O núcleo hipotalâmico supraquiasmático (SCh), apresenta caracterização neuroquímica com duas subpopulações principais de células, a produtora de polipeptídeo intestinal vasoativo (VIP) e argenina vasopressina (AVP). As fibras IR AVP e VIP oriundas do SCh apresentam características morfológicas específicas que possibilitam o rastreamento a longas distâncias dentro do hipotálamo. No presente estudo buscamos mapear os terminais IR VIP e AVP nas áreas hipotalâmicas do primata Cebus apella utilizando a imuno-histoquímica, e fazer a identificação das áreas hipotalâmicas recipientes do SCh, utilizando o mapeamento da distribuição das fibras IR associado à análise morfológica destas duas substâncias neuroativas. As fibras IR VIP e AVP com características do SCh foram identificadas em porções anteriores como hipotálamo anterior, área pré-óptica, área hipotalâmica lateral, SPZV, até porções mais caudais, porção retroquiasmática, área tuberal. Os resultados indicam um padrão similar de distribuição de fibras IR VIP e AVP nas áreas do hipotálamo e também em áreas descritas como recipientes das projeções do SCh, quando comparado com outras espécies como roedores descritos na literatura. / The suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus, contains a variety of different neurons that tend to form two major subpopulations within the nucleus, the vasoactive intestinal peptide (VIP) and vasopressin (VP). The immunoreactive (IR) fibers derived from the VIP and VP IR cells of the SCN present morphological characteristics that allow their specific tracking in long distances within the hypothalamus. In the present investigation we aimed map VIP and VP IR terminals in hypothalamic areas of the primate Cebus apella using immunohistochemistry, and to do identification of hypothalamic recipient areas from SCN using the mapping distribution of fibers IR associated with morphological analysis of these two neuroactive substances. VIP and VP IR fibers with characteristics from SCN were identified in the rostral anterior hypothalamic area and medial preoptic area, laterally to the lateral hypothalamic area, and more caudally in SPZV and retrochiasmatic tuberal area. The results indicate that there is a similarity in the pattern of distribution of VIP and VP fibers in the hypothalamic areas and also in areas recipients from SCN projections when compared with nocturnal rodent species described in the literature.

Vários estudos têm sugerido que o estresse pode ser um dos fatores relacionados com à grande variabilidade cognitiva observada em idosos. Esta associação se explica porque o cortisol, principal classe de hormônios do estresse em humanos, apresenta alta afinidade por receptores específicos localizados no hipocampo, amígdala e região pré-frontal, estruturas associadas ao aprendizado e à memória. Concentrações cronicamente elevadas de cortisol estão associadas à atrofia hipocampal e baixo desempenho cognitivo. Entretanto, o efeito do estresse agudo no desempenho da memória ainda se encontra inconclusivo em idosos. Isto é particularmente relevante, uma vez que, idosos com comprometimento cognitivo patológico apresentam concentração elevada de cortisol, que por sua vez, está associada com rápida progressão da doença. Assim, o objetivo do estudo foi analisar a relação entre desempenho da memória e resposta neuroendócrina e cardiovascular de estresse em idosos saudáveis. Foram selecionados aleatoriamente 100 idosos alfabetizados, predominantemente do sexo feminino, sem prejuízo cognitivo e funcional, moradores da cidade de São Paulo. A resposta neuroendócrina de estresse foi avaliada a partir concentração de cortisol salivar enquanto que a reação cardiovascular a partir da pressão arterial e frequência cardíaca antes, durante e após a exposição do participante a um estressor psicossocial agudo (Trier Social Stress Test TSST). O TSST envolve duas tarefas: falar em público e realizar cálculos aritméticos mentalmente diante de uma banca examinadora. O desempenho da memória foi avaliado mediante aplicação do teste Pares de Palavras (PP) 20 minutos antes do TSST para evocação imediata e aprendizado e 15 minutos após o fim do TSST para evocação tardia. Foi observado aumento de 96% na concentração de cortisol 15 minutos após o TSST, bem como elevação da pressão arterial em relação à situação basal. Ademais, observamos redução significativa do escore do teste PP após o TSST e correlação negativa entre concentração de cortisol, evocação imediata e tardia dos PP. Os resultados revelam influência do estresse agudo no desempenho da memória, particularmente da evocação tardia, de idosos, destacando a vulnerabilidade destes indivíduos aos efeitos neurotóxicos do cortisol na memória e, consequentemente ao desenvolvimento de transtornos cognitivos. / Several studies have suggested that stress may be a factor related to cognitive variability observed in the elderly. This association exists because cortisol, the main class of stress hormones in humans, has a high affinity to specific receptors located in the hippocampus, amygdala and prefrontal regions, structures associated with learning and memory. Chronically elevated cortisol concentrations are associated with hippocampal atrophy and low cognitive performance. However, the effect of acute stress on memory performance is still inconclusive in the elderly. This is particularly relevant, since elderly patients with pathological cognitive impairment present high cortisol level, which in turn is associated with rapid disease progression. The objective of the study was to analyze the relationship between memory performance and neuroendocrine as well as cardiovascular response stress in healthy elderly. One hundred elderly randomly selected, literate, predominantly female, with no cognitive impairment and functional, residents of the city of São Paulo were included. The neuroendocrine response to stress was evaluated using salivary cortisol while the cardiovascular reactivity was assessed through blood pressure and heart rate measured before, during and after exposure to a participant\'s acute psychosocial stressor (\"Trier Social Stress Test\" - TSST). The TSST involves two tasks: public speaking and performing mental arithmetic in front of an examining board. The memory performance was evaluated by the Pairs of Words test (PW) 20 minutes before the TSST for immediate recall and learning and 15 minutes after the end of TSST for delayed recall. It was observed an increase of 96% in the cortisol concentration 15 minutes after the TSST, as well as increased blood pressure compared to baseline. Furthermore, we observed significant reduction in the PP score after TSST and negative correlation between cortisol concentration, immediate and delayed recall of PP. The results revealed influence of acute stress on memory performance, particularly to delayed recall, of older adults, highlighting the vulnerability of older adults to the neurotoxic effects of cortisol on memory and, therefore, to the development of cognitive disorders.

A redução na pressão parcial de O2 é detectada pelos quimiorreceptores periféricos que sinalizam ao sistema nervoso central para que haja uma correção na homeostasia. Estudos neuroanatômicos mostram que neurônios C1 enviam projeções para núcleo paraventricular do hipotálamo (PVH), mas, pouco descrevem a participação desta via em uma situação de hipóxia. Ademais, o envolvimento de mecanismos neuroimunes no controle neural cardiorrespiratório durante a hipóxia não está esclarecido. Neste estudo mostramos que neurônios catecolaminérgicos do BVLr/C1 ativados por hipóxia se projetam para o PVH, e que a integridade destes neurônios é essencial para que neurônios do PVH sejam ativados por hipóxia. Além disso, o tratamento com minociclina alterou a expressão de mediadores inflamatórios no BVLr e PVH, a expressão de Fos e as repostas respiratória e autônoma desencadeadas pela hipóxia. Estes resultados conferem uma importante caracterização sobre a distribuição dos neurônios catecolaminérgicos do BVLr/C1 que são ativados por hipóxia e se projetam para o PVH. Além de mostrar que a hipóxia pode desencadear mecanismos neuroimunes que possivelmente envolvem a participação da microglia e também recrutam a via neural C1- PVH. / The reduction in the O2 partial pressure is detected by the peripheral chemoreceptors that send information to central nervous system to correct the homeostasis. Neuroanatomical studies show that C1 neurons send projections to the paraventricular hypothalamic nucleus (PVH), but rather describe the involvement of this pathway in a hypoxic situation. Furthermore, the potential involvement of neuroimmune mechanisms in cardiorespiratory neural control during hypoxia is unclear. In this study we show that catecholaminergic neurons localized in rostral ventrolateral medulla (RVLM) / C1 cells activated by hypoxia send projections to the PVH, and the integrity of these neurons is essential for PVH neurons be activated by hypoxia. Moreover, treatment with Minocycline changed the expression of inflammatory mediators in RVLM and PVH, the expression of Fos in these nucleus, and respiratory and autonomic responses elicited by hypoxia. These findings provide an important characterization of the distribution of catecholaminergic RVLM / C1 neurons that are activated by hypoxia and project to the PVH. In addition to showing that hypoxia can trigger neuroimmune mechanisms that possibly involve the microglia activity and also recruit the C1/PVH neural pathway.

Atualmente, é crescente o interesse em estudar o potencial do Sistema Nervoso Central (SNC) como alvo de medicamentos antidiabéticos, uma vez que ele possui receptores de insulina e desempenha papel crítico na regulação da homeostase glicêmica. Nesse sentido, o Cycloset® (mesilato de bromocriptina de liberação rápida), um medicamento de ação central aprovado nos Estados Unidos para o tratamento do DMT2, atende a essa tendência atual. Trabalhos prévios mostram efeitos benéficos da bromocriptina (Bromo) sobre a hiperglicemia e hiperlipidemia em modelos de animais obesos tratados com essa droga. Por ser um agonista dopaminérgico, um dos possíveis mecanismos de ação dessa droga pode ser bloqueando a liberação e produção de prolactina (Prl). Níveis elevados de prolactina na circulação sanguínea, observados tanto em indivíduos com prolactinomas como em pessoas tratadas com medicamentos que causam hiperprolactinemia, geram anormalidades no metabolismo de carboidratos e lipídeos, o que pode levar a um quadro de síndrome metabólica. Na presente tese, testamos a hipótese de que ao menos parte dos efeitos antidiabéticos da Bromo seja mediada pela inibição da secreção de prolactina. Avaliamos os efeitos do tratamento com Bromo em camundongos machos e fêmeas geneticamente obesos e resistentes à insulina (ob/ob), bem como testamos se os efeitos benéficos do medicamento seriam revertidos com a reposição de Prl. Machos tratados com Bromo apresentaram maior sensibilidade à insulina, enquanto que a reposição de Prl manteve os animais menos sensíveis, tais como os animais do grupo controle. As fêmeas tratadas com Bromo apresentaram tendência à melhora de sensibilidade à insulina, bem como foram mais tolerantes à glicose, sendo que a reposição de Prl em animais tratados com Bromo também reverteu o efeito benéfico do medicamento. Dessa forma, demonstramos que ao menos parte dos efeitos antidiabéticos da Bromo é mediada pela inibição da secreção basal de Prl. Em um segundo conjunto de experimentos, testamos se a administração de antagonistas de prolactina (G129R-hPrlR) em machos ob/ob, por vias centrais ou periféricas, produziria efeito antidiabético. Observamos que tanto o tratamento periférico como o central diminui a curva glicêmica dos animais em testes de tolerância à glicose e melhoram a sensibilidade à insulina, embora ainda não tenhamos obtido valores significativos devido a nossa amostragem. Por fim, investigamos se a ação da Prl sobre o metabolismo ocorre por meio da interação com o receptor de estrógeno alfa (ERα). Verificamos que receptores de prolactina e de ERα são expressos em áreas comuns no SNC e que variações nos níveis circulantes de estrógeno causam mudanças na sensibilidade à prolactina. Portanto, no presente trabalho, identificamos o possível mecanismo pelo qual a Bromocriptina promove melhorias no controle glicêmico e, de forma inédita, produzimos evidências que o uso de antagonistas de prolactina pode ter potencial no tratamento do DMT2. / Type 2 Diabetes mellitus (T2DM) is a syndrome characterized by dysfunctions in the metabolism of glucose, amino acids and free fat acids. Although most of the drugs currently used to treat T2DM targets peripheral organs, a growing interest in studying the Central Nervous System (CNS) as a potential target of antidiabetic drugs is appearing. The CNS possesses insulin receptors and plays a critical role in regulating glucose homeostasis. In this sense, Cycloset® (quick release bromocriptine mesylate) a drug that acts on CNS, was recently approved in United States to treat T2DM. Previous studies have shown beneficial effects of bromocriptine (Bromo) on hyperglycemia and hyperlipidemia in obese animal models. As a dopaminergic agonist, a possible mechanism of action of this drug could be caused by a decreased prolactin (Prl) production and release. High serum prolactin levels, as observed in patients bearing prolactinomas or individuals using drugs that induce hyperprolactinemia, generate abnormalities in carbohydrate and lipid metabolism, which can lead to metabolic syndrome. In the current thesis, we tested the hypothesis that part of bromocriptine antidiabetic effects is due to an inhibition of prolactin secretion. We evaluated Bromo effects in genetically obese and insulin resistant male and female mouse (ob/ob), as well as we tested whether replacing Prl could reverse the beneficial effects of Bromo. Males treated with Bromo showed lower insulin resistence, whereas Prl replacement decreased insulin sensitivity. Females treated with Bromo showed tendency towards an improvement in their insulin sensitivity and glucose tolerance. Prl replacement also reversed the beneficial effects of Bromo in this group. Thus, we demonstrated that at least part of the antidiabetic effects of Bromo is due to inhibition of Prl secretion. In another set of experiments, we tested whether central or peripheral treatment with prolactin antagonists (G129R-hPrlR) causes antidiabetic effects in ob/ob male mice. Both peripheral and central treatment decreased the glycemic curve during glucose and insulin tolerance tests, although we still did not obtain statistically significant values with our sample size. Lastly, we investigated whether metabolic Prl action occurs due to a putative interaction with estrogen receptor alpha (ERα). We found a wide co-expression between Prl receptor and ERα in the CNS. Additionally, changes in estrogen levels decrease prolactin sensitivity. Therefore, in the present study we identified the possible mechanism by which bromocriptine promotes improvements in glycemic control, and for the first time, we obtained evidence that the use of prolactin antagonists can have a potential effect in the treatment of T2DM.

Diversos estudos demonstram que o aumento da osmolaridade é capaz de causar simpatoexcitação e aumento da pressão arterial, estando o núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN) envolvido em tal resposta. Evidências recentes demonstraram um papel da VP modulando a atividade de neurônios do PVN envolvidos com o controle da atividade simpática. Deste modo, o objetivo deste estudo foi investigar o papel da vasopressina, por meio de sua ação no PVN, sobre as alterações na atividade simpática em situações de hiperosmolaridade. Nossos resultados demonstraram que a VP microinjetada bilateralmente no PVN foi capaz de promover um aumento significativo NA ansl. O antagonismo bilateral dos receptores V1a no PVN em animais submetidos à sobrecarga de sal promoveu uma queda significativa na ANSL, a qual não foi observada em animais normohidratados. O conjunto dos resultados nos permite afirmar que a VP agindo diretamente em neurônios do PVN é capaz de alterar a atividade simpática, participando da resposta simpatoexcitatória observada durante aumento da osmolaridade. / Diverse studies demonstrated that osmorality increase is able of causing simpatoexcitação and increase in arterial pressure, with paraventricular hypothalamic nucleus (PVN) involved in this response. Studies showed an role of VP modulating the activity of neurons in the PVN involved in the control of sympathetic activity. In this way, the aim of this study was to investigate the role of the vasopressina, through it\'s action in the PVN, over the alterations in the sympathetic activity induced by hiperosmolality.The results showed that bilateral microinjection of VP into the PVN is able of increase significatively the lumbar sympathetic nerve activity. Moreover, the bilateral block of the V1a receptors into PVN of animals subjected to osmotic stimulus showed a decrease in sympathetic activity not observed in normohydrated animals. Overall, the results allow to assert that the centrally released VP plays an important role in the development of the simpatoexcitation raised by increased osmolarity, through an action on the PVN neurons.

As projeções OTérgicas do PVN que se projetam para o tronco cerebral são responsáveis por mediar os ajustes da FC e esses efeitos benéficos induzidos pelo TF são abolidos pela desnervação sinoaórtica (DAS). Iremos determinar o efeito do treinamento e da DAS sobre os neurônios OTérgicos do PVN em SHR e WKY. Os ratos foram submetidos DSA ou SHAM e treinados ou mantidos sedentários por três meses. Realizou-se medidas hemodinâmicas basais seguidas de retirada dos cérebros. Nos ratos SHAM o TF determinou um aumento na capacidade física e no ganho do controle reflexo da FC. O TF reduziu a FC de repouso em ambos os grupos, com uma queda na pressão arterial nos SHR. Houve aumento da expressão de mRNA para OT no PVN e na densidade de OT nos neurônios OTérgicos do PVN. A DSA aboliu a expressão do mRNA de OT no PVN e reduziu drasticamente a densidade de OT no PVN de WKY e SHR. A DSA revela o papel fundamental dos barorreceptores em mediar a plasticidade/atividade dos neurônios OTérgicos do PVN como os efeitos benéficos do treinamento sobre o controle cardiovascular. / The OTergic projections from PVN to the dorsal brainstem mediate training-induced HR adjustments and that beneficial effects of training are blocked by sinoaortic denervation (SAD). We sought now to determine the combined effect of training and SAD on PVN OTergic neurons in SHR and WKY. Rats underwent SAD or SHAM surgery and were trained or kept sedentary for 3 months. After hemodynamic measurements at rest, the brains were removed. In SHAM rats, training improved treadmill performance and increased the gain of baroreflex control of HR. Training reduced resting HR in both groups, with a fall in blood pressure only in SHR rats. These changes were accompanied by marked increases in PVN OT mRNA expression and peptide density in PVN OTergic neurons. SAD abolished PVN OT mRNA expression and markedly reduced PVN OT density in WKY and SHR. Training had no effect on HR, PVN OT mRNA, or OT content following SAD. SAD uncovers the pivotal role of barorreceptor in driving both the plasticity and activity of PVN OTergic neurons and the beneficial effects of training on cardiovascular control.

As reações de alerta e defesa compreendem ajustes cardiovasculares proporcionando um fluxo sangüíneo muscular adequado nas situações de \"luta ou fuga\". As vias centrais e os possíveis neurotransmissores envolvidos nestes ajustes permanecem ainda, em grande parte, desconhecidas. Neste estudo buscamos analisar a participação da neurotransmissão purinérgica e glutamatérgica no núcleo do trato solitário (NTS) na gênese da vasodilatação muscular durante reações de defesa e o papel das vias glutamatérgicas do NTS para o núcleo rostroventrolateral (RVL) nestas respostas. Ratos Wistar machos (250-350 g) foram anestesiados (uretana 600 mg/kg + alpha-chloralose 50 mg/kg, i.v.), paralisados (d-Tubocurarina, 0,5 mg/kg, i.v.) e ventilados artificialmente. Registramos a pressão arterial média (PAM), a freqüência cardíaca (FC) e o fluxo sangüíneo dos membros posteriores (FSMP). A condutância vascular dos membros posteriores (CVMP) foi determinada como a razão FSMP/PAM e expressa como percentagem do valor basal. A estimulação elétrica (EE; 150 MuA; 0,6 ms; 100 Hz; 6 s) do hipotálamo lateral provocou hipertensão, taquicardia e vasodilatação nos membros posteriores. A microinjeção bilateral de suramin (100 pmol/50 nl), um antagonista não específico de receptores P2x no NTS, reduziu a vasodilatação nos membros posteriores durante a EE do hipotálamo (173±19,0 vs 28±14,1% do basal) sem alterar as respostas pressora e taquicárdica. A microinjeção do agonista P2x alpha, beta-methylene ATP (100 pmol/50 nl) no NTS produziu hipotensão, bradicardia e vasodilatação dos membros posteriores. A microinjeção de suramin (100 pmol/50 nl) bloqueou a vasodilatação muscular (76±15,2 vs 9±2,1% do basal) e a hipotensão (-47±4,5 vs -6±2,0 mmHg). A microinjeção de ácido quinurênico (4 nmol/50 nl), um antagonista glutamatérgico ionotrópico não seletivo no NTS bloqueou, de forma semelhante ao suramin, a vasodilatação durante a EE do hipotálamo (134±21,5 vs 27±12,7% do basal) sem alterar as respostas pressora ou taquicárdica. O bloqueio bilateral no RVL com microinjeções de ácido quinurênico reduziu intensamente a resposta hipotensora (-60±6,1 vs -9±3,7 mmHg) e vasodilatadora (126±16,9 vs 17±4,6% do basal) provocada pelas microinjeções de alpha, beta-methylene ATP (100 pmol/50 nl) no NTS. O agonista purinérgico A2a, CGS21680 (20 pmol/50 nl) no NTS, evocou hipotensão, bradicardia e vasodilatação muscular de longa duração. O bloqueio do RVL com ácido quinurênico (4 nmol/50 nl) reduziu a hipotensão (- 41±4,7 vs -7±1,9 mmHg), a bradicardia (-33±9 vs -10±3,1 bpm) e a vasodilatação nos membros posteriores (81±5,6 vs 8±1,5% do basal). Estes resultados sugerem que a vasodilatação muscular nas repostas de defesa depende da ativação de receptores P2x e receptores glutamatérgicos no NTS. Ajustes cardiovasculares por ativação dos receptores purinérgicos P2x e A2a no NTS provocam vasodilatação muscular que depende da liberação de glutamato no RVL, provavelmente ativando interneurônios inibitórios ali presentes. / The electrical stimulation (ES) of the hypothalamus in the rat produces a well- defined pattern of cardiovascular adjustments including hypertension, tachycardia and skeletal muscle vasodilation. These hemodynamic responses can also be observed in natural conditions during fight and/or flight behaviors. However the neural pathways and possible neurotransmitters involved remain largely unknown. In this study we sought to determine the role of purinergic and glutamatergic receptors into the nucleus tractus solitarius (NTS) in the cardiovascular responses induced by hypothalamic ES, also we aimed to analyze the role of glutamatergic neural pathways from the NTS to the rostral ventrolateral medulla (RVLM) in these responses. Male Wistar rats (250-350 g) were anesthetized (urethane 600 mg/kg + alpha-chloralose 50 mg/kg, iv), paralyzed (d-tubocurarine 0.5 mg/kg, iv) and artificially ventilated. Mean arterial blood pressure (MAP), heart rate (HR) and hindquarter blood flow (HQBF) were recorded. Hindquarter vascular conductance (HQVC) was calculated as the ratio HQBF/MAP and expressed as percentage of baseline. Hypothalamic ES (6s trains, 0.6 ms square pulses, 100 Hz, 150 MuA) evoked a transitory hypertension, tachycardia and hindlimb muscle vasodilation. After bilateral microinjections of suramin (100 pmol /50 nl), a non-specific P2x receptor antagonist, into the NTS the hindlimb vasodilation was reduced (173±19.0 vs 28±14.1% of baseline), even so the transitory hypertension and tachycardia remained unchanged. A similar vasodilation reduction (134±21.5 vs 27±12.7% of baseline) was observed after microinjections of kynurenic acid bilaterally at the same NTS sites. Microinjections of the P2x receptor agonist alpha, beta-methylene ATP (100 pmol/50 nl) into the NTS produced hypotension, bradycardia and hindlimb muscle vasodilation. Bilateral microinjections of suramin at the same NTS site reduced the hypotension (-47±4.5 vs -6±2.0 mmHg) and the vasodilation (76±15.2 vs 9±2.1% of baseline). After bilateral microinjection of kynurenic acid into the RVLM, both hypotension (-60±6.1 vs -9±3.7 mmHg) and the vasodilation response (126±16.9 vs 17±4.6% of baseline) induced by alpha, beta- methylene ATP into the NTS were reduced. The A2a agonist CGS21680 (20 pmol/50 nl) into the NTS produced a long-lasting hypotension, bradycardia and hindlimb vasodilation. Bilateral RVLM glutamatergic blockade reduced the hypotension (-41±4.7 vs -7±1.9 mmHg), the tachycardia (-33±9.0 vs -10±3.1 bpm) and the muscle vasodilation (81±5.6 vs 8±1.5% of baseline) when CGS21680 was injected into the NTS. Therefore the results suggest that in alerting defense reaction, hindquarter vasodilation is mediated by NTS P2x and also by glutamatergic receptors into the intermediate NTS. Cardiovascular responses evoked by either P2x or A2a receptors stimulation in the NTS are mediated by glutamatergic synapses into the RVLM probably through activation of inhibitory interneurones in this area.

Orientador: Patrícia de Oliveira Prada / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T05:33:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Weissmann_Lais_M.pdf: 2304567 bytes, checksum: b275887306c298a5ec1fd2910b146e00 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Recentemente, demonstrou-se que IkB quinase e (IKK?) aumenta a resistência à insulina (RI) induzida por dieta hiperlipídica em tecido adiposo e hepático. Assim, os objetivos do presente estudo foram investigar: 1) a expressão e ativação de IKK? no hipotálamo de camundongos DIO e db/db; 2) o papel da IKK? hipotalâmica no metabolismo energético e da glicose, e na ação e sinalização da insulina e leptina. Observamos maior expressão e ativação de IKK? no hipotálamo de camundongos db/db e DIO quando comparados aos controles. Cinco dias de injeção intracerebroventricular (ICV) de CAY (inibidor farmacológico da IKK?) ou de IKK? siRNA, via mini-bomba ICV, reduziu 80% da atividade de IKK?, a fosforilação do IRS1Ser307 e não alterou a fosforilação de IKK?/? em hipotálamo. A inibição IKK? (ICV): reduziu a adiposidade e ingestão alimentar, aumentou o consumo de O2 e expressão de UCP-1 no adiposo marrom, melhorou os efeitos anorexigênicos da insulina e de leptina, aumentou a fosforilação do receptor de insulina, da AKT, JAK2 e STAT3 em hipotálamo de camundongos DIO e db/db. Esses resultados persistiram com pair-feeding e pair-weight. A inibição com CAY (ICV) reduziu: a glicemia de jejum, produção hepática de glicose e expressão da PEPCK em fígado de animais DIO e db/db. Em resumo, os dados sugerem que IKK? hipotalâmica está ativada em modelos de obesidade e participa no desenvolvimento da resistência à insulina e leptina. Sua inibição reduz a adiposidade, ingestão alimentar e aumenta o gasto energético. A IKK? além de influenciar o metabolismo energético, também tem um papel no metabolismo da glicose de animais obesos. Assim, pode-se sugerir que a IKK? representa uma ligação entre a obesidade e resistência à insulina e leptina no hipotálamo e pode ser um alvo terapêutico para a resistência à insulina, obesidade e diabetes / Abstract: It was demonstrated that IkB kinase epsilon (IKK?) increased insulin resistance (IR) in liver and adipose tissue of diet-induced obesity (DIO) mice. The aims of this study are to investigate: 1) the expression and activation of IKK? in the hypothalamus from DIO mice and db/db, 2) the role of hypothalamic IKK? in the energy and glucose metabolism, and in insulin and leptin action/signaling. We observed increased expression and activation of IKK? in the hypothalamus from db/db and DIO mice compared with controls. Five days of intracerebroventricular (ICV) injections of CAY (pharmacological inhibitor of IKK?) or siRNA, via ICV mini-pump, reduced 80% of IKK? activity as well asthe phosphorylation of IRS1Ser307 and did not alter the phosphorylation of IKK?/? in hypothalamus from obese mice. Inhibition of IKK? (ICV) reduced fat mass, food intake and increased O2 consumption and expression of UCP-1 in the brown adipose tissue, improved anorexigenic effects of leptin and insulin, increased insulin receptor, AKT, JAK2 and STAT3 phosphorylation in the hypothalamus of DIO and db/db mice. These results persisted even if in pair-fed and pair-weight mice. Inhibition of IKK? with ICV CAY reduced: fasting glycemia, hepatic glucose production and the expression of PEPCK in liver of DIO and db/db animals. In summary, the data suggest that hypothalamic IKK? is activated in models of obesity and participates in the development of insulin and leptin resistance. Its inhibition reduces adiposity, food intake and increases energy expenditure. Hypothalamic IKK? influences the energy and glucose metabolism in obese mice. Thus, it can be suggested that the IKK? represents a link between obesity and insulin resistance in the hypothalamus and may be a new therapeutic target to treat insulin resistance, obesity and diabetes / Mestrado / Clinica Medica / Mestra em Clínica Médica

Orientador: Márcio Alberto Torsoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:21:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_ViniciusDias_M.pdf: 1179657 bytes, checksum: 3d71a3a82020acdf4b2e2a10b8eabfdf (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A AMPK hipotalâmica age como um sensor energético e é capaz de modular a ingestão alimentar, homeostase de glicose e a biossíntese de ácidos graxos. É conhecido que a injeção intra-hipotalâmica de ácidos graxos suprime a produção de glicose pelo fígado, principalmente pela ativação de canais de potássio sensíveis a ATP hipotalâmico (K(ATP)). Uma vez que em todos os modelos estudados a biossíntese de malonil-CoA estava envolvida, nós hipotetizamos que a Acetil-CoA Carboxilase poderia modular respostas contra-regulatórias independente da disponibilidade de nutrientes. Nesse estudo foram empregados os seguintes métodos: Immunoblot, PCR em tempo real, ELISA e avaliações bioquímicas. Através desses métodos, nós mostramos que a redução da expressão de acetil-CoA carboxilase pela injeção de oligonucleotídeo antisense intraventricular resultou no aumento da ingestão alimentar e diminuiu a expressão dos mRNA de CART, CRH e TRH. Além disso, como nos ratos em jejum, os ratos tratados com oligonucleotídeo antisense apresentaram concentrações de corpos cetônicos e glucagon séricos aumentados, além de níveis de insulina e glicogênio hepático diminuídos. A redução de acetil-CoA carboxilase hipotalâmica também aumentou a expressão de PEPCK, fosforilação de AMPK e a produção de glicose no fígado. Interessantemente, esses efeitos foram observados sem modificação da fosforilação da AMPK hipotalâmica. Com isso, concluímos que a inibição da ACC hipotalâmica pode ativar resposta contra-regulatória hepática independente da ativação da AMPK hipotalâmica / Abstract: BACKGROUND: Hypothalamic AMPK acts as a cell energy sensor and can modulate food intake, glucose homeostasis, and fatty acid biosynthesis. Intrahypothalamic fatty acid injection is known to suppress liver glucose production, mainly by activation of hypothalamic ATP-sensitive potassium (K(ATP)) channels. Since all models employed seem to involve malonyl-CoA biosynthesis, we hypothesized that acetyl-CoA carboxylase can modulate the counter-regulatory response independent of nutrient availability. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: In this study employing immunoblot, realtime PCR, ELISA, and biochemical measurements, we showed that reduction of the hypothalamic expression of acetyl-CoA carboxylase by antisense oligonucleotide after intraventricular injection increased food intake and diminished the expression of CART, CRH, and TRH mRNA. Additionally, as in fasted rats antisense oligonucleotide-treated rats, increased serum glucagon and ketone bodies were observed along with diminished levels of serum insulin and hepatic glycogen. The reduction of hypothalamic acetyl-CoA carboxylase also increased PEPCK expression, AMPK phosphorylation, and glucose production. Interestingly, these effects were observed without modification of hypothalamic AMPK phosphorylation. CONCLUSION/SIGNIFICANCE: Hypothalamic ACC inhibition can activate hepatic counter-regulatory response independent of hypothalamic AMPK activation / Mestrado / Clinica Medica / Mestre em Clinica Medica

Orientador: Marcio Alberto Torsoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas / Made available in DSpace on 2018-08-23T21:16:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_ArinedeMattos_M.pdf: 2027179 bytes, checksum: 2320e20506f524d224919f97ec6056eb (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: É conhecido que a obesidade materna durante a gestação e lactação expõe a prole a condições inflamatórias e leva a distúrbios metabólicos e obesidade na vida adulta. Porém, não é conhecido se o evento celular relacionado aos danos da sinalização hipotalâmica, como o estresse de retículo endoplasmático (ERE) e resistência à insulina, poderia estar presente na prole. Para responder essa questão, nós avaliamos o tecido hipotalâmico e hepático em camundongos recém desmamados (d28) e o hipotálamo de camundongos recém nascidos (d0) de mães alimentadas com dieta rica em gordura (HFD-O) e dieta controle (SC-O) durante a gestação e lactação. Peso corpóreo, massa do tecido adiposo, e ingestão alimentar foram mais acentuados em camundongo HFD-O que em camundongo SC-O. Além disso, intolerância a glicose (GTT) e insulina (ITT) foram maior em HFD-O que em SC-O. Comparado com SC-O, os níveis de RNAm de IL1-?, expressão proteica de NF?B e p-JNK no hipotálamo foram aumentados em HFD-O. Além disso, comparado ao SC-O, a fosforilação da AKT hipotalâmica após estímulo com insulina foi reduzida, enquanto os marcadores de ERE (p-PERK, p-eIF2?, XBP1s, GRP78 e GRP94) foram aumentados no tecido hipotalâmico de HFD-O com d28 mas não com d0. A fosforilação hipotalâmica da AMPK estava aumentada em HFD-O comparado a SC-O com d28. Esses danos na sinalização hipotalâmica foram acompanhados de alterações hepáticas evidenciadas pelo aumento de depósito de triglicérides, ativação de proteínas próinflamatórias (NF?B, p-IKK e p-JNK), e marcadores de ERE (p-PERK e p-eIF2?). Esses resultados indicam fortemente que o período de lactação é importante para as mudanças metabólicas. Essas mudanças podem ocorrer precocemente na prole de mães obesas e contribuir para a obesidade e patologias associadas / Abstract: It is known that maternal obesity during pregnancy and lactation exposes offspring to inflammatory conditions and leads to metabolic disturbances and obesity in adult offspring. However, it is unknown whether the cellular events related to the damage to hypothalamus signaling, such as endoplasmic reticulum stress (ERS) and insulin resistance, could be present early in the offspring. To address this question, we evaluated the hypothalamic and hepatic tissues in recently weaned mice (d28) and the hypothalamus of newborn mice (d0) from dams fed HFD (HFD-O) or standard chow diet (SC-O) during pregnancy and lactation. Body weight, adipose tissue mass, and food intake were more accentuated in HFD-O mice than in SC-O mice. In addition, intolerance to glucose (GTT) and insulin (ITT) was higher in HFD-O mice than in SC-O mice. Compared with SC-O mice, levels of hypothalamic IL1-? mRNA, NF?B protein, and p-JNK were increased in HFD-O mice. Furthermore, compared with SC-O mice, hypothalamic AKT phosphorylation after insulin challenge was reduced, while markers of ERS (p-PERK, p-eIF2?, XBP1s, GRP78, and GRP94) were increased in the hypothalamic tissue of HFD-O at d28 but not at d0. Hypothalamic AMPK phosphorylation was higher in HFD-O mice than in SC-O mice at d28. These damages to hypothalamic signaling were accompanied by hepatic alterations evidenced by increased triglyceride deposits, activation of proinflammatory proteins (NF?B, p-IKK, and p-JNK), and markers of ERS (p-PERK and p-eIF2?). Taken together, these results strongly indicate that the lactation period is important for metabolic changes. These changes may occur early in offspring from obese dams and contribute to obesity and associated pathologies / Mestrado / Metabolismo e Biologia Molecular / Mestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo