La Maladie d’Alzheimer est une maladie multifactorielle dont l’apparition peut être influencée par divers facteurs génétiques ou environnementaux, tels l’allèle ApoEɛ4, différents polymorphismes ainsi que le vieillissement ou la ménopause, par exemple. Depuis une dizaine d’années des études épidémiologiques ont mis en évidence l’existence d’une relation entre le statut métabolique des individus durant leur vie adulte et l’augmentation du risque de développer la MA à un âge plus avancé. Les travaux présentés dans cette thèse visent à étudier l’impact d’un régime riche en graisse, permettant le développement d’une obésité, sur le développement physiopathologique d’un modèle transgénique mimant le versant Tau de la MA, la souris THY-Tau22. Cette souris surexprime dans les neurones du cerveau la protéine Tau humaine mutée en 2 sites favorisant sa phosphorylation et son agrégation et présente une pathologie Tau hippocampique évolutive qui s'exprime en parallèle d'altérations mnésiques. Ainsi, ce modèle murin constitue un modèle particulièrement adapté à l'étude des conséquences comportementales, anatomo-pathologiques, biochimiques et transcriptomiques de la tauopathie de la MA. L'induction d'une obésité et de ses conséquences métaboliques chez la souris THY-Tau22 de 7 mois a engendré une diminution des performances d'apprentissage accompagnée d'une aggravation de la pathologie Tau hippocampique. De façon intéressante, ces modifications pathologiques ont eu lieu en parallèle du maintien d'une bonne sensibilité à l'insuline périphérique et en présence d'une activation de la voie de signalisation du récepteur à l'insuline dans l'hippocampe. Ces données remettent en cause le dogme établit dans la littérature, et suggèrent que les conséquences délétères d'une obésité sur Tau dans la MA peuvent être dissociées d'une résistance à l'insuline périphérique et centrale. Sur le plan métabolique, lorsque nourries par un régime obésifiant, les souris THY-Tau22 de 7 mois présentent au contraire de leurs contrôles de portées wild-type une homéostasie glucidique peu détériorée. Afin de contrôler la véracité de ce phénotype nous avons entrepris la caractérisation métabolique de la lignée de souris THY-Tau22 via une étude longitudinale de 2 à 9 mois. Cette caractérisation a permis de mettre en évidence le caractère plus maigre de la souris THY-Tau22 comparé aux WT avec des différences de paramètres métaboliques qui s'accentuent au cours de la vie de la souris THY-Tau22. Afin de décrypter si cette particularité métabolique est le fruit du gain de fonction lié à la surexpression de la protéine Tau dans le cerveau de cette souris, un suivi longitudinal identique a été réalisé chez la souris Knock-out pour le gène Tau (KO-Tau). Les résultats indiquent que la souris KO-Tau présente un phénotype métabolique inverse à celui de la souris THY-Tau22, avec poids corporel augmenté et homéostasie glucidique altérée, suggérant que Tau puisse posséder un rôle dans l'homéostasie métabolique. En conclusion l’ensemble des résultats de cette thèse suggère par conséquent qu'une obésité provoque l'aggravation de la pathologie Tau de la MA, et ce, en l'absence d'une résistance à l'insuline. De plus, nous révélons l'existence d'une potentielle fonction inédite de la protéine Tau dont l'action au niveau central aurait des conséquences métaboliques périphériques. / Alzheimer's disease (AD) is a multifactorial disease that can be influenced by several genetic or environnemental factors, such as ApoEɛ4 allele, genetic polymorphisms and ageing and menopause, for instance. Since a decade epidemiological studies have pointed out the existence of a relationship between the metabolic status of individuals during their adult's life and an increased risk of developing AD at an advanced age. Indeed, type 2 diabetes doubles the risk to have AD. Mid-life overweight and obesity are also important risk factors for the development of AD. The work presented in this thesis aim at studying the impact of an obesity induced by a high-fat diet on physiopathological development of a transgenic mouse model reproducing AD-like Tau pathology, the THY-Tau22 mouse. This mouse overexpresses in the neurons a human Tau protein, mutated on two sites favoring its phosphorylation and aggregation and exhibits a progressive hippocampal Tau pathology in parallel with learning and memory impairment. This mouse model therefore constitutes an appropriate model to study the behavioral, anatomo-pathologic, biochemical and transcriptomic consequences of AD-like Tauopathy. Diet induced obesity and its metabolic disturbances in 7 months THY-Tau22 mice impaired learning and induced an aggravation of hippocampal Tau pathology. Interestingly, this pathological worsening occurred in parallel with healthy peripheral insulin sensitivity and activation of central insulin signaling. These data question the current dogma of the literature and suggest that deleterious consequences of obesity on Tau pathology could happen dissociated from peripheral and central insulin signaling. On the metabolic point of view, when fed high-fat, 7 months THY-Tau22 mice present, on the contrary of their littermate controls, a relative healthy glucose homeostasis. To control this phenotype we undertook the characterization of THY-Tau22 mice with a longitudinal study from 2 to 9 months. This characterization led us to underscore the leaner phenotype of THY-Tau22 compared to their WT counterparts, with increasing differences in metabolic parameters over age. In order to decipher if this metabolic feature is due to a gain of function induced by the neuronal overexpression of Tau we realized the same phenotyping on a Tau knock-out mouse (KO-Tau). The results indicate that, in contrary to THY-Tau22 mice, KO-Tau mice present a mirrored metabolic phenotype with higher body weight and impaired glucose homeostasis, suggesting a possible role for Tau in metabolic homeostasis. In conclusion, all the data presented in this thesis therefore suggest that obesity induces a worsening of AD-like Tau pathology that occurs dissociated from insulin resistance. Moreover, our study reveals the existence of a potential unpublished function of Tau protein whose action at central level could have peripheral metabolic consequences.

Le système endocannabinoïde est un acteur majeur de la régulation de la balance énergétique. Cependant, son rôle au niveau de l’hypothalamus, une région critique dans la régulation de la balance énergétique, reste méconnu. L’objectif général de ce travail de thèse a été de disséquer le rôle du récepteur aux cannabinoïdes de type 1 (CB1) exprimé par des populations neuronales hypothalamiques spécifiques dans la régulation de la balance énergétique et l’homéostasie du glucose en caractérisant trois nouvelles lignées de souris possédant une mutation conditionnelle de CB1. En régime standard, la délétion de CB1 dans l’hypothalamus induit une augmentation de la dépense énergétique et une baisse de prise de poids corporel sans modifier la prise alimentaire alors que la délétion de CB1 dans le noyau ventromédian de l’hypothalamus (VMN-CB1-KO) entraîne une baisse significative de masse grasse, une augmentation de l’oxydation des acides gras in vivo, une augmentation de l’activité du système nerveux sympathique (SNS) et un métabolisme du glucose périphérique amélioré. Enfin, la délétion de CB1 dans le noyau paraventriculaire de l’hypothalamus (PVN-CB1-KO) induit une baisse de poids sans modifier la prise alimentaire ni la composition corporelle. Lors de l’exposition à un régime riche en graisses, les souris VMN-CB1-KO prennent plus de poids et de masse grasse que les WT, tandis que les souris PVN-CB1-KO sont partiellement protégées de l’obésité alimentaire grâce à une dépense énergétique accrue.Ces résultats suggèrent que CB1 exprimé par différentes populations hypothalamiques joue un rôle différent dans la régulation de la balance énergétique, qui dépend aussi du régime alimentaire. / The endocannabinoid system is a major player in energy balance regulation. However, a complete understanding of its role within the hypothalamus, a region critically involved in energy balance regulation, is still missing. The general aim of this PhD work was to dissect the specific role of the cannabinoid type 1 receptor (CB1) expressed on different hypothalamic neuronal populations in energy balance regulation and glucose homeostasis by characterizing three new mouse mutant lines with a conditional deletion of CB1. On standard diet, CB1 deletion within the hypothalamus induced an increase in energy expenditure and a decrease in body weight gain without modifying food intake, while CB1 deletion within the ventromedial nucleus of the hypothalamus (VMN-CB1-KO) decreased fat mass, increased fatty acid oxidation in vivo and sympathetic nervous system (SNS) activity, and improved peripheral glucose metabolism. CB1 deletion within the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN-CB1-KO) decreased body weight gain without affecting food intake or body composition. When exposed to a high-fat diet, VMN-CB1-KO mice gained significantly more weight and fat mass than their WT, while PVN-CB1-KO mice were partly protected from diet-induced obesity thanks to increased energy expenditure. These results overall suggest that CB1 expressed on different hypothalamic neuronal populations have distinct roles in energy balance regulation, which in turn also depend on the diet consumed.

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Introdução - Evidências mostram que a ingestão de uma refeição hipercalórica, rica em lipídios e açúcares, provoca elevação da concentração plasmática de glicose e de triacilgliceróis (TG), bem como de lipopolissacarídeos (LPS) no período pós-prandial. Sugere-se que essa condição esteja envolvida na gênese da inflamação subclínica, caracterizada pelo aumento da concentração de biomarcadores pró-inflamatórios na circulação sanguínea, como o fator de necrose tumoral (TNF)-α, interleucina (IL)-1β, IL- 6 e as moléculas de adesão intracelular solúvel (sICAM)-1 e vascular solúvel (sVCAM)- 1, o que contribui para o aumento do risco para doenças cardiovasculares. Estudos recentes sugerem que os microRNA (miRNA) atuam como biomarcadores inflamatórios e a análise da sua expressão no período pós-prandial pode contribuir para a redução do risco de doenças cardiovasculares. Objetivo - Investigar o efeito de uma refeição hiperlipídica, rica em ácidos graxos saturados, sobre a expressão de microRNA e a concentração de LPS no plasma no período pós-prandial em mulheres saudáveis. Métodos - Realizou-se um estudo de intervenção no qual foi oferecido uma refeição matinal com alto teor de lipídios, principalmente, de ácidos graxos saturados, mais 500 mL de água, realizando-se coletas de sangue no período basal e 1, 3 e 5 horas após a ingestão da refeição hiperlipídica. A população do estudo foi composta por mulheres saudáveis (n = 11), com idade entre 20 e 40 anos, e IMC de 18,5 a 25 kg/m². Foram avaliadas as concentrações plasmáticas de glicose, insulina, perfil lipídico e de ácidos graxos, citocinas, moléculas de adesão, MCP-1 e LPS. Analisou-se pelo ensaio de PCR em tempo real, um perfil de expressão de 752 miRNA plasmáticos humanos. Essas análises foram realizadas em todos os tempos da coleta de sangue. Resultados - Houve aumento significativo das concentrações plasmáticas de LPS e TG nos tempos 1, 3 e 5 horas em relação ao período basal. As concentrações plasmáticas de insulina elevaram-se de forma significativa após 1 e 3 horas em comparação ao período basal, e reduziu após 5 h se comparado ao tempo 1 h. Os ácidos graxos saturados plasmáticos mirístico e palmítico aumentaram após o consumo da refeição. Houve aumento das concentrações plasmáticas de TNF-α após 5h se comparado ao basal e ao tempo 1 h. E houve aumento da concentração de sVCAM-1 após 5 h vs o basal. Em relação aos miRNA, 45 miRNA tiveram suas concentrações alteradas se comparadas entre todos os tempos, destes 33 miRNA vs o basal. Conclusões - O aumento de TG e insulina após a refeição hiperlipídica pode contribuir para explicar a participação da dieta no desenvolvimento de um quadro inflamatório, promovido, também, por um quadro de endotoxemia pós-prandial. Junto a isso, os miRNA podem exercer papel importante na regulação deste quadro. Uma refeição hiperlipídica, com elevado teor de ácidos graxos saturados, ocasiona um quadro de endotoxemia metabólica e altera a expressão de microRNA plasmáticos envolvidos na regulação do processo inflamatório no período pós-prandial. / Introduction Evidence shows that a high caloric meal, rich in lipids and carbohydrates, increase glucose and triacyclglycerols (TG) concentrations, furthermore in lipopolysaccharides (LPS) in the postprandial period. This condition is involved with subclinic inflammation genesis, characterized by increased concentration of inflammatory biomarkers in blood circulation, like tumor necrose fator (TNF)-α, interleukin (IL)-1β, IL-6 and soluble intracellular adhesion molecule (sICAM)-1 and soluble vascular (sVCAM)-1, what contributes to rise cardiovascular disease risk. Recent studies indicate that microRNAs (miRNA) act as inflammatory biomarkers and analysis of their expression in the postprandial state could contribute to reduction of cardiovascular disease risk. Objective This study investigates the high-fat high-saturated meal effect above miRNA expression and LPS concentration at the postprandial period in healthy women. Methods An interventional study was carried out in which a breakfast with a high lipid content, mainly of saturated fatty acids, plus 500 mL of water was offered. Blood samples were collected at baseline and 1, 3 and 5 hours after ingestion of the high-fat meal. The study population consisted of healthy women (n = 11), aged between 20 and 40 years, and BMI of 18.5 to 25 kg / m². Plasma concentrations of glucose, insulin, lipid profile and fatty acids, cytokines, adhesion molecules, MCP-1 and LPS were evaluated. An expression profile of 752 human plasma miRNA was analyzed by the real-time PCR assay. These analyzes were performed at all times of blood collection. Results - There was a significant increase in the plasma concentrations of LPS and TG at times 1, 3, 5 hours in relation to the baseline. Plasma insulin concentrations increased significantly after 1 and 3 hours compared to baseline, and decreased after 5 h compared to 1 h. Myristic and palmitic saturated fatty acids increased after consumption of the meal. There was an increase in plasma concentrations of TNF-α after 5 hours compared to the baseline and at 1 h. And there was an increase in sVCAM-1 concentration after 5 hours vs baseline. Regarding the miRNA, 45 miRNA had their concentrations altered when compared among all the times, of these 33 miRNA vs the baseline. Conclusions - The increase of TG and insulin after the high-fat meal may contribute to explain diet participation in the development of an inflammatory condition, also promoted by postprandial endotoxemia. In addition, microRNAs may play a key role in the regulation of this condition. High-fat high-saturated meal generates a metabolic endotoxemia state and changes plasma microRNAs expression which are involved in regulation to inflammatory process in the postprandial period.

The metabolic syndrome is a cluster of disorders (obesity, dyslipidaemia, hyperinsulinaemia and hypertension) which individually or collectively lead to an increase in the risk of cardiovascular disease. Over the years it has been associated with endothelial dysfunction, raised markers of chronic inflammation, insulin resistance and clotting dysregulation. Studies have shown that the prevalence of the metabolic syndrome in adults over the age of 20 years to be 24%, with approximately 12 million adults within the United Kingdom fulfilling the criteria for diagnosis. Numbers of individuals with the metabolic syndrome continue to rise following population trends of increasing sedentary lifestyle, high calorie intake, smoking, and stress. Associated is an increase in obesity, type 2 diabetes, cardiac disease, stroke and death. The increase is such that we can no longer be complacent about how we address the metabolic syndrome or its associated components. The management of the metabolic syndrome is varied and includes alterations in diet, physical exercise, and oral medication. It is well documented that a 10% reduction in weight leads to reductions in lipid abnormalities, diabetes and diabetes-related deaths, other total morbidity and deaths. Many dietary regimens have been postulated to benefit not only weight gain but improve cardiovascular risk. To address this we investigated the effect three different diets (low fat; low carbohydrate, high fat; and low glycaemic load) had on the metabolic syndrome to assess whether it is the changes in dietary caloric or macronutrient intake, or overall weight loss that had the greater influences on those aspects of metabolic syndrome which could potentially reduce cardiovascular risk.

Este trabalho avaliou o efeito da dieta hiperlipídica em camundongos para o estudo da inflamação cardiovascular. Camundongos C57Bl/6 machos com 8 semanas de vida foram utilizados nos ensaios, sendo divididos nos grupos dieta controle e dieta hiperlipídica. Após 8 semanas foram avaliados: o ganho de peso, a porcentagem de tecido adiposo, pressão arterial sistólica, frequência cardíaca, perfil lipídico e glicêmico séricos. A partir de cortes histológicos de aortas e corações corados com picrossirius foram feitas análises morfométricas. Em cortes histológicos de aorta foram realizadas a análise fibras elásticas e colágenas usando a coloração de Weigert-Van Gieson. Também foram realizadas a quantificação de fibras colágenas em aortas, usando a coloração de picrossirius. Nos tecidos aórticos e cardíacos foram feitos: 1) Ensaios de atividade enzimática para ECA e MPO. 2) Ensaios de Immunoblotting para a detecção proteíca para ECA e TGF-b. Também foram feitos ensaios de imuno-histoquímica para marcação e localização de ECA e TGF-b no tecido aórtico. / This work evaluated the effect of high-fat diet in mice for the study of cardiovascular inflammation. C57BL / 6 mice at 8 weeks of age were used in the tests were divided in groups control diet and high fat diet. After 8 weeks were evaluated: weight gain, percentage of fat, systolic blood pressure, heart rate, serum lipids and glucose levels. From histological aortas and hearts stained with picrosirius morphometric analyzes. Histological sections of the aorta were performed to analyze elastic and collagen fibers using Weigert-Van Gieson staining. Also the quantification of collagen fibers in aortas using picrosirius staining. In aortic and cardiac tissues were made: 1) Enzymatic activity assays for ACE and MPO. 2) Immunoblotting assays to detect proteinous for ACE and TGF-b. Also were peformed Immunohistochemistry assays for marking and localization of ACE and TGF- b in the aortic tissue.

O acúmulo de gordura corporal é considerado um problema de saúde pública com diversas consequências negativas, inclusive relacionado à redução da qualidade do osso, que afeta cada vez mais indivíduos jovens. São crescentes as investigações que buscam esclarecer a relação entre massa gorda e massa óssea. Portanto, o objetivo deste estudo foi investigar o efeito do consumo excessivo de lipídios na estrutura e no processo de consolidação óssea em tíbias de ratas em crescimento. Foram utilizadas cinquenta e duas ratas Wistar com 21 dias de vida, distribuídas em quatro grupos (n=13), sendo: animais submetidos à dieta padrão (DP), animais submetidos à dieta hiperlipídica (DH), animais submetidos à dieta padrão e osteotomia (DPO) e animais submetidos à dieta hiperlipídica e osteotomia (DHO). Cada um deles com período experimental de 5 semanas. Os animais dos grupos DP e DH foram mantidos sem intervenção, enquanto os animais dos grupos DPO e DHO foram submetidos à osteotomia da tíbia esquerda na terceira semana experimental. Durante o experimento a massa corporal e o consumo de ração dos animais foram avaliados. Um dia precedente à eutanásia foi realizado o teste de tolerância à insulina em 5 animais de cada grupo. Após a eutanásia a tíbia esquerda de cada rata foi dissecada, limpa das partes moles e submetidas a análises macroscópica, densitometria, ensaio mecânico, histomorfometria, estereologia do osso neoformado e imunohistoquímica. Os dados foram analisados por teste estatístico em modelo linear geral com ajuste para múltiplas comparações de Bonferroni para comparação entre as variáveis, e teste T-Student e Mann-Whitney para comparação entre dois grupos. Ao final do experimento os animais alimentados com dieta hiperlipídica apresentaram massa corporal similar aos animais alimentados com dieta padrão (p=0,115), no entanto tiveram consumo reduzido de ração (p<0,001) e menor sensibilidade à insulina (p=0,018). A variável cirurgia afetou o consumo de ração sendo que animais operados consumiram menos ração do que animais não operados (p=0,017). Os animais alimentados com dieta hiperlipídica tiveram tíbias mais compridas (p=0,041), menor força máxima (p<0,001) e rigidez relativa (p=0,003) quando comparados aos animais alimentados com dieta padrão, embora a densidade mineral óssea (DMO) tenha sido similar (p=0,958). Os animais operados tiveram menor força máxima (p<0,001), rigidez (p=0,020) e menor quantidade de colágeno proximal (p=0,029) quando comparados aos não operados. O volume de osso neoformado das tíbias submetidas à osteotomia tendeu a ser menor no grupo DHO ao grupo DPO (p=0,054). A avaliação imunohistoquímica não revelou diferença entre os grupos DHO e DPO (p<0,05). Concluímos que a dieta hiperlipídica prejudicou a resistência mecânica das tíbias e causou uma redução do volume de osso neoformado, prejudicando dessa forma a estrutura e consolidação óssea das tíbias de ratas em crescimento / The body fat accumulation have been considered a public health issue with several negative consequences, including reduction of bone quality, that affects young people increasingly. The studies that seek to clarify the relationship between fat mass and bone mass have been increasing. Therefore the aim of this study was to investigate the effect of high consumption of lipids on bone structure and bone healing in growing rats. Fifty-two female Wistar rats 21 days old were used, divided into four groups (n=13), as follows: animals treated with standard diet (SD), animals treated with high-fat diet (HFD), animals treated with standard diet and osteotomy (SDO) and animals treated with high-fat diet and osteotomy (HFDO). Experimental period was of 5 weeks for every groups. The SD and HFD animals were maintained without intervention, while SDO and HFDO groups were submitted to osteotomy in left tibia at third experimental week. Animal body mass and feed intake were assessed during experimental period. One day before euthanasia insulin tolerance test was performed in 5 animal of each group. After euthanasia, the left tibia of each rat was dissected and cleaned of soft tissues and submitted to macroscopy analysis, densitometry, mechanical analysis, histomorphometry, stereology of newly formed bone and immunohistochemistry. Data were analyzed by general linear model with adjustment to multiple comparisons of Bonferroni for comparisons between variables and TStudent e Mann-Whitney test for comparisons between two groups. At end of the experiment the high-fat diet fed animals had body mass similar to standard diet fed animals (p=0.115), however they had lower feed intake (p<0.001) and lower insulin sensibility (p=0.018). Surgery affected feed intake, operated animals had lower feed intake than non-operated animals (p=0.017). High-fat diet fed animals had longer tibias (p=0,041), lower maximal load (p<0.001) and lower stiffness (p=0,003) than standard diet fed animals, although bone mineral density (BMD) had been similar (p=0,958). Operated animals had lower maximal load (p<0.001), stiffness (p=0.020) and lower collagen quantity (p=0.029) than non-operated animals. Newly formed bone of tibias submitted to osteotomy trended to be lower in HFDO group than SDO group (p=0.054). Immunohistochemistry presented no difference between HFDO e SDO group (p<0.05). We concluded high-fat diet affected bone in order to harm tibia strength and caused a decrease in the newly formed bone volume, impairing structure and bone healing

Intervenções ambientais, como a exposição precoce a estressores ou a dietas ricas em calorias, podem alterar a trajetória da maturação neural e influenciar na susceptibilidade a certas patologias a longo-prazo. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi investigar os efeitos de uma exposição ao isolamento social durante o período pré-pubere associado ou não ao consumo precoce e crônico de uma dieta hiperlipídica (HFD) sobre aspectos cognitivos e emocionais, e possíveis mecanismos neuroquímicos associados a essas alterações, no hipocampo, no córtex pré-frontal e no núcleo accumbens de ratos machos na idade adulta. Os resultados mostraram que os dois fatores, estresse e dieta (separadamente), induziram um comportamento do tipo depressivo nos animais na idade adulta. Além disso, os animais isolados apresentaram um déficit cognitivo associado à memória de curta-duração e de trabalho, enquanto que animais com acesso à HFD demonstraram prejuízo somente na memória de curta-duração. Curiosamente, a interação entre os fatores (estresse e dieta) causou uma reversão dos déficits na memória de curta-duração. Em relação às avaliações do comportamento alimentar hedônico, observamos que o grupo com consumo crônico de HFD apresentou uma menor motivação para obter diferentes tipos de alimentos palatáveis doces. Essa redução motivacional não parece ser associada a uma menor palatabilidade e/ou a uma maior saciedade induzida pela HFD. Em relação aos marcadores de plasticidade analisados no córtex pré-frontal, observamos interações entre os fatores estresse e dieta na atividade da enzima Na+K+-ATPase, nos níveis de BNDF e no imunoconteúdo das proteínas AKT e MAPK/ERK, sendo que os fatores quando aplicados isolados diminuem os níveis dos parâmetros analisados, porém quando associados, os níveis retornam ou aumentam em relação aos valores do grupo controle. O hipocampo foi a estrutura mais afetada pelas intervenções ambientais neste trabalho. Observamos que tanto o estresse, como a dieta hiperlipídica (separadamente) causaram uma redução da plasticidade sináptica hipocampal, por meio de diferentes mecanismos: o acesso crônico à HFD afeta proteínas relacionadas ao funcionamento das sinapses, enquanto o isolamento social parece afetar mais particularmente a via de sinalização do BDNF. Com relação aos achados neuroquímicos no núcleo accumbens, observamos uma redução dos receptores dopaminérgico-1 (D1) e canabinóide-1 (CB1) com o consumo de HFD, enquanto que os animais isolados na pré-puberdade apresentaram uma redução do metabolismo dopaminérgico nesta estrutura. Em suma, esta tese demonstra que tanto o isolamento social e como o consumo contínuo de HFD causam comportamento do tipo depressivo e outras alterações comportamentais, e reduzem marcadores de plasticidade importantes no córtex prefrontal e hipocampo. O acesso à HFD também causa uma menor motivação para o comportamento alimentar hedônico. Assim, tais eventos precoces podem afetar a plasticidade neural levando a importantes alterações comportamentais, e assim predispor a diferentes patologias durante a vida. / Environmental interventions, such as early exposure to stressors or high calorie-diets, can alter the trajectory of neural maturation and influence the susceptibility to some pathologies throughout life. In this context, the aim of the present study was to investigate the effects of exposure to social isolation, during the pre-pubertal period, associated or not with early and chronic consumption of a hyperlipid diet (HFD) on cognitive and emotional aspects, and possible mechanisms associated with these changes, in the hippocampus, the prefrontal cortex and the nucleus accumbens of male rats in adulthood. The results showed that both pre-pubertal social isolation and chronic access to a hyperlipidic diet induced a depressive-like behavior in animals during adulthood. In addition, isolated animals had a cognitive deficit associated with short-term and working memory, whereas animals with access to HFD demonstrated impairment only in short-term memory. Interestingly, the interaction between the factors (stress and diet) caused a reversal in relation to short-term memory, remaining similar to the control group. Regarding the evaluations of the hedonic eating behavior, we observed that HFD group presented a lower motivation to obtain different sweet palatable foods. This impaired motivation does not appear to be associated with less palatability and/or satiety induced by the high-fat diet. Concerning plasticity markers in the prefrontal cortex, we observed interactions between stress and diet on Na+ K+-ATPase activity, BNDF levels and AKT and MAPK/ERK immunocontents. These interactions follow a similar profile: when applied alone, the levels of the analyzed parameters decrease, but when associated, the levels return or increase in relation to the values of the control group. The hippocampus was the structure most affected by the environmental interventions. Both stress and HFD caused a reduction of hippocampal synaptic plasticity through different mechanisms: chronic access to HFD affects proteins related to synaptic function, while social isolation affects the BDNF signaling pathway more significantly. Regarding the neurochemical findings in the nucleus accumbens, we observed a reduction in dopaminergic-1 (D1) and cannabinoid-1 (CB1) receptors with chronic HFD intake, whereas isolated animals had a reduction of dopaminergic metabolism in this same structure. In summary, this thesis shows that both social isolation and chronic consumption of HFD lead to depressive-like behavior and to other behavioral changes; they reduce plasticity markers in prefrontal cortex and hippocampus. HFD access also induced a lower motivation for hedonic feeding. Therefore, these early interventions may affect neural plasticity, leading to important behavioral changes, and thus, predispose to different pathologies later in life.

A discussão sobre a efetividade da fortificação dos alimentos com ferro como estratégia para o controle e a redução do risco da anemia vem ganhando novo enfoque, a partir da associação, em estudos epidemiológicos, entre excesso de peso e deficiência de ferro. O conhecimento dos mecanismos de regulação da homeostase de Fe pode contribuir para o entendimento das alterações no status de ferro e sua relação com a adiposidade em indivíduos obesos e com sobrepeso. Neste trabalho, o status de ferro de ratos Wistar, machos e recém-desmamados, alimentados com rações hiperlipídicas foi estudado ao longo de 60 dias. Os animais receberam, ad libitum, rações normo e hiperlipídicas. Um grupo pair-feeding foi usado, que consumiu a mesma quantidade de ferro que o grupo hiperlipídico. Foi observada maior excreção de Iipídeos nas fezes dos animais do grupo HL, em todos os períodos avaliados. Observou-se associação positiva da adiposidade com o conteúdo de Fe no baço, após 15 dias, e com o conteúdo de Fe no fígado após 30 dias, demonstrando que esses tecidos são afetados de maneira diferente pelo consumo da ração hiperlipídica, ao longo do tempo. Após 60 dias, o consumo da ração hiperlipídica resultou em diminuição da sensibilidade à insulina e em aumento da gordura corporal. Nesse período, esses animais apresentaram maior excreção de ferro nas fezes do que os controles. Além disso, houve associação negativa e significativa do ferro sérico com a adiposidade, apesar de não terem sido observadas diferenças na concentração de hemoglobina entre os grupos. Como conclusão, o consumo das rações hiperlipídicas resultou em alterações na digestibilidade do Fe na ração e em redistribuição compartimental do mineral, o que sugere interações entre o ferro e os lipídeos no lúmen intestinal ou, ainda, um processo adaptativo à condição de estresse gerada pelo excesso de lipídeos da dieta. / The discussion on the effectiveness of food fortification with iron as a strategy to control and reduce the risk of anemia is gaining new focus, from the association in epidemiological studies between overweight and iron deficiency. Knowledge on mechanisms of regulation of Fe homeostasis may contribute to the understanding of changes in iron status and its relationship with adiposity in obesity and overweight. In this study, the iron status of weanling male Wistar rats fed with high-fat diets was studied during 60 days. The animals received ad libitum normo-and high-fat diets. A pair-feeding group was used, which consumed the same amount of iron as the HF group. Lipid excretion was higher in feces of the HF group, in ali periods. A positive association between fat and spleen Fe content after 15 days, and the liver Fe content only after 30 days, demonstrate that these tissues are affected differently by the high-fat diet consumption over time. After 60 days, the consumption of high-fat diet resulted in decreased insulin sensitivity and increased fat mass. During this period, these animals had higher iron excretion in feces than controls. In addition, there was a significant negative association between serum iron and adiposity, although no differences were observed in hemoglobin concentration between groups. In conclusion, consumption of high-fat diets resulted in changes in the Fe digestibility and compartmental mineral redistribution, suggesting interactions between iron and lipids in the intestinal lumen, or even an adaptive process to the condition of stress generated by excess of dietary Iipids.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A menopausa está associada a algumas alterações metabólicas como a obesidade, dislipidemia e inflamação, entre outras anomalias presentes na síndrome metabólica humana. Uma dieta hiperlipídica ou high-fat (HF) associada à menopausa piora tais alterações, aumentando ainda mais o risco de doença cardiovascular. A hipótese de que uma dieta HF agrava as complicações relacionadas à ovariectomia foi testada. Foram avaliadas fêmeas C57BL/6 ovariectomizadas (OVX) ou com operação SHAM e alimentados com ração padrão ou Standard Chow (SC, 10% de gordura) ou uma dieta HF (60% de gordura) por 18 semanas. A eficiência alimentar (EA), massa corporal (MC), distribuição regional das massas de gordura e a morfometria dos adipócitos foram estudados. As análises de sangue (colesterol total, CT, triglicerídeos, TG, citocinas e adipocinas) foram realizadas. Camundongas OVX-HF apresentaram maior EA e maior MC do que os demais grupos (P<0,05). A gordura visceral (ovariana e retroperitoneal) e a gordura subcutânea (gordura inguinal) tiveram o mesmo padrão de distribuição entre os grupos SHAM-SC, SHAM-HF e OVX-SC, mas o grupo OVX-HF apresentou um padrão diferente de acúmulo de gordura - muito maior do que no rupo SHAM-SC. A associação da ovariectomia com a dieta HF aumentou significativamente o diâmetro dos adipócitos dos animais OVX-HF em comparação aos SHAM-HF (P<0,0001) e também agravou a elevação dos níveis de CT, TG e de leptina nas camundongas OVX-HF, em relação aos OVX-SC (P<0,0001). Os níveis de adiponectina foram maiores nas camundongas OVX-SC comparados com as das camundongas SHAM-SC e OVX-HF (P<0,001). A associação da ovariectomia com a dieta HF agravou o aumento dos níveis séricos de leptina em camundongas OVX-HF, em relação aos OVX-SC (P<0,005). TNF-alfa não foi diferente entre os grupos, mas a IL-6 foi significativamente maior nas camundongas OVX-HF comparados a ambos os grupos SHAM-HF e OVX-SC (P<0,0001). Concluindo, a ingestão de uma dieta hiperlipídica por camundongas ovariectomizadas, leva ao aumento do acúmulo e redistribuição inadequada de gordura, à piora dos níveis de citocinas e adipocinas, assim como à desordem metabólica, o que aumenta os fatores de risco para doenças cardiovasculares. / Menopause is associated with some metabolic disorders as dyslipidemia, obesity and inflammation among others abnormalities present in the human metabolic syndrome. High-fat diet (HFD) is associated with menopause enhanced menopause alterations, increasing the risk of cardiovascular disease. The hypothesis that a high-fat (HF) diet aggravates ovariectomy-related complications was tested. SHAM and ovariectomized (OVX) C57BL/6 mice fed standard chow (SC, 10% fat) or a HF diet (60% fat) for 18 weeks were studied. Feed efficiency (FE), body mass (BM), regional fat pad masses distribution and adipocyte morphometry were studied. Blood analyses (total cholesterol, TC, triglycerides, TG, cytokines and adipokines) were performed. OVX-HF mice had greater FE and BM than all other groups (P<0.05). Visceral fat (ovarian and retroperitoneal fat pads) and the subcutaneous fat (inguinal fat pad) varied with a parallel pattern of fat accumulation in SHAM-SC, SHAM-HF and OVX-SC, but OVX-HF had different pattern of fat accumulation much greater than in SHAM-SC. The association of ovariectomy with HF diet increased significantly the adipocyte diameter in OVX-HF in comparison with SHAM-HF mice (P<0.0001) and also aggravated the increment of TC, TG and leptin levels in OVX-HF mice in comparison to OVX-SC mice (P<0.0001). Adiponectin levels were higher in OVX-SC mice compared to both SHAM-SC and OVX-HF mice (P<0.001). The association of ovariectomy with HF diet aggravated the increase of serum leptin levels in OVX-HF mice in relation to OVX-SC mice (P<0.005). TNF-alpha was not different among the groups, but IL-6 was markedly higher in OVX-HF mice than in both SHAM-HF and OVX-SC mice (P<0.0001). In conclusion, high-fat diet intake worsens, in ovariectomized mice, the fat accumulation and redistribution as well as the cytokines and adipokines levels, and metabolic disorder, which increases risk factors for cardiovascular diseases.