Submitted by Loreta Casquel de Tomasi null (loretacasquel@hotmail.com) on 2017-09-15T21:44:29Z No. of bitstreams: 1 tese doutorado final.pdf: 1729009 bytes, checksum: a58f06348f3ca04d50ce35f533fd920a (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-19T17:57:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tomasi_lc_dr_bot.pdf: 1729009 bytes, checksum: a58f06348f3ca04d50ce35f533fd920a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T17:57:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tomasi_lc_dr_bot.pdf: 1729009 bytes, checksum: a58f06348f3ca04d50ce35f533fd920a (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Introdução: Embora existam contradições, de uma maneira geral, os dados da literatura mostram que em modelos experimentais de hipertrofia cardíaca por sobrecarga pressórica com disfunção ventricular e fração de ejeção preservada, o metabolismo de carboidratos e ácidos graxos está normal. Na fase em que há redução da capacidade de ejeção, com ou sem insuficiência cardíaca, ocorre um desvio para a programação fetal, aumento na utilização de glicose e diminuição na oxidação de ácidos graxos, por redução da expressão e atividade de proteínas envolvidas no metabolismo de lipídios. Não foram encontrados trabalhos que avaliaram o efeito de dieta hiperlipídica no metabolismo energético e função cardíaca após o estabelecimento da hipertrofia ventricular com disfunção diastólica isolada. Objetivo: Testar a hipótese de que o aumento na oferta de ácidos graxos insaturados, proveniente de dieta hiperlipídica, atenua a queda no metabolismo lipídico e a piora do desempenho cardíaco em ratos com hipertrofia ventricular e disfunção diastólica por sobrecarga pressórica. O mecanismo responsável seria o estímulo do PPARα pelos ácidos graxos, atenuando a queda na expressão de genes e proteínas envolvidas na regulação do metabolismo energético lipídico. Métodos: Ratos Wistar machos (80g) foram separados em dois grupos: controle operado (Sham) e estenose aórtica supravalvar (EAo). Após 6 semanas do procedimento cirúrgico, os animais Sham e EAo foram redistribuídos em novos grupos: tratados com dieta normolipídica insaturada (Sham-N, n=13 e EAo-N, n=11) ou com dieta hiperlipídica insaturada (Sham-H, n=12 e EAo-H, n=14) por 12 semanas, até a 18ª semana. A remodelação cardíaca foi caracterizada pelas análises estrutural e funcional por ecocardiograma na 6ª e 18ª semana e estudo macroscópico post mortem. O metabolismo energético lipídico cardíaco foi analisado pela expressão gênica e proteica do PPARα, PGC1α, FAT/CD36, CPT1β, MCAD, pela atividade da beta-hidroxiacilCoA desidrogenase (OHADH) e pelo conteúdo de triacilglicerol (TAG). Foi analisada a atividade da hexoquinase (HK) e da fosfofrutoquinase (PFK), envolvidas na via glicolítica, e da citrato sintase (CS), referente ao ciclo de Krebs. A expressão proteica da lactato desidrogenase (LDH), da piruvato desidrogenase (PDH) e dos sensores metabólicos, AMPK total, AMPK fosforilada na treonina 172 e SIRT1 foram também analisadas, bem como as relações intracelulares AMP/ATP e NAD+/NADH. Resultados: Na 6ª semana, ao iniciar o tratamento dietético, os animais EAo apresentavam hipertrofia ventricular esquerda concêntrica, disfunção diastólica e melhoria da função sistólica. Na 18ª semana os grupos EAo mantiveram a disfunção diastólica e melhoria do desempenho sistólico, ou seja, não houve piora da performance cardíaca durante o período experimental de 12 semanas. Não houve diferença na estrutura e função cardíaca entre os grupos EAo-N e EAo-H. Houve diminuição da expressão dos genes relacionados à captura e oxidação de lipídios (CD36, CPT1β, MCAD) nos grupos EAo em comparação com os Sham, e não houve diferença entre os grupos EAo. A atividade da hexoquinase e fosfofrutoquinase foi maior nos EAo comparado com os Sham, e foi semelhante entre EAo-N e EAo-H. A atividade da OHADH não foi diferente entre EAo-N e Sham-N e também não diferiu entre EAo-N e EAo-H. O conteúdo de TAG miocárdico foi menor no grupo EAo-N vs Sham-N e não foi diferente entre os grupos EAo. A expressão das proteínas PGC1α, PPARα, CPT1β, MCAD, LDH, PDH, dos sensores SIRT1, AMPK, pAMPK Thr172, e a relação NAD+/NADH não foram diferentes entre os quatro grupos. Conclusão: Em contraste com a nossa hipótese, durante a evolução da remodelação cardíaca, os animais com estenose aórtica apresentaram alteração parcial no metabolismo lipídico miocárdico e não tiveram piora da função cardíaca. A dieta hiperlipídica insaturada não teve efeito no processo metabólico e na função cardíaca desses animais. Os mecanismos no qual a dieta hiperlipídica não foi capaz estimular o PPARα nos animais com estenose aórtica são desconhecidos. / Introduction: Although controversial, in general, data from literature show that in experimental models with ventricular dysfunction and preserved ejection fraction, the carbohydrates and fatty acids metabolism is normal. At the stage of reduced ejection capacity, with or without heart failure, there is a switch for fetal programming, increased glucose utilization, and decrease in fatty acid oxidation due to downregulation of proteins involved in lipids uptake and oxidation. There are no studies that evaluated the effects of high-fat diet on energy metabolism and cardiac function after the establishment of ventricular hypertrophy with isolated diastolic dysfunction. Objective: To test the hypothesis that increased unsaturated fatty acid supply, from a high-fat diet, attenuate the downregulation of lipid metabolism and the impairment of cardiac function in rats with left ventricular hypertrophy and diastolic dysfunction by stimulating genes and proteins involved in the regulation of lipid energy metabolism. Methods: Male Wistar rats (80g) underwent aortic stenosis (AS) or Sham surgery. After 6 weeks, rats received either normolipid diet (N, 17% calories from fat) or high-fat diet (H, 40% calories from fat) for 12 weeks yielding 4 groups: Sham-N (n=13), AS-N (n=11), Sham-H (n=12), AS-H (n=14). Cardiac structure and function was assessed by echocardiography at 6 and 18 weeks after surgery. Cardiac lipid energy metabolism was analyzed by gene and protein expression of PPARα, PGC1α, FAT/CD36, CPT1β, MCAD, the activity of beta-hydroxy-acyl CoA dehydrogenase (OHADH) and TAG content. We analysed the activities of hexokinase (HK) and phosphofructokinase (PFK), involved in the glycolytic pathway, and citrate synthase (CS), from Krebs cycle. The protein expression of lactate dehydrogenase (LDH), pyruvate dehydrogenase (PDH) and the metabolic sensors, total AMPK, AMPK phosphorylated on threonine 172 and SIRT1 were also evaluated, as well as the intracellular AMP/ATP and NAD+ /NADH ratios. Results: In the 6th week, prior to dietary treatment, the AS animals had left ventricular hypertrophy, diastolic dysfunction and improved systolic function. In the 18th week, AS animals kept diastolic dysfunction and improved systolic function, that is, there was no worsening of cardiac performance. There was no difference in cardiac structure and function between the AS-N and AS-H groups. There was a decrease in the expression of genes related to lipid uptake and oxidation (CD36, CPT1β, MCAD) in the AS groups compared to the Sham, and there was no difference between the AS groups. The activity of hexokinase and phosphofructokinase was higher in AS compared to Sham, and was similar between AS-N and AS-H. The activity of OHADH was not different between AS-N and Sham-N and also did not differ between AS-N and AS-H. TAG content was reduced in AS-N vs Sham-N and was not different between AS groups. Expression of the proteins PGC1α, PPARα, CPT1β, MCAD, LDH, PDH, the sensors SIRT1, AMPK, pAMPK Thr172, and the NAD+ /NADH ratio were not different among the four groups. Conclusion: In contrast to our hypothesis, during the progression of cardiac remodeling, animals with aortic stenosis showed partial alterations in myocardial lipid metabolism and did not present worsening of cardiac function. The high-unsaturated fat diet had no effect on the metabolic process and cardiac function of these animals. The mechanisms in which the high-fat diet was unable to stimulate PPARα in animals with aortic stenosis is unknown. / FAPESP: 2012/19679-0

Objetivo: Avaliar os efeitos da obesidade materna sobre a estrutura do pâncreas e metabolismo de carboidratos no início da vida adulta, com foco na prole da primeira geração (F1) e segunda geração (F2) de progenitoras F0 alimentadas com dieta rica em gordura nos períodos pré-gestacional, durante a gestação e lactação. Métodos: Camundongos C57BL/6 do gênero feminino (F0) foram alimentadas com dieta padrão (SC) ou dieta rica em gordura (HF) durante as oito semanas que antecederam o acasalamento, durante a gestação e lactação para gerar a F1 (F1-SC e F1-HF). As proles geradas receberam dieta SC até o terceiro mês de vida. Aos três meses de idade, fêmeas F1 foram acasaladas para gerar a F2 (F2-SC e F2-HF). Apenas os machos das geração F1 e F2 foram avaliados aos 3 meses de idade. As características metabólicas foram avaliadas pela massa corporal (MC), glicemia de jejum, área sob a curva no teste oral de tolerância a glicose; análise plasmática de insulina, leptina e adiponectina; distribuição e análise morfológica do pâncreas através da imunohistoquímica e imunofluorescência. Resultados: A prole F1-HF teve aumento significativo na massa corporal e glicemia quando comparado à F1-SC. Por outro lado, as proles F2-HF e F2-SC tiveram massas corporais semelhantes. A prole F1-HF e F2-HF mostrou aumento da ingestão de energia, intolerância à glicose, hiperinsulinemia, hiperleptinemia, hipoadiponectinemia, resistência à insulina, aumento da massa pancreática, o aumento da densidade de volume de ilhotas com elevada massa de células alfa e beta, ilhotas hipertrofiadas caracterizadas por uma distribuição alterada de células alfa e beta, e fraca imunoreatividade do pâncreas homeobox duodeno-1 (PDx1). Conclusões: Uma dieta HF materna consumida durante o período pré-concepção e durante toda a gestação e lactação em camundongos promoveu programação metabólica do pâncreas endócrino com pré-disposição ao diabetes mellitus tipo 2 precoce nas proles F1 e F2 do gênero masculino, sugerindo que essas mudanças são intergeracionais. / To evaluate the effects of maternal obesity upon pancreas structure and carbohydrate metabolism in early adult life, focusing on F1 and F2 generations of F0 dams fed high-fat diet during the pre-pregnancy, gestation, and lactation periods. Methods: C57BL/6 female mice (F0) were fed standard chow (SC) or HF diet for 8 weeks prior to mating and during gestation and lactation to provide F1 generation (F1-SC and F1-HF). At 3 months of age, F1 females were mated to produce F2 generation (F2-SC and F2-HF). Male offspring from all groups were evaluated at 3 months of age. Results: F1-HF offspring had significantly higher body mass and glycemia than F1-SC offspring. Conversely, F2-HF and F2-SC offspring had similar body masses. F1-HF and F2-HF offspring showed increased energy intake, glucose intolerance, hyperinsulinemia, hyperleptinemia, hypoadiponectinemia, insulin resistance, increased pancreatic mass, increased islet volume density with elevated alpha and beta cell mass, hypertrophied islets characterized by an altered distribution of alpha and beta cells, and weak pancreatic-duodenal homeobox (Pdx1) immunoreactivity. Conclusions: A maternal HF diet consumed during the preconception period and throughout the gestation and lactation in mice promotes metabolic and pancreatic programming in F1 and F2 male offspring, suggesting that these changes are intergenerational.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hábitos inadequados no estilo de vida, pelo consumo exacerbado de dietas ricas em gorduras e açúcares (frutose e sacarose), correlacionam-se positivamente com o desenvolvimento da obesidade, da resistência à insulina (RI) e da esteatose hepática não alcoólica (NAFLD). O estudo teve como objetivo avaliar a magnitude dos efeitos da administração crônica de dietas ricas em gordura e/ou frutose, e ainda, comparar os efeitos dos açúcares isoladamente (frutose e sacarose) sob as alterações bioquímicas, o perfil inflamatório, as respostas morfofuncionais e as expressões proteicas e gênicas de fatores de transcrição envolvidos na lipogênese, na beta-oxidação, na gliconeogênese e no estresse oxidativo no fígado. Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em dois experimentos: 1) Dieta controle/standard chow (SC), dieta high fat (HF 42%), dieta high frutose (HFr 34%) e dieta high fat + high frutose (HFHFr - 42% fat + 34% frutose) por 16 semanas; 2) Dieta controle/standard chow (SC), dieta high frutose (HFru 50%) e dieta high sacarose (HSu 50%) por 15 semanas. Ao final dos experimentos foram observados: 1) Não houve diferença na massa corporal entre os animais HFr e SC, só foi observado ganho de peso nos grupos HF e HFHFr. Houve ainda aumento do colesterol total, dos triglicerídeos plasmáticos e hepáticos e RI nos grupos HF, HFr e HFHFr. No fígado, foi observado NAFLD com aumento na expressão de SREBP-1c e PPAR-γ, e redução de PPAR-α. A gliconeogênese mediada pelo GLUT-2 e PEPCK também foi aumentada nos grupos HF, HFr e HFHFr em relação ao grupo SC. Áreas de necroinflamação também foram observadas nos animais HFr e HFHFr; 2) Não houve diferença na massa corporal entre os grupos SC, HFru e HSu. Porém, houve aumento do colesterol total, dos triglicerídeos plasmáticos e hepáticos, da RI, das adipocinas (IL-6, resistina, MCP-1 e leptina), e redução da adiponectina. No fígado, abundante NAFLD com predominância da expressão proteica e gênica de SREBP-1c, PPAR-γ e redução de PPAR-α; e desequilíbrio antioxidante com redução da SOD, da Catalase e da GRx nos grupos HFru e HSu quando comparados ao SC. Não houve diferença na GPx entre os três grupos. Ainda foi observado aumento na expressão proteica de G6Pase, PEPCK e GLUT-2, envolvidos na gliconeogênese hepática nos grupos HFru e HSu. Áreas de necroinflamação, característico da transição NAFLD-NASH, também foram observados. Os resultados permitem concluir que, independente do aumento da massa corporal, a administração crônica de dietas ricas em frutose e sacarose tem efeitos similares aos observados com o consumo de dieta hiperlipídica. Parece que a RI e a NAFLD sejam os precursores destas alterações. / Habits unsuitable lifestyle, exacerbated by consumption of diets rich in fat and sugars (sucrose and fructose) are positively correlated with the development of obesity, insulin resistance (IR) and nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). The study aimed to evaluate the magnitude of the effects of chronic administration of diets rich in fat and/or fructose, and also compare the effects of sugars alone (fructose and sucrose) in the biochemical changes, the inflammatory profile, and the morphological and functional responses the protein and gene expression of transcription factors involved in lipogenesis, beta-oxidation, gluconeogenesis and oxidative stress in the liver. Male C57BL / 6 mice were divided into two experiments: 1) Diet control/standard chow (SC), high fat diet (HF - 42%), high-fructose diet (HFr - 34%) and high fat + high fructose diet (HFHFr - 42% fat + 34% fructose) for 16 weeks; 2) Diet control/standard chow (SC), high-fructose diet (HFru - 50%) and high sucrose diet (HSu - 50%) for 15 weeks. At the end of the experiments were observed: 1) There was no difference in body mass between HFr and SC groups, only weight gain was observed in the HF group and HFHFr. There was also an increase in total cholesterol, plasma and hepatic triglycerides and IR in HF, HFr, HFHFr groups. In the liver, NAFLD was observed with increased expression of SREBP-1c, PPAR-γ and PPAR-α reduction. The gluconeogenesis mediated by GLUT-2 and PEPCK was also increased in HF, HFr and HFHFr groups compared to SC. Areas of necroinflammation were also observed in HFr and HFHFr; 2) There was no difference in body mass between the SC, HFru and HSu groups. However, there was an increase in total cholesterol, plasma and hepatic triglycerides, IR, adipokines (IL-6, resistin, leptin and MCP-1), and decreased of adiponectin. In the liver, abundant NAFLD with prevalence of protein and gene expression of SREBP-1c, PPAR-γ and PPAR-α reduction; and antioxidant imbalance with reduction of SOD, catalase and GRx in HFru and HSu groups when compared to SC. There was no difference in GPx between the three groups. Further increase in protein expression of G6Pase, PEPCK and GLUT-2, involved in hepatic gluconeogenesis in HFru and HSu groups was noted. Inflammatory infiltrate characteristic of transition NAFLD-NASH were also observed. The results indicate that, regardless of the increase in body mass, chronic administration of diets rich in fructose and sucrose have similar effects to those observed with the consumption of high-fat diet. It seems that IR and NAFLD are the forerunners of these changes.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo desse trabalho foi avaliar as alterações no tecido cardíaco e pulmonar de camundongos dislipidêmicos, esquistossomóticos e seus controles que haviam sido eutanasiados com 9 (fase aguda) e 17 (fase crônica) semanas de infecção. Foram estudados quatro grupos de camundongos, segundo a dieta e tempo de infecção: dieta padrão (SCa e SCc), dieta hiperlipídica (HFCa e HFCc), dieta padrão infectados (ISCa e ISCc) e dieta hiperlipídica infectados (IHFCa e IHFCc). O coração e o pulmão foram retirados, seccionados e os fragmentos foram submetidos a processamento histológico e corados com Hematoxilina e Eosina e Picrosirius red. Foram realizadas análises histopatológicas dos dois órgãos, além de estudos estereológico (dissector óptico) e morfométrico (vasos, cardiomiócitos e quantificação de colágeno) do coração. Os grupos foram comparados pelos Testes T de Student e/ou ANOVA. Todos os animais com dieta hiperlipídica, infectados ou não, apresentaram menor densidade de número e número total de cardiomiócitos (p<0,05), além de vasos intramiocárdicos com lúmen mais reduzido e paredes mais espessas que os controles, independente da semana em que foram eutanasiados. Os cardiomiócitos dos grupos IHFCa e IHFCc estavam mais hiperplásicos (p<0,0001) e continham mais colágeno ao redor (p<0,05) que os dos demais grupos estudados. Os corações dos grupos IHFC, nas duas fases, apresentaram maior quantidade de nichos inflamatórios, inúmeras regiões contendo coagulação de fibras cardíacas, maior número de áreas com desaparecimento de fibras e proliferação de fibroblastos quando comparados aos grupos ISC. Os pulmões de camundongos do grupo IHFCc apresentaram aumento do número de reações granulomatosas e infiltrados perivasculares quando comparados aos demais grupos infectados. Esses dados sugerem que a infecção por S. mansoni causa danos às estruturas miocárdica e pulmonar que se intensificam com a interação com a dieta rica em lipídios. / The aim of this work was to evaluate changes in heart and lung tissue of mice underlying dyslipidemia, schistosomiasis and their controls euthanized in 9th (acute phase) and 17th (chronic phase) weeks post-infection. Four groups of mice were studied, according to the diet and time of infection: standard chow (SCa and SCc), high-fat chow (HFCa and HFCc), infected standard chow (ISCa and ISCc) and infected high-fat chow (IHFCa and IHFCc). The heart and lungs were extracted, sectioned and their fragments passed by histological procedures and were stained with Hematoxilin and Eosin and Picrosirius Red. Histopathological analysis was performed on both organs, and also stereological (optical disector) and morphometric studies (vessels, cardiomyocytes and quantification of collagen) of the heart. Groups were compared by: Student T and/or ANOVA tests. All animals fed high-fat chow, infected or not, had a lower numerical density and total number of cardiomyocytes (p<0.05), and also intramyocardial vessels with smaller lumens and thicker walls than controls, independent of the week that were euthanized. Cardiomyocytes of IHFCa and IHFCc groups were more hyperplastic (p<0.0001) and contained more collagen around (p<0.05) than those of all other groups. The hearts of the IHFC groups, in both phases, showed a higher number of inflammatory niches, several areas containing coagulation of cardiac fibers, a greater number of cardiomyocytes losses and proliferation of fibroblasts compared to ISC groups. Mice lungs of IHFCc group presented an increased number of reports of granulomatous reactions and perivascular infiltrates when compared to other infected groups. These data suggest that S. mansoni infection causes damages to myocardial and pulmonary structures which are intensified by high-fat diet association.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Avaliar os efeitos benéficos do tratamento com óleo de peixe sobre mudanças metabólicas e morfológicas no pâncreas e tecido adiposo de camundongos C57BL/6 alimentados com dieta rica em lipídeos e sacarose (HLS).Camundongos machos da linhagem C57BL/6, foram alimentados com dieta padrão (P) ou dieta HLS. Aos 3 meses de idade, os camundongos do grupo HLS foram separados em grupo não-tratado (HLS) ou grupo tratado com óleo de peixe (HLS-Px, 1,5g/kg/dia). Aos 4 meses de idade os animais foram sacrificados. O grupo HLS apresentou aumento da massa corporal (MC) e no acúmulo do tecido adiposo total, porém o grupo HLS-Px apresentou menor MC e massa de tecido adiposo comparado ao grupo HLS. As concentrações de glicose plasmática e insulina não foram afetadas entre os grupos, no entanto os grupos HLS e HLS-Px apresentaram maior HOMA-IR. Os grupos HLS e HLS-Px apresentaram maiores concentrações plasmáticas do colesterol total e LDL-C, porém o grupo HLS-Px apresentou maior concentração plasmática do HDL-C e redução da concentração de triglicerídeos. Os adipócitos do grupo HLS apresentaram maior diâmetro quando comparado aos grupos controle e HLS-Px. A massa do pâncreas foi menor no grupo HLS-Px e as ilhotas pancreáticas apresentaram maior diâmetro no grupo HLS, quando comparado ao grupo controle. A expressão de insulina, glucagon e GLUT-2 mostrou-se forte em todas as ilhotas pancreáticas do grupo controle, mas o grupo HLS apresentou fraca expressão para o GLUT-2. Entretanto, HLS-Px apresentou maior expressão do GLUT-2. O tratamento com óleo de peixe foi capaz de reduzir o ganho de massa corporal e a concentração de triglicerídeos, assim como reduzir o acúmulo de tecido adiposo,hipertrofia dos adipócitos, das ilhotas pancreáticas, assim como prevenir a redução do GLUT-2 em camundongos C57BL/6. / To evaluate the fish oil treatment upon morphological and metabolic changes in the pancreas and adipose tissue of C57BL/6 mice fed high-fat-high-sucrose (HFHS) diet. Male C57BL/6 mice were fed HFHS chow or standard chow (SC). At 3 mo-old, HFHS mice were separated into untreated group (HFHS) or treated with fish oil (HFHS-Fo, 1.5 g/kg/day). At 4-mo-old animals were sacrificed. HFHS had increase in body mass (BM) and in total body fat, but HFHS-Fo had smaller BM and total body fat in relation to HFHS. Plasma glucose and insulin levels were not affected among the groups, but HFHS and HFHS-Fo had higher HOMA-IR ratio. HFHS and HFHS-FO had increased plasma total cholesterol and LDL-C, but HFHS-Fo increased plasma HDL-C and decreased triglycerides levels. The adipocytes size were greater in HFHS, when compared to SC and HFHS-Fo groups. HFHS-Fo had smaller pancreas mass and HFHS presented higher islet pancreatic diameter, when compared to SC group. SC group showed strong expression for insulin, glucagon and GLUT-2 in all pancreatic islets, and HFHS presented lesser expression for GLUT-2. However, HFHS-Fo presented increase of GLUT-2 expression. Fish oil treatment was able to reduce body mass gain and plasma TG, reduce fat pad adiposity as well as adipocyte and pancreatic islet hypertrophy, prevent decrease GLUT-2 in C57BL/6.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O acúmulo crônico de gordura no fígado (doença hepática gordurosa não alcoólica ou esteatose hepática não alcoólica - NAFLD) está fortemente associada com a obesidade e a resistência à insulina. O estudo teve como objetivo investigar o efeito do exercício físico (natação) na redução da esteatose hepática e comorbidades associadas, incluindo a expressão hepática de síntese de ácidos graxos e receptor proliferador de peroxissoma atividade alfa. Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em dois grandes grupos de acordo com a dieta durante 22 semanas: dieta padrão (10% de gordura, SC) ou dieta rica em gordura (60% de gordura, HF), caracterizando os grupos sedentários SC-Sed e HF-Sed. Nas últimas 10 semanas do experimento, metade dos grupos sedentários foram submetidos ao protocolo de natação com um aumento progressivo no tempo (6/dia até 60/dia, 5x/semana), caracterizando os grupos exercitados: SC-Ex e HF-Ex. No final do experimento, comparado ao grupo SC-Sed, o grupo HF-Sed teve a massa corporal significativamente superior, hiperglicemia, hiperinsulinemia com resistência à insulina, hipertrofia dos adipócitos (com infiltrado inflamatório), hipertrofia das ilhotas pancreáticas, dislipidemia, alteração das enzimas hepáticas e inflamatórias e NAFLD com mudanças na expressão de proteínas hepáticas lipogênicas e oxidativas. O programa de natação, mesmo concomitante com a dieta rica em gordura, reduziu o excesso de peso e todos os outros resultados, especialmente a NAFLD. Os resultados permitem concluir que a natação pode atenuar os efeitos deletérios de uma dieta rica em gorduras combinado com estilo de vida sedentário em camundongos. Estes dados reforçam a idéia que o exercício físico pode ser considerado uma estratégia terapêutica não farmacológica eficaz no tratamento da NAFLD, obesidade e resistência à insulina. / Chronic accumulation of fat in the liver (nonalcoholic fatty liver disease or NAFLD) is a morbid condition strongly associated with obesity and insulin resistance. The study aimed to investigate the effect of swimming training in reducing the NAFLD and associated comorbidities, including the hepatic expression of fatty acid synthesis and peroxisome proliferator receptor activity-alpha . Male C57BL/ 6 mice were separated into two major groups according to their nutrition and studied during 22 weeks: standard chow (10% fat, SC) or high fat chow (60% fat, HF), characterizing the sedentary groups SC-Sed and HF- Sed. In the last 10 weeks of the experiment, half of the sedentary groups were submitted to a swimming training with a progressive increase in duration, characterizing the exercised groups: SC-Ex and HF-Ex. At the end of the experiment, considering the findings in the SC-Sed group, HF-Sed group had significantly higher body mass, hyperglycemia, hyperinsulinemia with insulin resistance, hypertrophy of the adipocytes (with inflammatory infiltrate), hypertrophy of the pancreatic islets, dyslipidemia, altered liver enzymes and inflammatory cytokines, and NAFLD with changes in gene expression of hepatic lipogenic and oxidative proteins. The swimming program, even concomitant with the high-fat diet, reduced overweight and all the other worst findings, especially NAFLD. The results allow the conclusion that swimming training can attenuate the morbid effects of a high-fat diet combined with sedentary lifestyle in mice. These data reinforce the notion that swimming exercise can be considered an efficient nonpharmacologic therapy in the treatment of NAFLD, obesity and insulin resistance.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O aumento da longevidade evidenciou nas mulheres os efeitos deletérios da deficiência ovariana como, a obesidade central e as doenças neurodegenerativas. Os hábitos alimentares modernos favorecem o consumo excessivo de gorduras, que contribuem para efeitos adversos sobre a saúde, incluindo alteração da composição corporal e da função nervosa. Assim, objetivamos estudar como a dieta hiperlipídica (DH), contendo óleo de soja, associada à perda da função gonadal influenciam o comportamento e o desenvolvimento corporal de ratas adultas. Ratas Wistar adultas foram ovariectomizadas (OVX) ou pseudo-operadas (C) e após 7d passaram a receber dieta contendo 4%(normo) ou 19%(hiperlípidica) de óleo de soja: C4 (n=29), OVX4 (n=30), C19 (n=30), OVX19 (n=30). Foram avaliados a massa e o comprimento corporais e a ingestão alimentar, e aspectos comportamentais de ansiedade, através de teste no Labirinto em Cruz Elevado (LCE); de busca pela novidade, por testes no Campo Vazado (CV); e aprendizagem/memória avaliada no labirinto aquático radial de 8 braços (LAROB). Ao final dos testes, os animais foram anestesiados, exsanguinados e o tecido adiposo intra-abdominal foi coletado e pesado. O soro foi utilizado para dosagens de triglicerídeo (TG), VLDL-c, colesterol (COL), HDL-c e estradiol. A ingestão alimentar média e o comprimento corporal não diferiram entre os grupos, mas o grupo OVX19 mostrou ganho significativo (13,6%) de massa corporal mais precocemente que os demais. O mesmo padrão foi observado quanto à massa de tecido adiposo, que foi 86% maior no OVX19. Os TG, VLDL e COL aumentaram cerca de 28% no OVX19, porém sem alteração de HDL-c (33,762,2 mg/dl). A DH e a ovariectomia se mostraram ansiogênicos e quando associados, a DH parece reverter o efeito ansiogênico da castração. Padrão similar de resposta foi observado na resposta ao teste de busca por novidade. No teste de aprendizagem/memória o OVX4 apresentou maior tempo de latência no primeiro dia, e todos responderam de forma semelhante nos demais dias. Conclui-se que a deficiência de estradiol acompanhada da ingestão de dieta hiperlipídica mantém o desempenho cognitivo, o comportamento emocional e a motivação, embora prejudique a adiposidade e o metabolismo lipídico. / The increase in longevity in women showed the deleterious effects of ovarian failure such as central obesity and neurodegenerative diseases. The modern feeding habits are associated with increased consumption of fats that contribute to adverse health effects, including changes in body composition and nervous function. The aim of present study was to assess how a hyperlipidic diet (HD) containing soybean oil, coupled with the loss of the gonadal function influence behavior and body development of adult rats. Adult female rats were ovariectomized (OVX) or pseudo-op (C) and after 7d began to receive a diet containing 4% (normo) or 19% (hyperlipidic) of soybean oil: C4 (n = 29), OVX4 (n = 30), C19 (n = 30), OVX19 (n = 30). We evaluated the length and body mass and food intake, and behavioral aspects of anxiety through the test Plus Maze (EPM), the search for novelty, for testing in the field not (CV) and learning / memory evaluated in the maze Water radial eight arms (LAROB). At the end of testing, animals were anesthetized, exsanguinated and intra-abdominal adipose tissue was collected and weighed. The serum was used for total serum triglyceride (TG), VLDL-C, cholesterol (COL), HDL-C and estradiol. The average dietary intake and body length did not differ between groups, but the group showed significant gain OVX19 (13.6%) body mass earlier than the others. The same pattern was observed for adipose tissue mass, which was 86% higher in OVX19. TG, VLDL and COL increased by about 28% in OVX19, but no change in HDL-C (33.76 2.2 mg / dl). The DH and ovariectomy proved anxieties and when combined, the DH appears to reverse the anxiogenic effect of castration. Similar pattern of response was observed in response to the test to search for novelty. In the test of learning/memory the OVX4 showed higher latency on the first day, and all responded similarly in the other days. It is concluded that deficiency of estradiol followed by the intake of fat diet keeps the cognitive, emotional behavior and motivation, although detrimental to adiposity and lipid metabolism.

As dietas ricas em lipídios saturados provocam efeitos deletérios no metabolismo de glicose, secreção de adipocinas e inflamação, entretanto, outros tipos de lipídios podem modular de forma diferenciada tais efeitos. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o efeito de diferentes dietas hiperlipídicas no metabolismo de carboidratos, lipídios, no tecido adiposo e no fígado. Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em 5 grupos (n=10/grupo): animais que receberam dieta controle (standart chow, SC, 10% de lipídios, grupo controle) e animais que receberam diferentes dietas hiperlipídicas (High-fat, HF, 60% de lipídios): à base de banha de porco (lard, grupo HF-L), à base de óleo de oliva (olive oil, grupo HF-O), à base de óleo de girassol (sunflower oil, grupo HF-S) e à base de óleo de canola (canola oil, grupo HF-Ca).Os animais foram alimentados com as dietas experimentas por 10 semanas. Diariamente a ingestão alimentar era verificada e semanalmente a massa corporal foi aferida. A glicose de jejum e o teste intraperitoneal de tolerância a insulina (TITI) foram realizados uma semana antes da eutanásia. No dia da eutanásia o sangue foi coletado, o tecido adiposo e o fígado dissecados e pesados. A insulina, leptina, adiponectina, resistina, fator de necrose tumoral alfa (TNF&#945;), interleucina-6 (IL-6), proteína quimiotática de monócitos-1 (MCP-1) e inibidor do ativador de plasminogênio-1 (PAI-1) foram dosadas por ELISA. Com os dados de insulina e glicose foi calculado o índice HOMA-IR. Os animais dos grupos HF-L e HF-O apresentaram os maiores valores de insulina, resistina, leptina e HOMA-IR em comparação aos outros grupos (P < 0,0001). No grupo HF-L, os níveis de IL-6 foram maiores quando comparados com os demais grupos (P < 0,0005), enquanto os valores de adiponectina foram os menores (P < 0,0001). A quantidade de gordura subcutânea e visceral foi maior no grupo HF-L e este grupo apresentou também um aumento no diâmetro dos adipócitos. Entretanto a relação:visceral:subcutânea foi maior nos grupos HF-L e HF-O quando comparado com os demais grupos. Além disso, houve aumento de triglicérides hepáticos e de esteatose hepática nos animais dos grupos HF-L e HF-O. Nossos achados nos permitem concluir que animais que são alimentados com dietas hiperlipídica, a distribuição do tecido adiposo, o metabolismo de carboidratos, acumulo de triglicérides hepáticos e esteatose hepática são mais influenciados pelo tipo de lipídios do que pela quantidade. / Diets rich in saturated fat have a deleterious effect on glucose metabolism, adipokine release and inflammation. However, other lipid sources may modulate these parameters differently. Thus, the aim of the present work was to investigate the effect of high-fat diets from different sources on carbohydrate and lipid metabolism, adipose tissue and liver. Male C57BL/6 mice were allocated into 5 groups (n=10/group): standard chow fed mice (SC, 10% lipid, control group), and mice fed with high-fat diets (HF, 60% lipids) as follow: lard (HF-L), olive oil (HF-O), sunflower oil (HF-S), and canola oil (HF-C). Diets were offered for 10 weeks. Food intake was recorded daily and body mass weekly. One week before euthanasia, fasting glucose and intraperitoneal insulin tolerance test (IPITT) were assessed. At euthanasia, blood was collected, and the liver and adipose tissue were weighed. Insulin, leptin, adiponectin, resistin, tumoral necrosis factor alpha (TNF&#945;), interlekin-6 (IL-6), monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), and plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) were measured by an Elisa assay. The HOMA-IR index was calculated based on fasting glucose and insulin. Insulin, resistin, leptin and HOMA-IR were higher in HF-L and HF-O groups compared with the remainder groups (P < 0.0001). IL-6 was higher in the HF-L group compared with the other groups (P < 0.0005), whereas adiponectin levels were the lowest (P < 0.0001). The amount of both subcutaneous and visceral fat depots was the highest in the HF-L group, and they also had increased adipocyte diameter. However, visceral to subcutaneous fat ratio was higher in HF-L and HF-O groups compared with the remainder groups. Additionally, HF-L and HF-O groups showed increased hepatic triglyceride content and steatosis. Our data allow us to conclude that the type of lipid instead of its amount is important for determining adipose tissue distribution, carbohydrate metabolism, hepatic triglyceride accumulation and steatosis in mice fed a high-fat diet.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Ainda não está bem definido na literatura se uma dieta rica em sacarose, mesmo sendo isoenergética, provoca danos à saúde. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com uma dieta controle (10% da energia proveniente de gordura, 8% da energia proveniente da sacarose - SC), uma dieta rica em sacarose (10% de energia proveniente da gordura, 32% da energia proveniente da sacarose - HSu), uma dieta hiperlipídica (42% da energia proveniente de gordura, 8% da energia proveniente da sacarose - HF) ou uma dieta combinada HF/HSu (42% da energia proveniente de gordura, 32% da energia proveniente da sacarose), durante oito semanas. Apesar da massa corporal e do índice de adiposidade não terem sofrido alteração, o grupo HSu apresentou hipertrofia dos adipócitos, o que também foi observado nos grupos HF e HF/HSu. Os grupos HF, HSu e HF/HSu foram intolerantes à glicose e apresentaram níveis séricos de insulina elevados. Os níveis séricos de leptina, resistina e proteína quimiotática de monócitos-1 (MCP-1) aumentaram, enquanto adiponectina sérica reduziu nos grupos HF, HSu e HF/HSu. No tecido adiposo, os animais HF, HSu e HF/HSu apresentaram maiores níveis de expressão protéica de leptina e níveis mais baixos de expressão protéica de adiponectina, em comparação ao grupo SC. Colesterol hepático foi maior nos grupos HF e HF/HSu, enquanto TG hepático foi maior nos grupos HSu e HF/HSu. Os animais dos grupos HF, HSu e HF/HSu apresentaram esteatose hepática, aumento da expressão protéica hepática de elemento regulador de esterol ligante da proteína 1 (SREBP-1c) e diminuição da expressão protéica do receptor ativador de proliferação peroxissomal alfa (PPAR-&#945;). Em conclusão, a dieta rica em sacarose não provoca obesidade nos animais, mas provoca alterações nos adipócitos (hipertrofia), intolerância à glicose, hiperinsulinemia, hiperlipidemia, esteatose hepática e aumento de citocinas inflamatórias. Os efeitos prejudiciais da dieta rica em sacarose, mesmo quando a sacarose substitui isocaloricamente o amido na alimentação, pode ter consequências para a saúde. / It is still unclear if an isoenergetic, sucrose-rich diet leads to health conse-quences. Mice were fed a control diet (10% energy from fat, 8% energy from sucrose - SC), a high-sucrose diet (10% energy from fat, 32% energy from sucrose - HSu), a high-fat diet (42% energy from fat, 8% energy from sucrose - HF) or a HF/HSu diet (42% energy from fat, 32% energy from sucrose) for eight weeks. Despite the un-changed body mass and adiposity indices, HSu presented adipocyte hypertrophy, which was also observed in the HF and HF/HSu. The HF, HSu and HF/HSu were glucose intolerant and had elevated serum insulin levels. The levels of leptin, resistin and Monocyte Chemotactic Protein-1 (MCP-1) increased, while the serum adiponectin decreased in the HF, HSu and HF/HSu. In the adipose tissue, the HF, HSu and HF/HSu showed higher levels of leptin protein expression and lower levels of adiponectin protein expression in comparison with the SC. Hepatic cholesterol was higher in the HF and HF/HSu, while hepatic TG was higher in the HSu and HF/HSu. Liver steatosis was higher, sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c) hepatic expression was increased, and peroxisome proliferator-activated receptor-alpha (PPAR-&#945;) hepatic protein expression was decreased in the HF, HSu and HF/HSu in comparison with the SC. In conclusion, a sucrose-rich diet does not lead to a state of obesity but has the potential to cause changes in the adipocytes (hypertrophy) as well as glucose intolerance, hyperinsulinemia, hyperlipidemia, hepatic steatosis, and increases in the number of inflammatory cytokines. The deleterious effects of a sucrose-rich diet in an animal model, even when the sucrose replaces starch isocalorically in the feed, can have far-reaching consequences for health.

O complexo da esclerose tuberosa (TSC) é uma doença genética que pode afetar órgãos específicos de qualquer sistema do organismo humano. Em geral, as lesões surgem pela inativação bialélica de um dos genes supressores tumorais Tuberous Sclerosis Complex 1 (TSC1) ou 2 (TSC2). Por outro lado, nas regiões corticais e subcorticais do cérebro, as lesões decorrentes de falhas de migração neuronal e sua arborização podem ser explicadas pela haploinsuficiência de TSC1 ou TSC2. As lesões do córtex cerebral apresentam-se comumente com epilepsia refratária, a qual, por sua vez, pode se associar a deficiência intelectual e transtornos do comportamento. Estes quadros clínicos podem estar presentes em pacientes com TSC sem lesão anatômica detectável à ressonância nuclear magnética do crânio. As proteínas hamartina ou tuberina, conhecidas também como TSC1 e TSC2, são codificadas respectivamente pelos genes TSC1 e TSC2. Elas agem juntas em um complexo molecular citosólico que inativa a pequena GTPase Rheb, a qual tem ação ativadora da cinase alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR), regulando diversos processos celulares, como proliferação, diferenciação, crescimento, migração e metabolismo. Com a hipótese de que a quantidade de TSC1 ou TSC2 no neurônio pode alterar suas funções de forma dependente do estado metabólico, tivemos, neste trabalho, o objetivo geral de caracterizar os padrões de expressão e atividade de TSC1 e TSC2 em dois modelos de neurodegeneração induzida no camundongo adulto e verificar se a redução de quantidade de TSC1 tem efeito sobre a extensão da lesão de neurônios dopaminérgicos em modelo de hemiparkinsonismo. No primeiro modelo empregado, cinco estruturas encefálicas de camundongos submetidos a dieta hiperlipídica mostraram alteração da quantidade de RNAm de Tsc1 e/ou Tsc2 ou sinais de estresse oxidativo. A redução de transcritos de Tsc1 e Tsc2 no córtex cerebral foi dependente de jejum realizado imediatamente antes da eutanásia. No córtex cingulado, houve evidência de estresse oxidativo. O aumento específico de RNAm foi observado no hipocampo (Tsc1 e Tsc2) e no estriado e hipotálamo (Tsc1), embora de forma independente do jejum, sugerindo se tratar de alterações relacionadas à dieta hiperlipídica. No modelo de hemiparkinsonismo, camundongos adultos submetidos a injeção intracerebral de 6-hidroxidopamina apresentaram redução da quantidade total de proteína S6 no lado encefálico tratado quando comparado ao segmento contralateral (p =0,004, r=0,8795; teste de Pearson, IC: 95%), sem alteração de TSC1 ou TSC2. Em análises de imunoperoxidase do encéfalo, descrevemos, de forma independente da lesão, a expressão de TSC1 no estriado, núcleos entopeduncular e arqueado e de TSC2 no tálamo e hipotálamo. Com o objetivo de obter um modelo de camundongo sem expressão pós-natal de Tsc1 em várias regiões encefálicas, de forma independente do tipo celular, realizamos cruzamentos entre uma linhagem de camundongo transgênico em que o gene Tsc1 contém sequências lox nos íntrons 16 e 18 e outra linhagem com Tsc1 tipo-selvagem (WT) em homozigose e o transgene para expressão da recombinase Cre em fusão ao domínio de ligação ao ligante do receptor de estrógeno humano (ESR1) sob o controle de expressão do promotor de ubiquitina C (UBC). Em F1, obtivemos camundongos portadores do transgene UBC-CreESR1 e heterozigotos para Tsc1 (Tsc1WT/Flox). Em F2, entre os animais homozigotos Tsc1Flox/Flox (N = 153) gerados por retrocruzamento, nenhum era portador do transgene (Nesperado = 85; Nobservado = 0; X2 = 348,185; p < 0,0001) É possível que o segmento genômico em que houve inserção do vetor lentiviral que carrega o transgene UBC-CreESR1 esteja ligado ao loco de Tsc1 no cromossomo 2 do camundongo, segregando juntos. O tratamento com 4-hidroxitamoxifeno de animais heterozigotos e portadores do transgene aumentou a quantidade de TSC1 no estriado (p < 0,05) e o cerebelo não apresentou alteração. É possível que mecanismos transcricionais ou traducionais, funcionais no estriado, tenham favorecido o aumento de TSC1 de forma dependente de 4-hidroxitamoxifeno / Tuberous sclerosis complex (TSC) is a genetic disorder that can affect any specific organs. In general, lesions are caused by biallelic inactivation of the tumor suppressor genes Tuberous Sclerosis Complex 1 (TSC1) or 2 (TSC2). On the other hand, in cortical and subcortical brain regions, lesions associated with neuronal migration and arborization failures can be explained by TSC1 or TSC2 haploinsufficiency. Brain cortical lesions commonly cause refractory epilepsy, which, in turn, may be associated with intellectual disabilities and behavioral disorders. These medical conditions may be present in TSC patients without detectable anatomic lesion on magnetic resonance images. TSC1 and TSC2 genes encode hamartin and tuberin, also known as TSC1 and TSC2, respectively. They act together in a cytosolic molecular complex that inactivates small GTPase Rheb, which is a mammalian target of rapamycin (mTOR) activator, regulating diverse cellular processes such as proliferation, differentiation, growth, migration and metabolism. With the hypothesis that the amount of TSC1 or TSC2 in the neuron can change its function depending on the metabolic state, the overall objective of this study was to characterize TSC1 and TSC2 expression patterns and activity in two mice models of induced neurodegeneration; and check whether TSC1 reduction changes dopaminergic neurons damage extent in a hemiparkinsonins model. For the first model, five brain structures from mice fed with high fat diet showed alterations in Tsc1 and/or Tsc2 mRNA, or oxidative stress signals. Reduction of Tsc1 and Tsc2 transcripts in the cerebral cortex was dependent on fasting performed immediately prior to euthanasiaThere was evidence of oxidative stress in the cingulate cortex. Increase in mRNA was observed in the hippocampus (Tsc1 and Tsc2) and striatum and hypothalamus (Tsc1), although independent of the fasting, suggesting that this effect is related to the high fat diet. In hemiparkinsonism model, adult mice subjected to intracerebral injection of 6-hydroxydopamine had decreased levels of S6 in the brain treated side compared to the contralateral segment (p = 0.004, r = 0.8795; Pearson test, CI: 95 %), without alterations in TSC1 nor TSC2. Using imunoperoxidase analysis, we described TSC1 expression in the striatum, entopeduncular and arcuate nuclei, and TSC2 in the thalamus and hypothalamus, independently from the 6-OHDA lesion. To obtain a mouse model without TSC1 postnatal expression in different brain regions, independently of the cell type, we performed crosses between transgenic mouse strain in which the Tsc1 gene contains lox sequences in introns 16 and 18 and strain with Tsc1 wild-type (WT) and the transgene for expression of Cre recombinase fused to the binding domain of the human estrogen receptor (ESR1) ligand, controlled by ubiquitin C (UBC) promoter expression. In F1, we obtained mice carrying the transgene UBC-CreESR1 and heterozygous for Tsc1 (Tsc1WT/flox). In F2, among animals homozygous Tsc1Flox/Flox (N=153) generated by backcrossing, none was carrying the transgene (Nexpected = 85; Nobserved = 0; X2= 348.185, p <0.0001) It is possible that the genomic segment containing the lentiviral vector insertion bearing UBC-CreESR1 transgene is linked to the TSC1 region on mouse chromosome 2, and they segregate together. Treatment with 4-hydroxytamoxifen in animals heterozygous and positive for the transgene showed increased TSC1 in the striatum (p <0.05), while there was no change in the cerebellum. It is possible that transcriptional or translational functional striatum mechanisms favored TSC1 increasing, in a 4-hydroxytamoxifen-dependent manner