais quanto em df/df. O contrário foi observado em animais bGH, que apresentaram uma reserva ovariana menor que animais normais. Ainda, a presença de p-FOXO3a parece estar diretamente relacionada a ativação do crescimento folicular e estar sobre o controle do GH. / The objective of this study was to evaluate the number of primordial, primary, secondary and tertiary follicles, as well as the diameter of the nucleus, oocyte and follicle, and the levels of proteins Forkhead Box O3a (FOXO3a) Forkhead Box O3A phosphorylated (p-FOXO3a) in ovaries of Ames Dwarf mice (df/df), with deficient secretion of endogenous growth hormone (GH), receiving or not treatment with exogenous GH; and mice that over express the endogenous GH (bGH). The groups that received exogenous GH were subjected to a treatment with the hormone by subcutaneous injection, given twice a day, starting at the age of fourteen months, during six weeks. After the euthanasia ovaries were removed. Histological analysis was performed to count ovarian follicles and oocyte, nuclear and follicular diameters, and immunohistochemical analysis to evaluate the presence of proteins FOXO3a and p-FOXO3a. The groups of df/df mice had higher number of primordial, in transition and total follicles than normal mice (p<0.0001, p=0.0002 and p<0.0001, respectively). The groups that received the treatment with GH had lower numbers of primordial and total follicles (p=0.009 and p=0.018, respectively). The group of bGH mice had lower numbers of of primordial, in transition, primary and total follicles than the control group (p=0.0001, p=0.0037, p=0.0006 and p=0.0009, respectively). In the immunohistochemistry was observed that in the primordial follicles of normal groups animals the quantity of proteins FOXO3a and p-FOXO3a was lower compared to groups of df/df mice (p=0.009 and p=0.01, respectively). The groups treated with GH had lower quantity of protein FOXO3a (p=0.03) and higher quantity of FOXO3a (p=0.01), in primordial follicles, compared with their control groups. The group of bGH mice presented a higher quantity of p-FOXO3a in primary follicles compared to control group (p=0.006). df/df mice had a larger ovarian primordial follicle reserve than normal mice and the treatment with GH in adult life was able to activate reserve both normal and df/df animals. The opposite was observed in bGH, which presented a smaller ovarian reserve. In addition, the presence of the p-FOXO3a seems to be direct related to activation of primordial follicle growth and under the control of GH.

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-05-21T19:47:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Tatiana_Dandolini_Saccon.pdf: 561115 bytes, checksum: 1e800e96cadd3c19210339564cbb538f (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-05-21T20:16:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Tatiana_Dandolini_Saccon.pdf: 561115 bytes, checksum: 1e800e96cadd3c19210339564cbb538f (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-05-21T20:16:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Tatiana_Dandolini_Saccon.pdf: 561115 bytes, checksum: 1e800e96cadd3c19210339564cbb538f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T20:16:10Z (GMT). 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Foi realizada análise histológica para contagem de folículos ovarianos e diâmetros oócitários, nucleares e foliculares e análise de imunohistoquímica para avaliar a presença de proteínas FOXO3a e p-FOXO3a. Os grupos de animais df/df apresentaram uma quantidade de folículos primordiais, em transição e totais maiores que os animais normais (p<0,0001, p=0,0002 e p<0,0001, respectivamente). Os grupos que receberam o tratamento com GH apresentaram menor quantidade de folículos primordiais e totais (p=0,009 e p=0,018, respectivamente). O grupo de animais bGH apresentou uma quantidade de folículos primordiais, em transição, primários e totais menores que o grupo controle (p=0,0001, p=0,0037, p=0,0006 e p=0,0009, respectivamente). Na imunohistoquímica foi observado que em folículos primordiais dos grupos de animais normais a quantidade de proteínas FOXO3a e p-FOXO3a foi menor comparado aos grupos de animais df/df (p=0,009 e p=0,01, respectivamente). Os grupos com tratamento com GH apresentaram uma quantidade de proteína FOXO3a menor (p=0,03) e p-FOXO3a maior (p=0,01), em folículos primordiais, comparado com seus grupos controles. O grupo de animais bGH apresentou em folículos primários uma maior quantidade de p-FOXO3a comparada ao grupo controle (p=0,006). Os animais df/df apresentam uma maior reserva ovariana e o tratamento com GH na vida adulta foi capaz de ativar a reserva tanto em animais normais quanto em df/df. O contrário foi observado em animais bGH, que apresentaram uma reserva ovariana menor que animais normais. Ainda, a presença de p-FOXO3a parece estar diretamente relacionada a ativação do crescimento folicular e estar sobre o controle do GH. / The objective of this study was to evaluate the number of primordial, primary, secondary and tertiary follicles, as well as the diameter of the nucleus, oocyte and follicle, and the levels of proteins Forkhead Box O3a (FOXO3a) Forkhead Box O3A phosphorylated (p-FOXO3a) in ovaries of Ames Dwarf mice (df/df), with deficient secretion of endogenous growth hormone (GH), receiving or not treatment with exogenous GH; and mice that over express the endogenous GH (bGH). The groups that received exogenous GH were subjected to a treatment with the hormone by subcutaneous injection, given twice a day, starting at the age of fourteen months, during six weeks. After the euthanasia ovaries were removed. Histological analysis was performed to count ovarian follicles and oocyte, nuclear and follicular diameters, and immunohistochemical analysis to evaluate the presence of proteins FOXO3a and p-FOXO3a. The groups of df/df mice had higher number of primordial, in transition and total follicles than normal mice (p<0.0001, p=0.0002 and p<0.0001, respectively). The groups that received the treatment with GH had lower numbers of primordial and total follicles (p=0.009 and p=0.018, respectively). The group of bGH mice had lower numbers of of primordial, in transition, primary and total follicles than the control group (p=0.0001, p=0.0037, p=0.0006 and p=0.0009, respectively). In the immunohistochemistry was observed that in the primordial follicles of normal groups animals the quantity of proteins FOXO3a and p-FOXO3a was lower compared to groups of df/df mice (p=0.009 and p=0.01, respectively). The groups treated with GH had lower quantity of protein FOXO3a (p=0.03) and higher quantity of FOXO3a (p=0.01), in primordial follicles, compared with their control groups. The group of bGH mice presented a higher quantity of p-FOXO3a in primary follicles compared to control group (p=0.006). df/df mice had a larger ovarian primordial follicle reserve than normal mice and the treatment with GH in adult life was able to activate reserve both normal and df/df animals. The opposite was observed in bGH, which presented a smaller ovarian reserve. In addition, the presence of the p-FOXO3a seems to be direct related to activation of primordial follicle growth and under the control of GH.

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Cardiovascular disease (CVD) and erectile dysfunction (ED) have common etiologies, such as increased adiposity and chronic diseases. Incident ED is known to be a sentinel of CVD, providing a unique opportunity for early lifestyle interventions to attenuate the progression of disease. The internal pudendal artery (IPA) plays an important role in controlling resistance to penile blood flow and thereby erections. Although morphological and functional disturbances in the IPA have been associated with ED, few studies have characterized changes in the IPA as it relates to increased adiposity and chronic diseases (e.g., chronic kidney disease [CKD]). Finally, although both vascular calcification and ED have been shown to be prevalent in patients with CKD, there has yet to be an assessment of associated mechanisms. The effect of lifestyle modifications on erectile function was evaluated in both experimental and clinical settings. Specifically, the studies assessed the effect of caloric restriction (CR) in rats and of chronic exercise in sedentary, overweight or obese male and female subjects. In rats, structural and functional changes of the IPA and erectile responses were characterized in relation to increasing adiposity and to CKD. Experimentally, the susceptibility of various vascular beds to calcification in CKD was determined. Clinically, erectile and female sexual function was assessed in patients with Stage 3 to 5 CKD, who had no history of CVD. In rats, CR blunted the accumulation of abdominal adiposity, and attenuated progression of both endothelial dysfunction and ED, independently of morphological changes in the IPA. Rats with CKD had an increased frequency of ED, greater endothelial dysfunction, and altered vascular morphology, yet vascular calcification per se did not account for ED. In the clinical study, sedentary and overweight or obese males with ED, but not females, had a significantly higher body mass index (BMI) and waist circumference. Chronic exercise significantly improved ED and female sexual dysfunction (FSD). Clinically, CKD was associated with ED and FSD as well as increased coronary artery calcification and endothelial dysfunction. These findings support the concept that early detection of cardiovascular abnormalities, using incident ED as a sentinel, should facilitate early interventions in otherwise asymptomatic populations. / Thesis (Ph.D, Pharmacology & Toxicology) -- Queen's University, 2013-09-30 22:33:20.436

As operárias de Apis mellifera realizam diferentes tarefas de acordo com a sua idade (polietismo etário), sendo que operárias jovens cuidam da cria e quando mais velhas forrageiam. Entretanto, tal transição não segue uma cronologia fixa, mas se ajusta às necessidades da colônia, especialmente as condições nutricionais, tanto da colônia quanto dos indivíduos. Nesse sentido, abordamos a questão de como o metabolismo oxidativo no corpo gorduroso das operárias, i.e., o centro do metabolismo intermediário destes insetos, está relacionado com alterações da função das operárias na colônia e como o mesmo responde a um estresse nutritivo imposto individualmente em duas fases, na fase larval e na fase adulta. Como métodos para avaliar a atividade mitocondrial e o estado redox das células do corpo gorduroso utilizamos um sistema de respirometria de alta resolução para medir o consumo de O2, e realizamos ensaios bioquímicos para quantificar a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs), os níveis de óxido nítrico, o número de unidades mitocondriais, e eventuais danos oxidativos resultantes. Ademais, por meio de PCR quantitativa medimos a expressão relativa de genes ligados à biogênese mitocondrial, ao sistema antioxidante e à via de sinalização por hipóxia. Na comparação destes parâmetros entre operárias nutridoras e forrageiras avaliamos separadamente os três principais compartimentos do corpo (cabeça, tórax e abdômen) uma vez que esses estão diferencialmente relacionados a tais funções. Para os tecidos da cabeça observamos que as amostras de nutridoras apresentaram maior consumo de O2, associado a uma maior produção de EROs e expressão elevada dos genes da via de hipóxia, enquanto forrageiras apresentaram maiores quantidades de transcritos dos genes do sistema antioxidantes e menores níveis de danos oxidativos. Para os tecidos do tórax observamos nas forrageiras uma maior capacidade de produção de ATP, acompanhada de uma elevada expressão de genes codificadores de enzimas do sistema antioxidante e menores níveis de danos oxidativos. Com relação aos tecidos abdominais, as abelhas nutridoras apresentaram maior atividade mitocondrial, enquanto as amostras de forrageiras apresentaram maior número de unidades mitocondriais, elevados níveis EROs e também uma expressão elevada dos genes do sistema antioxidante e da via de hipóxia. Assim, os dados revelaram uma clara mudança na atividade mitocondrial e nos padrões redox teciduais associados a esta transição de polietismo etário. Também notamos diferenças nestes parâmetros para cada compartimento do corpo analisado, refletindo uma demanda energética diferencial em cada tecido. A segunda parte do projeto teve como objetivo avaliar os mesmos parâmetros redox em uma situação de restrição alimentar em três situações distintas. O primeiro grupo experimental foi constituído de larvas que sofreram restrição calórica por umperíodo de 10 horas. O segundo grupo foi composto por abelhas recém emergidas que sofreram ou não tal restrição calórica no período larval. O terceiro grupo consistiu de abelhas que sofreram ou não restrição calórica no período larval, e após emergirem foram mantidas em caixas até atingirem a idade de 7 dias, quando foram submetidos novamente a uma restrição calórica. Para o primeiro grupo, as larvas, verificamos que após o período de restrição calórica os genes relacionados com a biogênese mitocondrial e o sistema antioxidante apresentaram níveis de expressão menores comparadas com larvas controle. Observamos também que larvas que sofreram restrição calórica apresentaram menor consumo de O2 e menores níveis de EROs. Para o segundo grupo, as abelhas recém emergidas, não observamos nenhuma diferença na expressão de genes mitocondriais e do sistema antioxidante entre as que sofreram ou não restrição calórica na fase larval, demostrando uma recuperação nestes parâmetros após o período de metamorfose. No terceiro grupo, as abelhas de 7 dias foram submetidas a uma nova restrição calórica para observar se indivíduos que passaram por a situação de estresse no período larval apresentariam uma resposta mais imediata a um estresse nutricional na fase adulta. Os resultados do terceiro grupo revelaram que abelhas que haviam sido expostas a uma situação prévia de restrição calórica, apresentaram uma redução dos transcritos de genes ligados a biogênese mitocondrial e do sistema antioxidante quando comparados ao grupo que sofreu restrição calórica apenas na fase adulta. Em conjunto nossos dados sugerem que a restrição calórica é capaz de diminuir o metabolismo oxidativo e que existe uma resposta aparentemente adaptativa em indivíduos adultos que passaram por essa situação previamente durante o desenvolvimento larval. Assim, esses resultados podem servir para direcionar estudos futuros sobre a relação entre restrição calórica, metabolismo oxidativo e longevidade nesses insetos sociais. / Apis mellifera workers perform different tasks according to their age (age polyethism), where young workers care for the brood and older ones become foragers. However, this a transition does not follow a fixed chronology, but is fitted to the needs of the colony, especially the nutritional conditions of both, the colony and the individual bee. In this sense, we address the question of how oxidative metabolism in the fat body of the workers, e.g., the center of the intermediary metabolism of these insects, is related to changes in the function of the workers in the colony, and how these parameters responds to a nutritional stress imposed individually in two stages, in the larval and adult phase. For evaluating mitochondrial activity and the redox status of fat body cells we used a high resolution respirometry system to measure O2 consumption, and we performed biochemical assays to measure the generation of reactive oxygen species (ROS), levels of nitric oxide, the number of mitochondrial units, and eventual oxidative damages. Furthermore, using quantitative PCR, we measured the relative expression of genes linked to mitochondrial biogenesis, to the antioxidant system, and to the hypoxia signaling pathway. In the comparison of these parameters between nurse and forager workers, we evaluated separately the three main body compartments (head, thorax and abdomen), since these are differentially related to these functions. For the head tissues, we observed that nurses showed higher O2 consumption, associated with higher ROS production and elevated expression of hypoxia pathway genes, while foragers presented higher amounts of transcripts of the antioxidant system genes and lower levels of oxidative damages. For the thorax tissues we found in the foragers a greater capacity of ATP production, accompanied by a higher expression of genes encoding enzymes of the antioxidant system and lower levels of oxidative damage. With respect to the abdominal tissues, nurse bees presented higher mitochondrial activity, while foragers had a higher number of mitochondrial units, elevated ROS levels, and also a higher expression of genes related to the antioxidant system and hypoxia pathway. Thus, these data revealed a clear change in mitochondrial activity and redox tissue patterns associated with this transition of age polyethism. We also noticed differences in these parameters for each of the analyzed body compartment, reflecting a differential energy demand in each tissue. The second part of the project aimed to evaluate the same redox parameters in a food restriction condition in three distinct situations. The first experimental group consisted of larvae that experienced caloric restriction for a 10 hour period. The second group consisted of newly emerged bees that had or not experienced such a caloric restriction in the larval period. The third group consisted of bees that had experienced or not caloric restriction during the larval period, and after emergence were kept in boxes until reaching 7 days old, when they were resubmitted to another caloricrestriction. For the first group, the larvae, we found that after the period of caloric restriction, genes related to mitochondrial biogenesis and the antioxidant system presented lower levels of expression compared to control larvae. We also observed that larvae that had experienced caloric restriction presented lower O2 consumption and lower ROS levels. For the second group, newly emerged bees, we did not observe any differences in the expression of mitochondrial genes and the antioxidant system among those individuals that had experienced or not caloric restriction in the larval phase, indicating a recovery in these parameters after the period of metamorphosis. In the third group, the 7-day-old bees had experienced a new caloric restriction to see whether individuals that had been in a stressful situation during larval period would respond more readily to nutritional stress in adulthood. The results for this group showed that bees that had been exposed to a previous caloric restriction presented a reduction in the transcript levels of genes related to mitochondrial biogenesis and the antioxidant system when compared to the group that experienced caloric restriction only in adulthood. Taken together, our data suggest that caloric restriction is able to diminish the oxidative metabolism, and that there is a seemingly adaptive response in adult individuals that had previously experienced this situation during larval development. Thus, these results can serve to direct future studies on the relationship between caloric restriction, oxidative metabolism and longevity in these social insects.

O envelhecimento é marcado por inúmeras alterações fisiológicas, dentre as quais encontramos um aumento da gordura corporal e alterações na resposta do sistema imunológico. Muito se sabe sobre a intrínseca ligação entre o aumento de gordura e as doenças de risco e fica a questão à cerca de sua influência sobre as respostas do sistema imunológico, já que estes dois fatores encontram-se alterados no envelhecimento. Portanto, o propósito deste estudo foi investigar a interação entre a quantidade de gordura corporal e as células do sistema imunológico de ratos envelhecidos. Para isso, num primeiro estudo, foram utilizados ratos ADULTOS e ENVELHECIDOS para a caracterização das alterações encontradas no processo de envelhecimento. Numa segunda etapa, os animais ENVELHECIDOS foram submetidos a dois protocolos de emagrecimento, a restrição calórica a 50%(RC) e o exercício aeróbio (EX) (natação), durante o período de quatro a seis semanas. Assim, foi possível avaliar alguns parâmetros do metabolismo de macrófagos e linfócitos em ratos envelhecidos com diferentes quantidades de gordura corporal. No primeiro estudo, os resultados comprovaram o aumento da gordura bem como algumas alterações no sistema imunológico de ratos envelhecidos, principalmente na capacidade funcional de macrófagos. Quanto ao segundo estudo, os resultados demonstram que ambos os protocolos foram eficientes em diminuir o peso corporal, bem como a gordura, sendo que para a RC os valores alcançados foram mais evidentes. Com relação ao sistema imunológico houve um aumento da resposta fagocitária e de produção de H2O2 por macrófagos e uma alteração da capacidade proliferativa de linfócitos, em ambos os protocolos. / Ageing is marked by several kinds of physiological changes, among then we find an increase of fat mass and a decline in several aspects of the immune system. It is well understood the intrinsical connexion between the increase in body fat and the risk of related diseases and the one question that remains is about the influence over the immune system response, since these two factors are altered on the ageing process. The purpose of this study was to investigate the relationship among fat content and immune cells of the aging rats. For this, in one first study, we used ADULTS and AGEING rats to determine the changes found in the ageing process. In the second time, the AGEING rats were submitted to two protocols for weight loss (slimming), 50% of caloric restriction (CR) and aerobic exercise (swimming) (EX), for four or six weeks. In this way, we can study some parameters of macrophages and lymphocytes metabolism in ageing rats with different body fat content. In the first study, the results confirmed the fat increase as well as some changes in the immune system of the ageing rats, especially in the macrophages functional capabilities. In the second study, the results showed that both protocols decreased body fat and weight, with the best results happening with CR protocol. The immune system had an increase on the phagocytic response and H2O2 production for macrophages and alterations of the proliferative capacities of the lymphocytes, in both protocols.