A incidência da obesidade e do diabetes do tipo 2 tomou proporções epidêmicas nos últimos anos, atingindo bilhões de indivíduos em todo o mundo. A descoberta de formas inovadoras capazes de reduzir as alterações metabólicas associadas a estas doenças é fundamental para minimizar o seu impacto na qualidade de vida da população e na economia dos países. Muitos estudos têm demonstrado que os compostos bioativos de alimentos possuem efeitos benéficos à saúde. O camu-camu e o cupuaçu são frutas nativas da região amazônica com potencial agroeconômico ainda inexplorado, que contêm um grande número de compostos fitoquímicos que podem atuar sobre o metabolismo corporal. Desta forma, o objetivo deste estudo foi verificar os efeitos dos compostos fenólicos de extratos do camu-camu e do cupuaçu no desenvolvimento da obesidade e do diabetes tipo 2 em ensaios in vivo e in vitro, e identificar os possíveis metabólitos envolvidos nestes efeitos. Os extratos ricos em compostos fenólicos da polpa comercial destes frutos foram extraídos em fase sólida, caracterizados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE/DAD) e avaliados quanto à inibição da atividade de enzimas digestivas in vitro. Os extratos obtidos foram então testados em duas diferentes concentrações (2,25 e 4,5 mg de equivalentes de catequina/Kg de peso corporal para o cupuaçu; 7 e 14 mg de equivalentes de ácido gálico/Kg de peso corporal para o camu camu) em um modelo animal de obesidade e resistência insulínica induzida por dieta com alto teor de lipídios e sacarose em camundongos C57BL/6J. Foram investigados os efeitos destes compostos sobre as homeostases glicídica e lipídica através de análises séricas, testes de tolerância à insulina e à glicose e conteúdo de lipídios hepáticos e fecais. O extrato do camu camu apresentou flavonóis, ácido elágico e elagitaninos em sua composição. A suplementação com o extrato de compostos fenólicos do camu camu reduziu o ganho de peso corporal e diminuiu a intolerância à glicose e à insulina, independente da dose administrada. No entanto, a administração destes extratos não apresentou efeitos sobre o metabolismo lipídico. Estes resultados foram associados a um possível efeito de saciedade, com consequente redução da ingestão da dieta e da glicolipotoxicidade, e com um efeito anti-inflamatório devido à diminuição dos níveis de proteína C reativa. Já o extrato de cupuaçu apresentou flavanóis, flavonas e proantocianidinas em sua composição. A suplementação com o extrato de cupuaçu na maior dose testada melhorou a homeostase da glicose e principalmente dos lipídios, protegendo o tecido hepático dos danos causados pela dieta com alto teor de lipídios e sacarose. Estes efeitos foram associados à inibição de enzimas digestivas, com consequente menor absorção de lipídios provenientes da dieta, reduzindo assim a resistência à insulina no fígado, a hiperglicemia e a dislipidemia. Ainda, foi avaliada a distribuição de metabólitos no trato gastrointestinal de camundongos após a administração aguda do extrato de cupuaçu. Foi possível identificar a complexa mistura de polifenóis presentes no extrato de cupuaçu ao longo do trato gastrointestinal, que posteriormente foi metabolizada pela microbiota. Entre os metabólitos encontrados estão as agliconas hipolaetina e isoscutelareína, e os metabolitos microbianos da epicatequina como o 3,4-diHPP-2-ol e a 5-(3,4-dihidroxiphenil)-γ-valerolactona. De acordo com estes resultados, as diferenças na composição de compostos fenólicos encontradas entre os extratos das duas frutas foram responsáveis pelos diferentes resultados nos protocolos in vivo e a identificação dos metabólitos microbianos possibilita o conhecimento dos compostos possivelmente implicados nos efeitos benéficos. Novos estudos podem contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos, bem como quais metabólitos estão associados aos efeitos benéficos que os compostos presentes nestas duas frutas apresentaram neste estudo. / The incidence of obesity and type 2 diabetes reached epidemic proportions in recent years, arriving to billions of people around the world. The discovery of innovative ways that can reduce the metabolic abnormalities associated with these diseases is essential to minimize its impact on the population\'s quality of life and the economy of the countries. Many studies have demonstrated that food bioactive compounds have beneficial health effects. Camu-camu and cupuassu are native fruits of the Amazon region with unexplored agroeconomic potential, which contain a large number of phytochemical compounds that can act on body metabolism. Thus, the objective of this study was verify the effects of phenolic compounds of camu-camu and cupuassu extracts on the development of obesity and type 2 diabetes in vivo and in vitro, and identfy the possible metabolites involved in these effects. The phenolic compound-rich extracts were obtained from commercial frozen fruit pulps by solid phase extraction, characterized by high-performance liquid chromatography (HPLC/DAD) and evaluated for inhibition of digestive enzymes activities in vitro. Then, the extracts were tested at two different doses (2.25 and 4.5 mg catechin equivalents/kg body weight for cupuassu; 7 and 14 mg of gallic acid equivalents/kg body weight for camu camu) in an animal model (C57BL/6J mice) of obesity and insulin resistance induced by high fat high sucrose diet. The effects of extract supplementation on glucose and lipid homeostasis were assessed by serum analysis, insulin and glucose tolerance tests in mice, and contents of fat in liver and fecal samples. Camu camu extract presented flavonols, ellagic acid and ellagitannins in its composition. Supplementation with camu camu phenolic extract reduced weight gain and decreased glucose and insulin intolerance independent of the dose administered. However, no effects on lipid metabolism were found. These findings were associated with a possible effect of satiety with a consequent reduction in energy intake and glicolipotoxicity, and anti-inflammatory properties. Cupuassu extract presented flavanols, flavones and proanthocyanidins in its composition. Supplementation with cupuacu extract at the highest dose improved glucose homeostasis and plasmatic lipid levels, protecting the liver tissue from damage caused by diet rich in lipids and sucrose. These effects were associated with inhibition of digestive enzymes, with consequent lower absorption of lipids from the diet, thereby reducing the insulin resistance in the liver, the hyperglycemia and dyslipidemia. Furthermore, the distribution of metabolites in the gastrointestinal tract of mice was evaluated after acute administration of cupussu extract by HPLC-ESI-QTOF. We identified the complex mixture of polyphenols present in cupuassu extract along the gastrointestinal tract, which was subsequently metabolized by the intestinal microbiota. Among detected metabolites are hypolaetin and isoscutellarein aglycones and microbial metabolites of epicatechin as 3,4-diHPP-2-ol and 5-(3,4-dihydroxyphenyl)-γvalerolactone. According to these results, the differences in the composition of phenolic compounds found between the two fruit extracts were responsible for the different effects in vivo and identification of microbial metabolites enables the knowledge of the compounds potentially implicated in the beneficial effects. New studies can contribute to a better understanding of the metabolism and mechanisms of action.

Introdução: Especula-se que exista uma possível relação entre a ingestão de vitamina K e a diminuição da gordura corporal. Além disso, embora os resultados permaneçam controversos, há um número crescente de estudos que apoiam um papel chave dessa vitamina na melhora do perfil lipídico, da sensibilidade à insulina e na redução do risco de diabetes mellitus tipo 2, contudo pouco se sabe sobre quais mecanismos estariam envolvidos. Objetivo: Investigar as relações entre a ingestão de vitamina K (na forma de filoquinona - PK), gordura corporal, perfil lipídico e marcadores da homeostase da glicose em adultos e idosos. Métodos: Estudo transversal com 298 indivíduos de ambos os sexos, participantes do inquérito ISA - Capital 2015. Amostras de sangue foram coletadas para determinação do perfil lipídico, glicemia de jejum e concentrações de insulina; e índice de estimativa de resistência à insulina (HOMAIR), índice de estimativa da função de células β-pancreáticas (HOMA-β) e índice de estimativa da sensibilidade à insulina (QUICKI) foram calculados. A ingestão de vitamina K foi avaliada por meio de um recordatório alimentar de 24hrs (repetido em 75% da amostra), e a investigação quantitativa da massa gorda foi conduzida por meio da absorciometria de feixe duplo (DXA). Indivíduos com ingestão de vitamina K inferior aos valores de AI foram divididos em subgrupos de acordo com o estado nutricional e faixa etária. Foi realizada a Correlação de Spearman em grupos estratificados de acordo com o Índice de Massa Corporal (IMC) e com o Índice de Gordura Corporal (IGC). Para avaliar as associações entre a ingestão de vitamina K e cada uma das medidas bioquímicas e de adiposidade, foi realizada a regressão linear múltipla. Resultados: Dentre os avaliados, 46% eram do sexo masculino (n=136), com idade mediana de 61 anos (20 - 94 anos), e 56,4% apresentavam sobrepeso ou obesidade (n=168). A mediana de ingestão de vitamina K foi de 102,7 μg, ou 59,9 μg,/1000 kcal, sem diferença de acordo com sexo ou idade. A ingestão de vitamina K apresentou correlação negativa com o HOMA-IR (r = -0,603; p = 0,0134) e correlação positiva com QUICKI (r = 0,603; p = 0,0134) entre os adultos eutróficos do sexo masculino (n = 16). Em idosas com baixo peso (n = 12), a ingestão de vitamina K foi negativamente correlacionada com o Colesterol Total (CT) (r = -0,644; p = 0,0443). Entre as mulheres com elevado IGC e ingestão de vitamina K inferior aos valores de AI (n = 117), foram observadas correlações negativas entre a ingestão de vitamina K e HOMA-IR (r = -0,187; p = 0,0451) e correlações positivas com QUICKI (r = 0,187; p = 0,0451). Conclusões: Os resultados encontrados sugerem uma possível relação entre a ingestão dietética de filoquinona, gordura corporal, perfil lipídico e marcadores da homeostase da glicose, em amostra de adultos e idosos. / Introduction: Recent research have investigated a possible inverse relationship between vitamin K intake and body fat. In addition, although the results remain controversial, there is an increasing number of studies supporting a key role of this vitamin in improving lipid profile, insulin sensitivity and reducing the risk of type 2 diabetes mellitus, but little is known about what mechanisms would be involved. Objective: To investigate the relationship between vitamin K intake (in the form of phylloquinone - PK), body fat, lipid profile and markers of glucose homeostasis in adults and elderly. Methods: Cross-sectional study with 298 individuals of both sexes, participants in the ISA - Capital 2015 survey. Blood samples were collected for determination of lipid profile, fasting glycemia and insulin concentrations, and homeostasis model assesment estimate for insulin resistance (HOMA-IR), homeostasis model assessment estimate for β-cell function (HOMA-β) and the quantitative insulin sensitivity check index (QUICKI) were calculate accordingly. Vitamin K intake was assessed by a 24-hour dietary recall (repeated in 75% of the sample) and quantitative investigation of fat mass was conducted using dual-energy x-ray absorptiometry (DXA). Subjects with vitamin K intake lower than AI values were divided into subgroups according to nutritional status and age group. Spearman correlation was performed in stratified groups according to Body Mass Index (BMI) and Fat Mass Index (FMI). To evaluate the associations between vitamin K intake and each of the biochemical and adiposity measures, multiple linear regression were performed. Results: Among the sample, 46% were male (n = 136), with a median age of 61 years (20 - 94 years), and 56.4% were overweight or obese (n= 168). The median vitamin K intake was 102.7 μg, or 59.9 μg, / 1000 kcal, with no difference according to sex or age. Vitamin K intake presented negative correlation with HOMA-IR (r = -0.603; p = 0.0134) and positive correlation with QUICKI (r = 0.603; p=0.0134) among normal weight male adults (n=16). In underweight elderly women (n=12), vitamin K intake was negatively correlated with total cholesterol (TC) (r = -0.644, p = 0.0443). Among females with high FMI and vitamin K intake lower than AI values (n=117), vitamin K intake was negatively correlated with HOMA-IR (r = -0.187; p = 0.0451) and positively correlated with QUICKI (r 12 = 0.187; p = 0.0451). Conclusions: Results suggest a possible relationship between dietary intake of phylloquinone, body fat, lipid profile and glucose homeostasis, among a sample of adults and elderly.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-14T17:35:19Z No. of bitstreams: 1 DanyloMelo.pdf: 745489 bytes, checksum: c5ad51adb0decdb7d8050bcf5074660b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T17:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanyloMelo.pdf: 745489 bytes, checksum: c5ad51adb0decdb7d8050bcf5074660b (MD5) Previous issue date: 2016-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Synthetic glucocorticoids (GCs) induce several adverse effects when administered in high doses and/or prolonged, as peripheral insulin resistance, glucose intolerance, and alterations in lipid metabolism, especially hypertriglyceridemia. There are few studies on the metabolic impact caused by long-term treatments with different synthetic GCs, especially with prednisone, GC of intermediate action and first choice in its pharmacologic class. Therefore, we seek to verify the metabolic alterations caused by sub chronic treatment with prednisone in rats and compare them with existing and in acute model of insulin resistance induced by dexamethasone effects. For this, Wistar rats with of 90 days were treated with dexamethasone (D5) (1 mg/kg, i.p.) for 5 consecutive days and, its controls (C5) with saline, and Wistar rats of 60 days old were treated with prednisone (80 mg/kg, orally) for 15 days (P15) and 30 days (P30) consecutive and their respective controls (C15 and C30), received vehicle solution. The D5 results a decreased body weight (12.3%) and lower weight of retroperitoneal fat (38%), increased serum fasting glucose (12%) and fed (30%), insulin (80%) and triglycerides (339%) (p <0.05). Total fat and triglycerides liver were 29% and 52% higher in rats D5, compared to the C5 rats (p <0.05). The P15 rats had increased weight 61% less, reduction of retroperitoneal fat (29%) and increased plasma triglyceride concentrations (60%) compared to the C15 rats (p <0.05). As long as P30 rats had increased weight 44% less, reduction of retroperitoneal fat (25%) and increased serum triglycerides (78%) and liver total fat (26%) compared to the C30 rats (p <0,05). In vivo tests revealed the presence of impaired glucose tolerance (oGTT) in rats D5 and P30, and reduced insulin sensitivity (ipITT, HOMA, TYG) in D5 animals (p <0.05). Ex vivo test showed greater sensitivity in the pancreatic islets front glucose only in D5 rats. In conclusion, the sub chronic administration of prednisone promoted finer metabolic changes in glucose homeostasis, compared to acute administration of dexamethasone, suggesting the preferential use of prednisone when it is intended to minimize the adverse metabolic effects associated with the use of GCs. / Os glicocorticoides (GCs) sintéticos podem induzir diversos efeitos adversos, quando administrados em doses elevadas e/ou por tempo prolongado, como resistência insulínica periférica, intolerância à glicose, e alterações no metabolismo lipídico, especialmente hipertrigliceridemia. Porém existem poucos estudos sobre o impacto metabólico promovido por tratamentos prolongados com diferentes GCs sintéticos, especialmente com a prednisona, GC de ação intermediária e de primeira escolha em sua classe farmacológica. Diante disso, buscou-se verificar as alterações metabólicas ocasionadas pelo tratamento subcrônico com prednisona em ratos e compará-las aos efeitos presentes e conhecidos em modelo agudo de indução de resistência insulínica pela dexametasona. Para tal, ratos Wistar com noventa dias de vida foram tratados com dexametasona (D5) (1 mg/Kg, i.p.) durante 5 dias consecutivos e, os seus controles (C5) com salina, e ratos Wistar com 60 dias de vida foram tratados com prednisona (80 mg/Kg, v.o.) durante 15 dias (P15) e 30 dias (P30) consecutivos e, os seus respectivos controles (C15 e C30), receberam veículo. Os ratos D5 apresentaram redução do peso corpóreo (12,3%) e menor peso da gordura retroperitoneal (38%), aumento das concentrações séricas de glicose em jejum (12%) e alimentado (30%), insulina (80%) e triglicerídeos (339%) (p<0,05). O conteúdo de gordura total hepático, bem como triglicerídeos foram 29% e 52% maiores nos ratos D5, em relação aos ratos C5 (p<0,05). Os ratos P15 apresentaram um ganho de peso 61% menor, redução da gordura retroperitoneal (29%) e aumento nas concentrações plasmáticas de triglicerídeos (60%), em relação aos ratos C15 (p<0,05). Enquanto os ratos P30 apresentaram um ganho de peso 44% menor, redução da gordura retroperitoneal (25%) e aumento nas concentrações séricas de triglicerídeos (78%) e gordura total hepática (26%), em relação aos ratos C30 (p<0,05). Os testes in vivo revelaram a presença de intolerância à glicose (GTT) nos ratos D5 e P30 e redução da sensibilidade à insulina (ITT, HOMA, TyG) nos animais D5 (p<0,05). O teste ex vivo revelou maior sensibilidade nas ilhotas pancreáticas frente à glicose somente nos ratos D5. Em conclusão, a administração subcrônica de prednisona promoveu alterações metabólicas mais sutis na homeostasia da glicose, quando comparada à administração aguda de dexametasona, sugerindo assim, o uso preferencial da prednisona quando se pretende minimização dos efeitos adversos metabólicos associados ao uso de GCs.

Introdução: Especula-se que exista uma possível relação entre a ingestão de vitamina K e a diminuição da gordura corporal. Além disso, embora os resultados permaneçam controversos, há um número crescente de estudos que apoiam um papel chave dessa vitamina na melhora do perfil lipídico, da sensibilidade à insulina e na redução do risco de diabetes mellitus tipo 2, contudo pouco se sabe sobre quais mecanismos estariam envolvidos. Objetivo: Investigar as relações entre a ingestão de vitamina K (na forma de filoquinona - PK), gordura corporal, perfil lipídico e marcadores da homeostase da glicose em adultos e idosos. Métodos: Estudo transversal com 298 indivíduos de ambos os sexos, participantes do inquérito ISA - Capital 2015. Amostras de sangue foram coletadas para determinação do perfil lipídico, glicemia de jejum e concentrações de insulina; e índice de estimativa de resistência à insulina (HOMAIR), índice de estimativa da função de células &#946;-pancreáticas (HOMA-&#946;) e índice de estimativa da sensibilidade à insulina (QUICKI) foram calculados. A ingestão de vitamina K foi avaliada por meio de um recordatório alimentar de 24hrs (repetido em 75% da amostra), e a investigação quantitativa da massa gorda foi conduzida por meio da absorciometria de feixe duplo (DXA). Indivíduos com ingestão de vitamina K inferior aos valores de AI foram divididos em subgrupos de acordo com o estado nutricional e faixa etária. Foi realizada a Correlação de Spearman em grupos estratificados de acordo com o Índice de Massa Corporal (IMC) e com o Índice de Gordura Corporal (IGC). Para avaliar as associações entre a ingestão de vitamina K e cada uma das medidas bioquímicas e de adiposidade, foi realizada a regressão linear múltipla. Resultados: Dentre os avaliados, 46% eram do sexo masculino (n=136), com idade mediana de 61 anos (20 - 94 anos), e 56,4% apresentavam sobrepeso ou obesidade (n=168). A mediana de ingestão de vitamina K foi de 102,7 &#956;g, ou 59,9 &#956;g,/1000 kcal, sem diferença de acordo com sexo ou idade. A ingestão de vitamina K apresentou correlação negativa com o HOMA-IR (r = -0,603; p = 0,0134) e correlação positiva com QUICKI (r = 0,603; p = 0,0134) entre os adultos eutróficos do sexo masculino (n = 16). Em idosas com baixo peso (n = 12), a ingestão de vitamina K foi negativamente correlacionada com o Colesterol Total (CT) (r = -0,644; p = 0,0443). Entre as mulheres com elevado IGC e ingestão de vitamina K inferior aos valores de AI (n = 117), foram observadas correlações negativas entre a ingestão de vitamina K e HOMA-IR (r = -0,187; p = 0,0451) e correlações positivas com QUICKI (r = 0,187; p = 0,0451). Conclusões: Os resultados encontrados sugerem uma possível relação entre a ingestão dietética de filoquinona, gordura corporal, perfil lipídico e marcadores da homeostase da glicose, em amostra de adultos e idosos. / Introduction: Recent research have investigated a possible inverse relationship between vitamin K intake and body fat. In addition, although the results remain controversial, there is an increasing number of studies supporting a key role of this vitamin in improving lipid profile, insulin sensitivity and reducing the risk of type 2 diabetes mellitus, but little is known about what mechanisms would be involved. Objective: To investigate the relationship between vitamin K intake (in the form of phylloquinone - PK), body fat, lipid profile and markers of glucose homeostasis in adults and elderly. Methods: Cross-sectional study with 298 individuals of both sexes, participants in the ISA - Capital 2015 survey. Blood samples were collected for determination of lipid profile, fasting glycemia and insulin concentrations, and homeostasis model assesment estimate for insulin resistance (HOMA-IR), homeostasis model assessment estimate for &#946;-cell function (HOMA-&#946;) and the quantitative insulin sensitivity check index (QUICKI) were calculate accordingly. Vitamin K intake was assessed by a 24-hour dietary recall (repeated in 75% of the sample) and quantitative investigation of fat mass was conducted using dual-energy x-ray absorptiometry (DXA). Subjects with vitamin K intake lower than AI values were divided into subgroups according to nutritional status and age group. Spearman correlation was performed in stratified groups according to Body Mass Index (BMI) and Fat Mass Index (FMI). To evaluate the associations between vitamin K intake and each of the biochemical and adiposity measures, multiple linear regression were performed. Results: Among the sample, 46% were male (n = 136), with a median age of 61 years (20 - 94 years), and 56.4% were overweight or obese (n= 168). The median vitamin K intake was 102.7 &#956;g, or 59.9 &#956;g, / 1000 kcal, with no difference according to sex or age. Vitamin K intake presented negative correlation with HOMA-IR (r = -0.603; p = 0.0134) and positive correlation with QUICKI (r = 0.603; p=0.0134) among normal weight male adults (n=16). In underweight elderly women (n=12), vitamin K intake was negatively correlated with total cholesterol (TC) (r = -0.644, p = 0.0443). Among females with high FMI and vitamin K intake lower than AI values (n=117), vitamin K intake was negatively correlated with HOMA-IR (r = -0.187; p = 0.0451) and positively correlated with QUICKI (r 12 = 0.187; p = 0.0451). Conclusions: Results suggest a possible relationship between dietary intake of phylloquinone, body fat, lipid profile and glucose homeostasis, among a sample of adults and elderly.

Orientador: Marcio Alberto Torsoni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T01:35:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roman_ErikaAnnedeFreitasRobles_D.pdf: 2154456 bytes, checksum: 96e67ff457e13cf663c712d985a8be21 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Sobrepeso e obesidade são caracterizados por um aumento de tecido adiposo corpóreo, que resulta da interação entre muitos fatores, incluindo genéticos, metabólicos, comportamentais e ambientais. A obesidade está relacionada ao desenvolvimento de diabetes mellitus do tipo 2 (DM2). O principal mecanismo envolvido na associação entre obesidade e DM2 é a indução de uma resposta inflamatória subclínica capaz de gerar resistência à insulina. Este fenômeno é caracterizado pela capacidade reduzida deste hormônio em promover a homeostase glicêmica. O músculo esquelético (SM) é considerado um dos principais tecidos para a homeostase da glicose, já que ele responde por cerca de 80 % da captação total de glicose estimulada pela insulina no corpo. Sendo assim, a resistência à insulina em músculo esquelético é o maior determinante da hiperglicemia e DM2. Por outro lado, a leptina apresenta função crucial na homeostase glicêmica por agir no cérebro e sua ação neste órgão requer a atividade da PI3K para modular a homeostase da glicose e o metabolismo periférico. Contudo, o mecanismo envolvido neste fenômeno não é completamente entendido. Neste estudo nós aventamos a hipótese que a atividade hipotalâmica da PI3K é importante para a modulação da via da quinase dependente de AMP (AMPK)/acetil-CoA carboxilase (ACC), PGC1? e AKT em músculo esquelético. Para investigar esta questão, injetamos leptina no ventrículo lateral do hipotálamo de ratos. A leptina (ICV) aumentou a fosforilação da JAK2 (80 %) e AKT (350 %) hipotalâmica, quando comparado ao grupo controle. A administração prévia de LY294002 (inibidor químico da PI3K) reduziu a fosforilação da AKT hipotalâmica, induzida por leptina ICV. Adicionalmente, a leptina (ICV) melhorou a tolerância à glicose no GTT (50 %), mas a administração prévia de propranolol (10 mg/kg IP) ou LY294002 (1nmol-ICV) reduziu este efeito. Em músculo soleus a fosforilação da AKT, estimulada pela insulina, foi maior no grupo leptina (200 %) do que no grupo controle, contudo a administração prévia de propranolol (IP) reduziu (50 %) este efeito. Como o propranolol a administração prévia de LY294002 (ICV) reduziu (45 %) o efeito da leptina (ICV) sobre a fosforilação da AKT em músculo esquelético. A fosforilação da JAK2, em músculo esquelético, foi maior no grupo leptina (ICV) do que no grupo controle, mas a administração prévia de LY294002 (ICV) bloqueou este efeito. Adicionalmente, a ação central da leptina aumentou a expressão de PGC1? e a fosforilação da AMPK e ACC em músculo soleus. A administração prévia de LY294002 bloqueou estes efeitos. Concluímos que a ativação da via da PI3K hipotalâmica, induzida pela leptina, é importante para a fosforilação da AKT, bem como para a ativação de vias catabólicas através da AMPK e PGC1? em músculo esquelético. Assim, um defeito na via de sinalização da PI3K no hipotálamo pode contribuir para a resistência periférica à insulina associada à obesidade induzida por dieta / Abstract: Overweight and obesity are characterized by an increased body fat and result from the interaction of many factors, which include genetic, metabolic, behavioral, and environmental ones. Obesity is a clinical condition highly associated with type 2 diabetes mellitus (DM2). The major reason for the link between obesity and DM2 is the induction of a subclinical inflammatory response which leads to insulin resistance. This phenomenon is characterized by the reduced ability of the pancreatic hormone insulin to promote glucose homeostasis. Skeletal muscle (SM) is considered as one of the most important tissues in glucose homeostasis, because it accounts for 80 % of whole body insulin-stimulated glucose uptake. Therefore, skeletal muscle insulin resistance is a major determinant of hyperglycemia and DM2. In addition, leptin plays a central role in glucose homeostasis acting in the brain and its action in this organ requires PI3K activity to modulate glucose homeostasis and peripheral metabolism. However, the mechanism behind this phenomenon is not clearly understood. We hypothesize that hypothalamic PI3K activity is important for the modulation of AMP-activated protein kinase (AMPK)/acetil-CoA carboxylase (ACC) pathway, PGC1?, and AKT in skeletal muscle. To address this issue, we injected leptin into the lateral ventricle of rats. ICV leptin increased the phosphorylation of hypothalamic JAK2 (80 %) and AKT (350 %) when compared to the control group. Previous ICV LY294002 (chemical inhibitior of PI3K) administration reduced hypothalamic AKT phosphorylation, induced by ICV leptin. In addition, ICV leptin improved the clearance of glucose in GTT (50%), but the previous administration of propranolol (10 mg/kg bw-IP) or ICV LY294002 (1nmol-ICV) reduced this effect. In the soleus muscle, the AKT phosphorylation, stimulated by insulin, was higher in leptin group (200 %) than the control group, but the previous administration of propranalol (IP) reduced (50 %) this effect. Like propranalol the previous administration of LY294002 (ICV) reduced (45 %) the effect of ICV leptin on AKT phosphorylation in the skeletal muscle. JAK2 phosphorylation, in skeletal muscle, was higher in leptin (ICV) group than the control group, but the previous ICV administration of LY294002 blocked this effect. Additionally, the central action of leptin increased PGC1? expression, AMPK and ACC phosphorylation in the soleus muscle. Previous ICV administration of LY294002 blocked these effects. We conclude that the activation of hypothalamic PI3K pathway is important for leptin-induced AKT phosphorylarion, as well as for an active catabolic pathway through AMPK and PGC1? in skeletal muscle. Thus, a defective leptin signaling PI3K pathway in the hypothalamus may contribute to peripheral resistance to insulin associated to diet-induced obesity / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

A incidência da obesidade e do diabetes do tipo 2 tomou proporções epidêmicas nos últimos anos, atingindo bilhões de indivíduos em todo o mundo. A descoberta de formas inovadoras capazes de reduzir as alterações metabólicas associadas a estas doenças é fundamental para minimizar o seu impacto na qualidade de vida da população e na economia dos países. Muitos estudos têm demonstrado que os compostos bioativos de alimentos possuem efeitos benéficos à saúde. O camu-camu e o cupuaçu são frutas nativas da região amazônica com potencial agroeconômico ainda inexplorado, que contêm um grande número de compostos fitoquímicos que podem atuar sobre o metabolismo corporal. Desta forma, o objetivo deste estudo foi verificar os efeitos dos compostos fenólicos de extratos do camu-camu e do cupuaçu no desenvolvimento da obesidade e do diabetes tipo 2 em ensaios in vivo e in vitro, e identificar os possíveis metabólitos envolvidos nestes efeitos. Os extratos ricos em compostos fenólicos da polpa comercial destes frutos foram extraídos em fase sólida, caracterizados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE/DAD) e avaliados quanto à inibição da atividade de enzimas digestivas in vitro. Os extratos obtidos foram então testados em duas diferentes concentrações (2,25 e 4,5 mg de equivalentes de catequina/Kg de peso corporal para o cupuaçu; 7 e 14 mg de equivalentes de ácido gálico/Kg de peso corporal para o camu camu) em um modelo animal de obesidade e resistência insulínica induzida por dieta com alto teor de lipídios e sacarose em camundongos C57BL/6J. Foram investigados os efeitos destes compostos sobre as homeostases glicídica e lipídica através de análises séricas, testes de tolerância à insulina e à glicose e conteúdo de lipídios hepáticos e fecais. O extrato do camu camu apresentou flavonóis, ácido elágico e elagitaninos em sua composição. A suplementação com o extrato de compostos fenólicos do camu camu reduziu o ganho de peso corporal e diminuiu a intolerância à glicose e à insulina, independente da dose administrada. No entanto, a administração destes extratos não apresentou efeitos sobre o metabolismo lipídico. Estes resultados foram associados a um possível efeito de saciedade, com consequente redução da ingestão da dieta e da glicolipotoxicidade, e com um efeito anti-inflamatório devido à diminuição dos níveis de proteína C reativa. Já o extrato de cupuaçu apresentou flavanóis, flavonas e proantocianidinas em sua composição. A suplementação com o extrato de cupuaçu na maior dose testada melhorou a homeostase da glicose e principalmente dos lipídios, protegendo o tecido hepático dos danos causados pela dieta com alto teor de lipídios e sacarose. Estes efeitos foram associados à inibição de enzimas digestivas, com consequente menor absorção de lipídios provenientes da dieta, reduzindo assim a resistência à insulina no fígado, a hiperglicemia e a dislipidemia. Ainda, foi avaliada a distribuição de metabólitos no trato gastrointestinal de camundongos após a administração aguda do extrato de cupuaçu. Foi possível identificar a complexa mistura de polifenóis presentes no extrato de cupuaçu ao longo do trato gastrointestinal, que posteriormente foi metabolizada pela microbiota. Entre os metabólitos encontrados estão as agliconas hipolaetina e isoscutelareína, e os metabolitos microbianos da epicatequina como o 3,4-diHPP-2-ol e a 5-(3,4-dihidroxiphenil)-&#947;-valerolactona. De acordo com estes resultados, as diferenças na composição de compostos fenólicos encontradas entre os extratos das duas frutas foram responsáveis pelos diferentes resultados nos protocolos in vivo e a identificação dos metabólitos microbianos possibilita o conhecimento dos compostos possivelmente implicados nos efeitos benéficos. Novos estudos podem contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos, bem como quais metabólitos estão associados aos efeitos benéficos que os compostos presentes nestas duas frutas apresentaram neste estudo. / The incidence of obesity and type 2 diabetes reached epidemic proportions in recent years, arriving to billions of people around the world. The discovery of innovative ways that can reduce the metabolic abnormalities associated with these diseases is essential to minimize its impact on the population\'s quality of life and the economy of the countries. Many studies have demonstrated that food bioactive compounds have beneficial health effects. Camu-camu and cupuassu are native fruits of the Amazon region with unexplored agroeconomic potential, which contain a large number of phytochemical compounds that can act on body metabolism. Thus, the objective of this study was verify the effects of phenolic compounds of camu-camu and cupuassu extracts on the development of obesity and type 2 diabetes in vivo and in vitro, and identfy the possible metabolites involved in these effects. The phenolic compound-rich extracts were obtained from commercial frozen fruit pulps by solid phase extraction, characterized by high-performance liquid chromatography (HPLC/DAD) and evaluated for inhibition of digestive enzymes activities in vitro. Then, the extracts were tested at two different doses (2.25 and 4.5 mg catechin equivalents/kg body weight for cupuassu; 7 and 14 mg of gallic acid equivalents/kg body weight for camu camu) in an animal model (C57BL/6J mice) of obesity and insulin resistance induced by high fat high sucrose diet. The effects of extract supplementation on glucose and lipid homeostasis were assessed by serum analysis, insulin and glucose tolerance tests in mice, and contents of fat in liver and fecal samples. Camu camu extract presented flavonols, ellagic acid and ellagitannins in its composition. Supplementation with camu camu phenolic extract reduced weight gain and decreased glucose and insulin intolerance independent of the dose administered. However, no effects on lipid metabolism were found. These findings were associated with a possible effect of satiety with a consequent reduction in energy intake and glicolipotoxicity, and anti-inflammatory properties. Cupuassu extract presented flavanols, flavones and proanthocyanidins in its composition. Supplementation with cupuacu extract at the highest dose improved glucose homeostasis and plasmatic lipid levels, protecting the liver tissue from damage caused by diet rich in lipids and sucrose. These effects were associated with inhibition of digestive enzymes, with consequent lower absorption of lipids from the diet, thereby reducing the insulin resistance in the liver, the hyperglycemia and dyslipidemia. Furthermore, the distribution of metabolites in the gastrointestinal tract of mice was evaluated after acute administration of cupussu extract by HPLC-ESI-QTOF. We identified the complex mixture of polyphenols present in cupuassu extract along the gastrointestinal tract, which was subsequently metabolized by the intestinal microbiota. Among detected metabolites are hypolaetin and isoscutellarein aglycones and microbial metabolites of epicatechin as 3,4-diHPP-2-ol and 5-(3,4-dihydroxyphenyl)-&#947;valerolactone. According to these results, the differences in the composition of phenolic compounds found between the two fruit extracts were responsible for the different effects in vivo and identification of microbial metabolites enables the knowledge of the compounds potentially implicated in the beneficial effects. New studies can contribute to a better understanding of the metabolism and mechanisms of action.