Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A grelina é um ligante endógeno do receptor secretagogo do hormônio do crescimento (GHSR), potente estimulador da liberação do hormônio de crescimento (GH), ingestão alimentar, e adiposidade. Além disso, sua ação hormonal inclui regulação do metabolismo energético cardíaco. Entretanto, a hipernutrição no início da vida leva ao desenvolvimento da obesidade, induz hipertrofia cardíaca, compromete a função cardíaca, e gera insuficiência cardíaca na vida adulta. Avaliar proteínas chaves no processo de sinalização da grelina no remodelamento cardíaco no coração de camundongos obesos após a hipernutrição na lactação. A obesidade foi induzida por redução de ninhada e camundongos adultos (180 dias) foram divididos em: grupo hiperalimentado, GH com obesidade decorrente de hipernutrição na lactação e controle, GC. Cardiomiócitos (cmi) do ventrículo esquerdo foram analisados por microscopia de luz e estereologia, o conteúdo e fosforilação de proteínas cardíacas: receptor de grelina (hormônio do crescimento secretagogo receptor 1a, GHSR-1a), proteína quinase-B (AKT e pAKT), phosphatidil inositol 3-quinase (PI3K), proteína quinase ativada por AMP (AMPK e pAMPK), m-TOR, pmTOR, Bax, Bcl2 e actina foram analizados por western blotting. A expressão gênica do GHSR-1a foi analisada por PCR em tempo real. A respirometria de alta resolução dos cardiomiócitos foi analisada por oxígrafo OROBOROS. Significância estatística (P< 0,05) determinada por teste t-Student não-pareado. Nossos dados demonstram que a hipernutrição na lactação induz aumento no peso corporal, iniciado aos 10 dias de idade, persistindo até os 180 dias de idade. A glicemia, peso do fígado, e da gordura visceral foram maiores no grupo GH. Além disso, o grupo GH também apresentou aumento no peso do coração e razão peso do coração/CT (comprimento da tíbia), indicando hipertrofia e remodelamento cardíaco, aumento na expressão e conteúdo de GHSR-1a no coração, associado ao maior conteúdo de PI3K e maior conteúdo e fosforilação de AKT, diminuição no conteúdo de Bcl2. Em contraste, o conteúdo e fosforilação da AMPK e mTOR no coração não foram diferentes entre os grupos. Os níveis de grelina plasmático no GH foram menores. A respiração do GH com grelina foi menor que no GC com grelina. A incubação das fibras cardíacas com grelina resultou em aumento do fluxo respiratório após adição de citocromo c nos grupos com grelina, indicando dano à membrana mitocondrial e extravazamento de citocromo c. Os grupos GC com grelina e GH sem grelina apresentaram RCR menor comparado ao GC sem grelina, indicando desacoplamento mitocondrial. Nossos resultados mostram que a hipernutrição na lactação induz diminuição do nível de grelina plasmática e aumento da expressão do GHS-R1a no cardiomiócito do animal quando adulto. Tal processo determina aumento da sensibilidade a grelina no coração, processo que ocorre independentemente de variações do AMPK e mTOR. Sugerimos uma redução no efeito protetor da ação da grelina na AMPK. Também, demonstramos que o remodelamento do miocárdio nestes animais adultos associa-se a GHSR-1a, PI3K, e fosforilação da AKT, mas não com AMPK e mTOR na vida adulta. / Ghrelin, an endogenous ligand of the growth hormone secretagogue receptor (GHS-R), has been suggested to be associated to obesity, insulin secretion, cardiovascular growth and homeostasis. GHS-R has been found in most of the tissues, and among the hormone action it is included the regulation of heart energy metabolism. Therefore, hypernutrition during early life leads to obesity, induces cardiac hypertrophy, compromises myocardial function, inducing heart failure in adulthood. We examined ghrelin signaling process in cardiac remodeling in these obese adult mice. We examined key proteins of cardiomyocyte metabolism in heart left ventricle from overfed (OG) and control (CG) groups from adult mice (180 days) overfed during lactation. Obesity was induced by litter reduction. Therefore, the study was done in adult mice 180 days old (OG, obese group (n=10) and CG, control group (n=10). The cardiomyocytes (cmy) of left ventricle were analyzed by light microscopy and stereology. The content and phosphorylation of cardiac proteins: growth hormone secretagogue receptor 1a (GHSR-1a), protein kinase B (AKT and pAKT), phosphatidil inositol 3 kinase (PI3K), AMP-activated protein kinase (AMPK and pAMPK), mTOR and pmTOR, BAX, Bcl2 and actin was achieved by western blotting. GHSR-1a gene expression was analyzed to RT-PCR. We performed high-resolution respirometry of cardiomyocytes with OROBOROS Oxygraph-2k. Statistical significance was determined by Student t-test for unpaired. P< 0.05 was considered statistical significant. Body weight, blood glucose, liver weight, and visceral fat weight were higher in OG than CG group. Obese mice had increased heart weight and heart weight/TL (tibia length) indicating cardiac remodeling and hypertrophy, increased GHSR-1a content and expression in the heart, associated to PI3K content, increased AKT content and phosphorylation (P< 0.05), decreased Bcl2 content. In contrast, AMPK and mTOR content and phosphorylation in heart were not different between the experimental groups. Ghrelin plasma levels in obese group were decreased when compared to control group. The O2 consumption of OG with ghrelin was lower than in the CG with ghrelin. Incubation of cardiac fibers with ghrelin resulted in increased respiration after addition of cytochrome c in groups with ghrelin, indicating mitochondrial membrane damage and leakage of cytochrome c. CG with ghrelin and OG without ghrelin showed RCR lower compared to GC without ghrelin, indicating mitochondrial uncoupling. In this study, our results showing a decrease of ghrelin level and an increase of GHS-R1a expression for a down regulation that leads a higher sensibility of ghrelin in heart, occurring independently of any association with AMPK and mTOR in hearts of obese mice. That suggests a reduction in protective effects through ghrelin action on AMPK. In addition, our data demonstrated that remodeled myocardial in obese mice exclusively overnourished in early life are associated with GHSR-1a, PI3K and AKT phosphorylation but not with AMPK and mTOR in adulthood.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A grelina é um ligante endógeno do receptor secretagogo do hormônio do crescimento (GHSR), potente estimulador da liberação do hormônio de crescimento (GH), ingestão alimentar, e adiposidade. Além disso, sua ação hormonal inclui regulação do metabolismo energético cardíaco. Entretanto, a hipernutrição no início da vida leva ao desenvolvimento da obesidade, induz hipertrofia cardíaca, compromete a função cardíaca, e gera insuficiência cardíaca na vida adulta. Avaliar proteínas chaves no processo de sinalização da grelina no remodelamento cardíaco no coração de camundongos obesos após a hipernutrição na lactação. A obesidade foi induzida por redução de ninhada e camundongos adultos (180 dias) foram divididos em: grupo hiperalimentado, GH com obesidade decorrente de hipernutrição na lactação e controle, GC. Cardiomiócitos (cmi) do ventrículo esquerdo foram analisados por microscopia de luz e estereologia, o conteúdo e fosforilação de proteínas cardíacas: receptor de grelina (hormônio do crescimento secretagogo receptor 1a, GHSR-1a), proteína quinase-B (AKT e pAKT), phosphatidil inositol 3-quinase (PI3K), proteína quinase ativada por AMP (AMPK e pAMPK), m-TOR, pmTOR, Bax, Bcl2 e actina foram analizados por western blotting. A expressão gênica do GHSR-1a foi analisada por PCR em tempo real. A respirometria de alta resolução dos cardiomiócitos foi analisada por oxígrafo OROBOROS. Significância estatística (P< 0,05) determinada por teste t-Student não-pareado. Nossos dados demonstram que a hipernutrição na lactação induz aumento no peso corporal, iniciado aos 10 dias de idade, persistindo até os 180 dias de idade. A glicemia, peso do fígado, e da gordura visceral foram maiores no grupo GH. Além disso, o grupo GH também apresentou aumento no peso do coração e razão peso do coração/CT (comprimento da tíbia), indicando hipertrofia e remodelamento cardíaco, aumento na expressão e conteúdo de GHSR-1a no coração, associado ao maior conteúdo de PI3K e maior conteúdo e fosforilação de AKT, diminuição no conteúdo de Bcl2. Em contraste, o conteúdo e fosforilação da AMPK e mTOR no coração não foram diferentes entre os grupos. Os níveis de grelina plasmático no GH foram menores. A respiração do GH com grelina foi menor que no GC com grelina. A incubação das fibras cardíacas com grelina resultou em aumento do fluxo respiratório após adição de citocromo c nos grupos com grelina, indicando dano à membrana mitocondrial e extravazamento de citocromo c. Os grupos GC com grelina e GH sem grelina apresentaram RCR menor comparado ao GC sem grelina, indicando desacoplamento mitocondrial. Nossos resultados mostram que a hipernutrição na lactação induz diminuição do nível de grelina plasmática e aumento da expressão do GHS-R1a no cardiomiócito do animal quando adulto. Tal processo determina aumento da sensibilidade a grelina no coração, processo que ocorre independentemente de variações do AMPK e mTOR. Sugerimos uma redução no efeito protetor da ação da grelina na AMPK. Também, demonstramos que o remodelamento do miocárdio nestes animais adultos associa-se a GHSR-1a, PI3K, e fosforilação da AKT, mas não com AMPK e mTOR na vida adulta. / Ghrelin, an endogenous ligand of the growth hormone secretagogue receptor (GHS-R), has been suggested to be associated to obesity, insulin secretion, cardiovascular growth and homeostasis. GHS-R has been found in most of the tissues, and among the hormone action it is included the regulation of heart energy metabolism. Therefore, hypernutrition during early life leads to obesity, induces cardiac hypertrophy, compromises myocardial function, inducing heart failure in adulthood. We examined ghrelin signaling process in cardiac remodeling in these obese adult mice. We examined key proteins of cardiomyocyte metabolism in heart left ventricle from overfed (OG) and control (CG) groups from adult mice (180 days) overfed during lactation. Obesity was induced by litter reduction. Therefore, the study was done in adult mice 180 days old (OG, obese group (n=10) and CG, control group (n=10). The cardiomyocytes (cmy) of left ventricle were analyzed by light microscopy and stereology. The content and phosphorylation of cardiac proteins: growth hormone secretagogue receptor 1a (GHSR-1a), protein kinase B (AKT and pAKT), phosphatidil inositol 3 kinase (PI3K), AMP-activated protein kinase (AMPK and pAMPK), mTOR and pmTOR, BAX, Bcl2 and actin was achieved by western blotting. GHSR-1a gene expression was analyzed to RT-PCR. We performed high-resolution respirometry of cardiomyocytes with OROBOROS Oxygraph-2k. Statistical significance was determined by Student t-test for unpaired. P< 0.05 was considered statistical significant. Body weight, blood glucose, liver weight, and visceral fat weight were higher in OG than CG group. Obese mice had increased heart weight and heart weight/TL (tibia length) indicating cardiac remodeling and hypertrophy, increased GHSR-1a content and expression in the heart, associated to PI3K content, increased AKT content and phosphorylation (P< 0.05), decreased Bcl2 content. In contrast, AMPK and mTOR content and phosphorylation in heart were not different between the experimental groups. Ghrelin plasma levels in obese group were decreased when compared to control group. The O2 consumption of OG with ghrelin was lower than in the CG with ghrelin. Incubation of cardiac fibers with ghrelin resulted in increased respiration after addition of cytochrome c in groups with ghrelin, indicating mitochondrial membrane damage and leakage of cytochrome c. CG with ghrelin and OG without ghrelin showed RCR lower compared to GC without ghrelin, indicating mitochondrial uncoupling. In this study, our results showing a decrease of ghrelin level and an increase of GHS-R1a expression for a down regulation that leads a higher sensibility of ghrelin in heart, occurring independently of any association with AMPK and mTOR in hearts of obese mice. That suggests a reduction in protective effects through ghrelin action on AMPK. In addition, our data demonstrated that remodeled myocardial in obese mice exclusively overnourished in early life are associated with GHSR-1a, PI3K and AKT phosphorylation but not with AMPK and mTOR in adulthood.