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Níveis séricos e expressão gênica de leptina, adiponectina e aromatase em tecido adiposo de mulheres com a síndrome dos ovários policísticos

Lecke, Sheila Bünecker January 2010 (has links)
A síndrome dos ovários policísticos (polycystic ovary syndrome – PCOS) constitui o distúrbio endócrino mais comum em mulheres em idade reprodutiva, afetando cerca de 5 a 10% das mulheres em todo o mundo. Caracteriza-se por hiperandrogenismo e disfunção ovariana, incluindo oligo-anovulação e/ou ovários policísticos na ausência de outras doenças que causem hiperandrogenismo. Também importante é o reconhecimento da PCOS como uma disfunção metabólica, manifestada por obesidade abdominal, resistência à insulina, dislipidemia e hipertensão. Estes fatores aumentam o risco para diabetes tipo 2 e, provavelmente, doença cardiovascular. O tecido adiposo secreta adipocinas e pode mediar inúmeros processos fisiológicos. Entre as adipocinas, a leptina e a adiponectina têm sido associadas com índice de massa corporal (IMC), ação da insulina e metabolismo da glicose. Além disso, o tecido adiposo armazena, mobiliza e forma esteróides a partir de interconversões de vários metabólitos hormonais. A aromatase é a enzima-chave para a síntese de estrogênios a partir de androgênios e está presente no tecido adiposo. Evidências indicam associações entre hormônios sexuais e hipertensão arterial sistêmica. Nas mulheres com PCOS, a hipertensão tem sido relacionada ao excesso de androgênios e à resistência à insulina. No presente estudo, avaliamos os níveis séricos de leptina e adiponectina, calculamos a relação leptina/adiponectina (L/A), bem como determinamos a expressão gênica de leptina, adiponectina e aromatase no tecido adiposo subcutâneo de mulheres com PCOS e de mulheres controles não hirsutas, com ciclos ovulatórios e pareadas para IMC. Encontramos níveis mais elevados de leptina sérica nas pacientes PCOS com sobrepeso/obesidade em relação com mulheres de peso normal, enquanto que as concentrações de adiponectina foram semelhantes em todos os subgrupos. A relação L/A foi maior nos subgrupos sobrepeso/obesidade quando comparados com o grupo controle de peso normal. A expressão gênica de leptina no tecido adiposo subcutâneo foi maior nas mulheres PCOS com sobrepeso/obesidade em relação às controles de peso normal, enquanto que a expressão gênica de adiponectina foi semelhantes entre os grupos. Na análise de regressão múltipla, o percentual de gordura corporal contribuiu significativamente para a relação L/A em PCOS, independentemente do IMC e do índice de androgênios livres. O RNAm da aromatase no tecido adiposo foi significativamente mais elevado no grupo de PCOS hipertensas (NCEP/ATP III 2001) quando comparado com as PCOS normotensas e com o grupo controle. Uma correlação positiva entre a expressão gênica de aromatase e a pressão arterial sistólica e diastólica foi observada nas pacientes com PCOS. Em conclusão, os dados do presente estudo sugerem que as alterações observadas na secreção de adipocinas parecem estar mais relacionadas à adiposidade do que ao excesso de androgênios na PCOS. Além disso, o excesso de androgênios e a hiperinsulinemia podem ter algum papel nos mecanismos moleculares que ativam a transcrição do RNAm da aromatase no tecido adiposo de mulheres com PCOS. / Polycystic ovary syndrome (PCOS), the most prevalent endocrine disorder in women of reproductive age, affects 5 to 10% of women worldwide. It is characterized by hyperandrogenism and ovarian dysfunction, including oligo-anovulation and/or polycystic ovaries in the absence of other diseases affecting pituitary and/or adrenal glands. Also important is the recognition of PCOS as a metabolic disorder, manifested by abdominal obesity, insulin resistance, dyslipidemia and hypertension. These factors increase the risk for type 2 diabetes and probably for cardiovascular disease. Adipose tissue has been recognized as an active endocrine organ and a secretory mediator of numerous physiological processes. The adipokines leptin and adiponectin have been associated with body mass index (BMI), insulin action, and glucose metabolism. In addition, adipose tissue is a reservoir of steroids, a center of sexual hormone conversion and a source of estrogen. Aromatase is the key enzyme for estrogen synthesis from androgens and is present in adipose tissue. Evidences indicate there are associations between sex hormones and arterial hypertension. In women with PCOS, hypertension has been linked to androgen excess and insulin resistance. In the present study, we assessed leptin and adiponectin serum levels and the leptin to adiponectin (L/A) ratio and evaluated the gene expression of leptin, adiponectin and aromatase in subcutaneous adipose tissue from PCOS and BMI-matched non-hirsute, ovulatory control women. We found higher leptin serum levels in overweight/obese PCOS patients than in normoweight women, while adiponectin concentrations were similar in all subgroups. L/A ratio was higher in overweight/obese subgroups than in normoweight controls. Subcutaneous leptin gene expression was higher in overweight/obese PCOS women than in normoweight controls, while the adiponectin gene expression was similar in all groups. On multiple regression analysis, percentage of body fat contributed significantly to L/A ratio in PCOS, independently of BMI and free androgen index. Subcutaneous aromatase mRNA was significantly higher in the hypertensive (NCEP/ATP III 2001) PCOS than in normotensive PCOS and control groups. A positive correlation between aromatase gene expression in subcutaneous fat with systolic and diastolic blood pressure was observed in PCOS patients. In conclusion, results from our study suggest that altered adipocyte secretion seems to relate to adiposity rather than to androgen excess in PCOS. In addition, our data suggest that androgen excess and hyperinsulinemia may play a role on the molecular mechanisms that activate aromatase mRNA transcription in abdominal fat tissue in women with PCOS.
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Gasto energético e sua relação com leptina, insulina e mediadores inflamatórios em pacientes em diálise peritoneal

Martins, Cristina January 2004 (has links)
Resumo não disponível
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Papel da leptina e insulina na via PI 3-quinase/Akt em hipotalamo de ratos submetidos a exercicio fisico / Exercise improves insulin and leptin sensitivity in hypothalamus of wistar rats

Flores, Marcelo Benedito da Silva, 1969- 06 August 2018 (has links)
Orientador: Jose Barreto Campello Carvalheira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-06T19:29:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flores_MarceloBeneditodaSilva_M.pdf: 1833023 bytes, checksum: 99997b0a5c99f578e72f4b0311e0b057 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O efeito do exercício físico prolongado de média a alta intensidade interfere, profundamente, no balanço energético de ratos. Em ratos machos, em particular, programas de exercício de moderados a muito intensos levam à redução da ingestão alimentar, o que leva ao menor acúmulo energético. Entretanto as causas exatas para os efeitos supressores do apetite, advindas do exercício não são totalmente conhecidas. Recentemente, demonstrou-se neste laboratório que a insulina e a leptina têm seus efeitos anorexígenos mediados via PI 3-quinase. Neste trabalho, foi verificado se o exercício altera a expressão e/ou atividade de proteínas envolvidas na transmissão hipotalâmica do sinal insulínico depois de estimulação com insulina e leptina. Ratos machos nadaram 6 horas por 1 dia. Foram tratados com insulina ou leptina através de infusão (icv) imediatamente após o término do exercício. A infiisão de insulina ou leptina reduziu a ingestão alimentar do grupo exercitado mais acentuadamente do que o verificado no grupo sedentário. A fosforilação dos IRS-1/2, a associação da PI 3-quinase aos IRSs e a fosforilação da AKT estimulados por insulina ou leptina em hipotálamos dos ratos sedentários estavam diminuídas se comparadas aos ratos exercitados; interessantemente, a fosforilação basal em serina da AKT estava mais alta nos ratos exercitados. O presente trabalho oferece parâmetros diretos da sinalização insulinica hipotalâmica, e comprova o aumento da sensibilidade do hipotálamo para a sinalização da insulina e da leptina em ratos exercitados. Estes dados dão suporte para a hipótese de que o exercício pode ter ações supressoras do apetite mediadas pela via hipotalâmica da PI 3-quinase / Abstract: Prolonged exercise of medium to high intensity is known to profoundly affect energy balance in rats. In male rats, in particular, moderately to severely intense programs lead to a reduction in food intake that contributes to retard deposition of energy as both fat and protein constituents. However the exact causes for the appetite-supressive effects of exercise are not known. Recently we and others have demonstrated that insulin and leptin have their anorectic-induced effect mediated by the PI 3-ldnase pathway. In the present study we determined whether exercise alters the expression and/or activity of proteins involved in insulin-signal transduction in hypothalamus after leptin or insulin stimulus. Male Wistar rats swam 6h/day for one day. Then, animals were treated with or without intracerebroventricular (i.c.v) insulin or leptin immediately after the exercise bout. lev. insulin or leptin infusion reduced food intake in exercised rats to a greater extent than that observed in sedentary rats. Insulin or leptin-stimulated phosphorylation of IRS-1/2, the associations of PI 3~kinase to IRS-1/2 and phosphorylation of Akt in hypothalamus were decreased in sedentary rats compared to exercised rats, interestingly basal serine phosphorylation of Akt was higher in the exercised rats. The present study provides direct measurements of insulin signaling in hypothalamus, and documents increased sensitivity to insulin and leptin signaling in hypothalamus of exercised rats. These findings provide support for the hypothesis that exercise could have appetite-suppressive actions mediated by the hypothalamic PI 3-kinase pathway / Mestrado / Ciencias Basicas / Mestre em Clinica Medica
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Caracterização da transmissão do sinal da insulina e da leptina em hipotalamo de roedores durante a anorexia induzida pelo cancer / Characterization of insulin and leptin signaling in the hypothalamus of rodents during cancer induced anorexia

Ropelle, Eduardo Rochete, 1976- 03 May 2010 (has links)
Orientador: Jose Barreto Campello Carvalheira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T07:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ropelle_EduardoRochete_D.pdf: 17518498 bytes, checksum: c38d89f3b074d0e53702fa51078c74ab (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A síndrome anorexia-caquexia é observada em cerca de 80% dos pacientes com câncer em estágio avançado e contribui diretamente para o aumento da morbidade e mortalidade desses pacientes. Postula-se que a patogênese da anorexia do câncer seja mediada por persistentes sinais anorexigênicos no hipotálamo, contribuindo com a redução da ingestão alimentar e do peso corporal. No presente estudo, demonstramos que as vias anorexigênicas mediadas pela insulina e pela leptina no hipotálamo estão hipersensíveis durante a anorexia induzida por tumor em roedores. Identificamos que a expressão proteína tirosina fosfatase 1B (PTP1B), proteína que modula negativamente a via de transmissão do sinal da insulina e da leptina, está significativamente reduzida no tecido hipotalâmico em diferentes modelos de anorexia induzida pelo câncer, contribuindo assim para o aumento dos sinais anorexigênicos mediados principalmente pela STAT-3. Evidenciamos que mediadores pró-inflamatórios clássicos, como a IL-1 b e o TNF-a, participam do controle da expressão e atividade da PTP1B em neurônios. Demonstramos que a infusão central do anticorpo anti-IL-1 b ou do inibidor específico do TNF-a, o Infliximab, restaurou a atividade da PTP1B, reduzindo a sensibilidade à insulina e à leptina, aumentando a ingestão alimentar, peso corporal e a sobrevida em animais com tumor. Inversamente, as injeções do recombinante da IL-1 b ou do TNF-a diretamente no terceiro ventrículo hipotalâmico foram capazes de suprimir a expressão PTP1B neuronal e aumentar a sensibilidade à insulina e à leptina em animais controle. Finalmente, a redução seletiva da expressão da PTP1B em áreas em torno do terceiro ventrículo hipotalâmico através do uso do oligonucleotídeo antisense contra a PTP1B (PTP1B ASO), provocou anorexia, perda de peso corporal severa e morte em ratos controle e ainda inibiu os efeitos do anticorpo anti-IL-1 b e do Infliximab em ratos com anorexia. Coletivamente, estes dados mostram que a PTP1B hipotalâmica é proteína chave para o controle da ingestão alimentar e do peso corporal em roedores e representa um potencial avo terapêutico para o tratamento da anorexia induzida pelo câncer / Abstract: The anorexia-cachexia syndrome is observed in 80% of patients with advanced cancer and contributes directly to increased morbidity and mortality of these patients. It is postulated that the pathogenesis of cancer anorexia is mediated by persistent anorexigenic signs in the hypothalamus, contributing to the reduction of food intake and body weight. In this study, we demonstrated that the anorexigenic pathways mediated by insulin and leptin in the hypothalamus are hypersensitive during tumor-induced anorexia in rodents. We found that the expression protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B), a protein that negatively modulates the route of signal transmission of insulin and leptin, is significantly reduced in the hypothalamic tissue in different models of cancer-induced anorexia, contributing to the increase in anorexigenic signals mediated by STAT-3. We showed that classical pro-inflammatory cytokines, such IL-1b and TNF-a modulate PTP1B activity in neurons. We have shown that central infusion of, anti-IL-1b antibody or specific inhibitor of TNF-a, Infliximab, restored the PTP1B activity, reducing insulin and leptin sensitivity, increasing food intake, body weight and survival in tumor-bearing animals. Conversely, intracerebroventricular injections of recombinant IL-1b or TNF-a were able to suppress the PTP1B expression and increase the central insulin and leptin sensitivity in control animals. Finally, the selective reduction of PTP1B expression in areas around the third ventricle of the hypothalamus using the antisense oligonucleotide against PTP1B (PTP1B ASO), evoked anorexia, severe weight loss and death in control rats, in addition, PTP1B ASO blunted the effects of anti-IL-1b antibody or Infliximab in anorectic rats. Collectively, these data show that the hypothalamic PTP1B is key protein in the control of food intake and body weight in rodents and presents an attractive opportunity for the treatment of cancer-induced anorexia / Doutorado / Medicina Experimental / Doutor em Fisiopatologia Medica
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Alterações na perfusão cerebral de obesos após administração de 75 gramas de glicose. Estudo com SPECT, controlado, cego e aleatorizado / Cerebral perfusion changes in obese subjects after administration of 75 grams of glucose. A SPECT, controlled, blinded and randomized study

José Henrique da Silva 20 March 2015 (has links)
RACIONAL: A obesidade caracteriza-se por um excesso de tecido adiposo branco que causa morbidades metabólicas, mecânicas e a morte de aproximadamente 2,8 milhões de pessoas anualmente. Sua fisiopatologia envolve alterações em mecanismos que interagem no cérebro, sejam humorais, neurais e comportamentais, os quais podem ser eliciados por alimentos. Por sua vez, técnicas de neuroimagem funcional, como o Single-photon Emission Tomography (SPECT), surgiram como ferramentas para avaliar alterações funcionais in vivo. Por isso, questionamos se imagens de SPECT cerebral, alteradas após a ingestão de glicose em comparação a um teste controle com água, explicariam, pelo menos em parte, o comportamento alimentar da obesidade. OBJETIVOS: Comparar a perfusão (ativação) cerebral de imagens de SPECT, após ingestão de água vs. glicose, em mulheres obesas e com peso normal. Correlacionar a intensidade da perfusão encontrada com níveis sanguíneos de leptina, insulina e glicemia, bem como com a quantidade de gordura corporal. MATERIAIS E MÉTODOS: 10 mulheres com e 10 sem obesidade (n = 20) foram submetidas à SPECT cerebral duas vezes, após marcação pelo [99mTc]-ECD 30 minutos após ingestão de 300 mL de água e de uma solução com 75 gramas de glicose, em dias separados (40 SPECTs), tendo sido cada sujeito controle de si mesmo. As imagens foram comparadas intragrupo e entre grupos por meio do software Statistical Parametric Mapping. Modelos de efeitos mistos foram usados para avaliar correlações entre as variáveis. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Mulheres obesas apresentam maior ativação em regiões da Default Mode Network e da Salience Network após o teste com água. Enquanto as obesas apresentam-se mais engajadas na percepção dos processos fisiológicos (como fome e sede) na situação basal, com água, apenas aquelas com peso normal parecem responder às alterações desses processos eliciadas pelo alimento oferecido. Após estímulo com glicose, apenas o grupo sem obesidade aumentou a perfusão em regiões relacionadas à recompensa e ao controle do comportamento, como corpo estriado e córtices orbitofrontal e pré-frontal. A perfusão nestas áreas apresentou correlação negativa com a interação entre leptina e insulina (Coef. = - 0,001, p = 0,003). Além disso, tais regiões recebem aferências dopaminérgicas e, por isso, temos como hipótese que déficits na sinalização da dopamina explicariam os achados encontrados. CONCLUSÃO: A ingestão de glicose eliciou respostas relacionadas à recompensa alimentar normal e a um controle apropriado sobre o apetite nas mulheres sem obesidade, não sendo observado o mesmo nas obesas, processo do qual parece participar a interação entre insulina e leptina e déficits na sinalização dopaminérgica. / RATIONALE: Obesity is an excess of white adipose tissue that causes mechanical, metabolic injuries and mortality of approximately 2.8 million people annually. Its physiology involves alterations in humoral, neural and behavioral mechanisms that interact in brain, which can be elicited by nutrients. Functional neuroimaging techniques, such as Single-photon Emission Tomography (SPECT), arise as tools to evaluate abnormalities in vivo. Therefore, we argue if changes in brain images, after intake of glucose, compared to a test with water, would explain, at least in part, the altered feeding behavior of obesity. OBJECTIVES: Compare perfusion (activation) of brain SPECT images after water vs. glucose intake in obese and normal weight volunteers. Correlate the intensity of perfusion found with blood levels of leptin, insulin and glucose, as well as with the amount of body fat. MATERIALS AND METHODS: 10 women with and 10 women without obesity (n = 20) underwent SPECT twice, after labeling by the [99mTc]-ECD 30 minutes after ingesting 300 ml of water and a solution of 75 grams glucose, on separate days (40 SPECTs) being each subject control of yourself. The images were compared between groups and intragroup using Statistical Parametric Mapping. Mixed effects models were used to assess correlations between variables. RESULTS AND DISCUSSION: Obese women have higher activation in regions of the Default Mode Network and Salience Network after test with water. While obese have become more engaged in the perception of physiological processes (such as hunger and thirst) at baseline, with water, this group do not seem to respond to changes of these processes elicited by the food offered. After glucose intake, only those with normal weight increased perfusion in regions related to food reward and behavioral control, such as striatum and orbitofrontal and prefrontal cortices. The perfusion in these areas was negatively correlated with the interaction between leptin and insulin (Coef = -. 0.001, p = 0.003). In addition, these regions receive dopaminergic afferents and therefore we hypothesized that deficits in dopamine signaling could explain the results observed. CONCLUSION: Glucose intake elicited responses related to normal food reward and the appropriate control over appetite in women without obesity, not being observed the same in obese volunteers, a process in which the interaction between insulin and leptin, as well as dopamine signaling seems to participate.
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Expressão de genes hipotalâmicos em novilhas Nelore precoces e não precoces / Hypothalamic genes expression in early- and late-maturing bos indicus heifers

Aline Vaiciunas 10 May 2007 (has links)
O mecanismo pelo qual a sinalização da leptina no hipotálamo permite o início da puberdade ainda não foi esclarecido. Um possível mecanismo para a ação molecular da leptina no eixo reprodutivo é constituído por uma alteração na sinalização do NPY. Objetivou-se neste estudo foi verificar se novilhas precoces Bos taurus indicus possuem a expressão modificada de genes hipotalâmicos relacionadas à sinalização da leptina. Dentre uma população de 500 novilhas entre 20 e 25 meses de idade, 100 novilhas foram selecionadas com base nas características da raça (Nelore), mês de nascimento e peso corpóreo (290 kg). Estas 100 novilhas foram classificadas de acordo com a presença ou não de um corpo lúteo (CL) notável. Dez novilhas sem um CL e dez novilhas com CL notável receberam uma injeção de prostaglandina, e de acordo com a observação visual de cio e palpação retal, 6 novilhas precoces e 6 novilhas não precoces foram selecionadas para o experimento. Estas 12 novilhas foram abatidas e amostras de tecido do hipotálamo foram coletadas e congeladas em nitrogênio liquido. A expressão de SOCS-3, NPY, NPY-Y1 e NPY-Y4 no hipotálamo foi quantificada por PCR em tempo real usando uma proteína ribossomal RP-L19 como um gene de referência. A expressão hipotalâmica de SOCS-3 ou NPY não foi diferente entre os grupos de novilhas (P > 0,50). Acreditava-se que as novilhas ciclando poderiam ser resistentes à leptina devido a um aumento na expressão do SOCS-3 no hipotálamo. Houve uma tendência (P = 0,10) de redução na expressão dos receptores do NPY, NPY-Y1 e NPY-Y4 em novilhas que atingiram a puberdade precocemente. A expressão do NPY-Y1 foi 8.3 vezes menor e a expressão do NPY-Y4 foi 14.3 vezes menor em novilhas precoces. Quando analisados em conjunto, houve uma redução de 11 vezes na expressão dos receptores de NPY em novilhas precoces, e este efeito foi estatisticamente significante (P = 0,03). Estes resultados sugerem que, a menor expressão dos receptores de NPY pelo hipotálamo de novilhas precoces pode torná-lo menos sensível à inibição do NPY, e permitir a obtenção da puberdade com maior peso vivo e níveis menores de leptina circulante. Em conclusão, não houve uma correlação entre a expressão do gene NPY e SOCS-3 e a precocidade sexual das novilhas Nelore, porém houve uma tendência significativa de redução da expressão dos receptores de NPY-Y1 e NPY-Y4 no hipotálamo das novilhas precoces. / The molecular mechanism by which leptin signaling in the hypothalamus might permit the initiation of puberty has not been elucidated. One possible mechanism for leptin molecular action on the reproductive axis is affecting NPY signaling. It was our objective to test whether early-maturing Bos indicus heifers have altered expression of hypothalamic genes related to leptin signaling. Among a population of 500 heifers between 20 and 25 months of age, 100 heifers were selected base on breed attributes (Nelore), month of birth, and body weight (290 kg). These 100 heifers were scored as prepubertal or pubertal according to the presence or not of a noticeable corpus luteum (CL). Ten heifers without a CL and ten heifers with noticeable CL received a prostaglandin injection, and according to visual observation of heat and rectal palpation, 6 prepubertal and 6 pubertal heifers were selected for the experiment. These 12 heifers were slaughtered and samples of hypothalamus were collected and frozen in liquid nitrogen. Expression of SOCS-3, NPY, NPY-Y1 and NPY-Y4 at the hypothalamus was quantified by real-time PCR using the ribosomal protein RP-L19 as a reference gene. Hypothalamic expression of SOCS-3 or NPY was not different between groups of heifers (P > 0, 50). It was thought that late-maturing heifers could be resistant to leptin due to an increased expression of SOCS-3 at the hypothalamus. However, there was a tendency for NPY-Y1 and NPY-Y4 expression to be reduced in heifers that reached puberty earlier (P = 0,10). Expression of NPY-Y1 was 8.3-folds lower and NPY-Y4 expression was 14.3-folds lower in early-maturing heifers. When analyzed together, there was an 11-fold reduction in NPY receptors expression in early-maturing heifers, and this effect was statistically significant (P = 0,03). These results suggest that, because of the lower expression of NPY receptors, the hypothalamus of early-maturing heifers could be less sensitive to NPY inhibition, and therefore reach puberty with lower levels of circulating leptin. In conclusion, there was no effect between the expression of NPY and SOCS-3 and sexual precocity of Nelore heifers, but there was a significant tendency of reduction in NPY-Y1 e NPY-Y4 receptors expression in the hypothalamus of sexually precocious heifers.
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Efeito do crescimento compensatório sobre a puberdade de novilhas Nelore / Effect of compensatory growth on puberty of Nellore heifers

Alexandre Arantes Miszura 09 February 2017 (has links)
O crescimento compensatório pode ser uma ferramenta interessante em sistemas de criação de bovinos de corte, uma vez que os animais que passam por crescimento compensatório são mais eficientes, diminuindo o custo com alimentação. É bem aceito que a nutrição é capaz de influenciar a idade à puberdade de novilhas, no entanto, pouco se sabe sobre o efeito do crescimento compensatório na puberdade de novilhas Nelore. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de ritmos de crescimento e crescimento compensatório sobre a idade e peso à puberdade de novilhas Nelore. Para isso, foram utilizadas 120 novilhas da raça Nelore, desmamadas com oito meses de idade e filhas de 6 touros que foram alocadas em quatro tratamentos de acordo com o peso inicial de 180 ± 8,6 kg. O período experimental foi dos 8 aos 18 meses de idade. Tratamentos: 1) GMD elevado (CMS d libitum), cerca de 1kg/dia, durante todo o período experimental (ALTO). 2) GMD médio (0,6kg/dia) durante o período experimental (MÉDIO). 3) Restrição alimentar por 4 meses (0,2kg/dia), seguido de CMS ad libitum com crescimento compensatório (RESTRITO). 4) CMS ad libitum (GMD elevado) por dois meses, alternando com restrição alimentar (0,2kg/dia), durante um período total de 10 meses (ALTERNADO). A restrição alimentar foi realizada através da restrição quantitativa do CMS, e o crescimento compensatório e o GMD alto foram obtidos através do CMS ad libitum. As novilhas passaram por exame ginecológico semanalmente e a manifestação da puberdade foi acompanhada por meio de US (presença de CL) e colheita de sangue (determinação de P4). Também foi determinada a concentração de IGF-1 (8, 10, 12, 14, 16 e 18 meses de idade e no momento da puberdade) e leptina (8, 11 e 18 meses de idade e no momento da puberdade). Ao final do experimento, as novilhas que não entraram em puberdade foram submetidas a um protocolo de indução de puberdade com P4. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados incompletos (touro), sendo as variáveis contínuas analisadas pelo procedimento MIXED e as variáveis binomiais avaliadas pelos procedimentos GLIMMIX ou LIFETEST quando avaliadas as curvas de sobrevivência, todos procedimentos procedimento do SAS 9,3. Não houve diferença na porcentagem de novilhas púberes aos 18 meses de idade entre os tratamentos. O peso a puberdade e a idade a puberdade também não diferiram entre os tratamentos. Entretanto, o GMD ao longo do experimento (P<0,01) e até a puberdade (P<0,01) foi maior nas novilhas submetidas ao tratamento ALTO diferindo dos demais. Ainda, as novilhas submetidas ao tratamento ALTO apresentaram maior CMS (P<0,01) que o RESTRITO, e a magnitude dessa diferença foi de 20%. Em relação as análises de IGF-1, houve interação entre tratamento e idade (P=0,02), no qual as novilhas submetidas ao tratamento ALTERNADO apresentaram maior concentração de IGF-1 aos 12 e aos 16 meses de idade quando comparado com os outros tratamentos. A concentração de leptina foi maior (P=0,04) nas novilhas submetidas ao tratamento ALTO quando comparado com as novilhas submetidas aos tratamentos MÉDIO. Em relação a porcentagem de novilhas que responderam a indução, não houve diferença entre os tratamentos, sendo que cerca de 80% das novilhas responderam à indução. Novilhas passando por um período de restrição, seguido por um suporte nutricional eficiente, foram capazes de alcançar a puberdade em idade e peso semelhantes daquelas que não passaram por restrição. Ainda, as novilhas submetidas à restrição alimentar apresentaram menor CMS. Assim, o crescimento compensatório foi uma estratégia nutricional eficiente em reduzir o CMS, melhorando a eficiência alimentar e não prejudicou a idade à puberdade. / The aim of this study was to evaluate the effect of growth rates and compensatory growth on the age and weight at puberty of heifers. For that, 120 Nellore heifers, weaned at eight months of age, daughters of 6 bulls, with initial body weight of 180±8.6 kg were used. The experimental design was randomized blocks (sires). The experimental period was from 8 to 18 months of age. Treatments were: 1) High ADG (ad libitum DMI) throughout the experimental period (HIGH), 2) Mid ADG (0.6kg/d) throughout the experimental period (MID), 3) Feed restriction for 4 months (0.2kg/d), followed by ad libitum DMI with compensatory growth (RESTRICT), 4) ad libitum DMI (High ADG) for 2 months, alternating with feed restriction (0.2kg/d), throughout a period of 10 months (ALTERNATE). The diet was composed of ground corn (70%), sugarcane bagasse (12%), soybean meal (16%), mineral mixture (1%) and urea (1%). Weekly gynecological examination was performed, whereas the manifestation of puberty was monitored by means of ultrasonography. Additional blood samples were collected for determination of IGF-1 and leptin. At the end of the experimental period, the heifers that did not reach puberty were submitted to a puberty induction protocol with progesterone. The continuous variables were analyzed by the MIXED procedure and the binomial variables evaluated by the procedures GLIMMIX (SAS 9.3). There was no difference in the percentage of pubertal heifers at 18 months of age, weight and age at puberty between treatments. However, the ADG throughout the experiment (P<0.01) and until puberty (P<0.01) was greater in heifers submitted to HIGH, compared to the other treatments. Moreover, heifers submitted to HIGH had greater DMI (P<0.01) than the RESTRICT, with the magnitude of this difference of 20%. The feed efficiency (P<0.01) were 0.128, 0.120, 0.146 and 0.113 for HIGH, MID, RESTRICT and ALTERNATE respectively. There was treatment x age interaction (P=0.02) for IGF-1, in which the ALTERNATE had greater concentration of IGF-1 at 12 and 16 months of age when compared to the other treatments. The leptin concentration was greater (P=0.03) in HIGH when compared to the MID. In relation to the percentage of heifers that responded to the induction, there was no difference between treatments and about 80% of the heifers responded to induction. Heifers submitted to feed restriction had a reduced DMI, hence, the compensatory growth was an efficient nutritional strategy to feed efficiency and did not differ age at puberty.
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Taurine supplementation in malnourished obese animals = analysis of the molecular mechanisms of the hypothalamic action of insulin and leptin and the repercusion upon energy metabolism = Suplementação de taurina em animais desnutridos obesos: análise dos mecanismos moleculares da ação hipotalâmica da insulina e leptina e repercussões no metabolismo energético / Suplementação de taurina em animais desnutridos obesos : análise dos mecanismos moleculares da ação hipotalâmica da insulina e leptina e repercussões no metabolismo energético

Camargo, Rafael Ludemann, 1986- 25 August 2018 (has links)
Orientador: Everardo Magalhães Carneiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:25:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_RafaelLudemann_D.pdf: 2850934 bytes, checksum: 04c9b4c4f0335f5418dbc5e0a6df5dea (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O balanço energético é preponderantemente controlado por regiões hipotalâmicas que recebem informações aferentes oriundas da periferia. Os estoques de energia sensibilizam neurônios hipotalâmicos que controlam a ingestão e o gasto energético, regulando assim o peso corporal. A desnutrição e a obesidade estão relacionadas ao desequilíbrio da homeostase energética. Evidências mostram que o consumo de dieta hiperlipídica (DHL) ativa vias inflamatórias no hipotálamo que prejudicam ações da insulina no controle do balanço energético. Além disso, o consumo de DHL também prejudica ações anorexigênicas da leptina e sua sinalização hipotalâmica. Neste estudo, avaliamos o consumo e o gasto energético, bem como os mecanismos moleculares e genéticos envolvidos na sinalização da insulina e leptina hipotalâmica e seu controle sobre o padrão alimentar e metabólico de camundongos submetidos à restrição protéica e alimentados com DHL. Além disso, verificamos os possíveis efeitos benéficos da suplementação com o aminoácido taurina (Tau), associado a DHL, nos perfis moleculares e fisiológicos analisados neste estudo. Para isso, logo após o desmame, camundongos C57BL/6 foram alimentados com dieta controle (14% de proteína ¿ grupo C) ou hipoprotéica (6% de proteína ¿ grupo R), sendo suplementados ou não com 5% de Tau na água de beber (grupos CT e RT). Após 6 semanas, os grupos receberam ou não DHL durante 8 semanas (grupos CHT e RHT). Animais submetidos a restrição protéica apresentaram maior sensibilidade periférica a insulina, apesar da deficiência na sensibilidade hipotalâmica deste hormônio. Os grupos em estudo apresentaram modificações na expressão de genes hipotalâmicos relacionados a defesa celular, apoptose, stress do retículo endoplasmático e controle da ingestão alimentar. Houve maior expressão gênica dos neuropeptidios orexigênicos em camundongos submetidos a restrição protéica, caracterizando hiperfagia, apesar de uma ingestão calórica normal. Camundongos DHL apresentaram hipofagia e menor expressão gênica dos neuropeptídeos anorexigênicos. Entretanto, o consumo de DHL em animais controles e desnutrido, propiciou maior ingestão calórica, culminando com aumento de peso e dos estoques de gordura. Camundongos DHL apresentaram também comprometimento da ação anorexigênica da leptina. Além disso, houve aumento da expressão protéica da uncoupling protein 1 (UCP1) no tecido adiposo marrom (TAM), assim como do quociente respiratório (QR) durante o período escuro em camundongos submetidos a restrição protéica. Por outro lado, houve diminuição da expressão protéica da UCP1 no TAM e do QR em camundongos DHL. Houve diminuição no gasto energético (GE) de animais DHL apenas na fase clara. Em conclusão, camundongos submetidos a restrição protéica apresentaram comprometimento da ação da insulina no hipotálamo, aumento da expessão dos neuropeptídios orexigênicos e do consumo alimentar. Além disso, o consumo de DHL promoveu obesidade, hipercolesterolamia, intolerância a glicose, aumento da ingestão calórica e prejuízo na ação da insulina e leptina. Entretanto, a suplementação com Tau preveniu alterações na homeostase glicêmica, no consumo calórico, na ação hipotalâmica da insulina e leptina em camundongos DHL. Por outro lado, a melhora desses padrões metabólicos mostrou-se menos eficaz em camundongos submetidos a restrição protéica. Por fim, o comprometimento do gasto energético e da atividade locomotora em animais obesos não foram restabelecidos com a suplementação de Tau / Abstract: The energy balance is mainly controlled by hypothalamic regions that receive afferent information arising from the periphery. Energy stocks sensitize hypothalamic neurons that control food intake and energy expenditure, thus regulating body weight. Malnutrition and obesity are related to an imbalance of energy homeostasis. Evidence shows that consumption of high-fat diet (HFD) activates inflammatory pathways in the hypothalamus that affect the actions of insulin in the control of energy balance. Moreover, consumption of HFD also impairs anorexigenic actions of leptin and its hypothalamic signaling. In this study, we evaluated the consumption and energy expenditure, as well as the molecular and genetic mechanisms involved in insulin and leptin signaling in the hypothalamus and its control over the food and metabolic pattern of malnourished mice fed with HFD. Furthermore, we verified the possible beneficial effects of supplementation with the amino acid taurine (Tau) associated with HFD in molecular and physiological profiles analyzed in this study. Thereunto, soon after weaning, C57BL/6 mice were fed with control diet (14% protein ¿ group C) or low protein diet (6% protein ¿ group R) and supplemented or not with 5% of Tau in the drinking water (CT and RT groups). After 6 weeks, the groups received or not HFD for 8 weeks (CHT and RHT groups). Animals subjected to protein restriction had a higher peripheral insulin sensitivity, despite the deficiency of this hormone in hypothalamic sensitivity. The study groups showed changes in hypothalamic expression of genes related to cellular defense, apoptosis, endoplasmic reticulum stress and the control of food intake. There was a higher gene expression of orexigenic neuropeptides in mice subjected to protein restriction, featuring a hyperphagia despite a normal caloric intake. HFD mice showed hypophagia and reduced gene expression of anorexigenic neuropeptides. However, consumption of HFD in controls and malnourished animals provided higher caloric intake, leading to weight gain and fat stores. HFD mice also exhibited an impaired anorexigenic effect of leptin. In addition, there was an increase in protein expression of uncoupling protein 1 (UCP1) in brown adipose tissue (BAT) and respiratory quotient (RQ) during the dark period in mice subjected to protein malnutrition. On the other hand, there was a decrease in the protein expression of UCP1 in the BAT and RQ in HFD fed mice. There was a decrease in energy expenditure (EE) in HFD animals only during the light phase. In conclusion, mice subjected to protein restriction showed an impairment of insulin action in the hypothalamus and an increase of the orexigenics neuropeptides genes expressions as well as food intake. Moreover, consumption of HFD promoted obesity, hipercolesterolamia, glucose intolerance, increased caloric intake and impaired of hypothalamic action of insulin and leptin. However, Tau supplementation prevented alterations in glucose homeostasis, caloric intake and hypothalamic action of insulin and leptin signaling in HFD mice. Moreover, the improvement in these metabolic patterns was less effective in mice subjected to protein restriction. Finally, the impairment of energy expenditure in obese animals and spontaneous locomotor activity were not restored by supplementation of Tau / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular
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Impacto da gastroplastia vertical com derivação gastro-jejunal em parametros metabolicos e correlações com a melhora da sensibilidade a insulina

Geloneze Neto, Bruno 11 August 2001 (has links)
Orientador : Marcos Antonio Tambascia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-01T16:33:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GelonezeNeto_Bruno_D.pdf: 17945718 bytes, checksum: be1b29f1fb065e61a830d7b3f6bba826 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A obesidade é um estado de resistência à insulina por excelência, e as morbidades metabólicas associadas compõem a chamada síndrome de resistência à insulina. Estas morbidades estão sensivelmente aumentadas na obesidade mórbida. O impacto da perda de peso na restauração da boa forma metabólica tem sido observado em séries clínicas em pacientes morbidamente obesos, mas os tratamentos conservadores têm sido ineficazes quanto à manutenção da perda de peso. A cirurgia bariátrica é o método mais radical para o tratamento da obesidade, sendo reservada para os casos de índice de massa corporal maior que 40 Kglm2, ou maior que 35 Kglm2 quando associado à co-morbidades significativas. A cirurgia antiobesidade leva a melhora de parâmetros metabólicos, em especial no diabetes tipo 2. No entanto, existem poucos estudos sobre o impacto da cirurgia sobre a resistência à insulina nestes pacientes. Além disso, não existem estudos pós-cirúrgicos correlacionando os achados clínicos de melhora metabólica com o aumento da ação insulínica.A partir do interesse em estudar a sensibilidade insulínica após a perda maciça de peso, nós realizamos prospectivamente em cinco diferentes momentos durante um ano de seguimento pós-cirúrgico, dois diferentes testes para avaliação da resistência à insulina: o teste de tolerância à insulina (Kitt) e o modelo homeostático da glicose (Homahomeostasis model assessement). Nós pudemos observar um paralelismo da melhora da resistência à insulina e dos parâmetros metabólicos (homeostasia da glicose e perfil lipídico), além do comportamento da leptina, em uma série de pacientes com tolerância normal à glicose, intolerância a carboidratos e diabetes. A maior contribuição do presente estudo foi estabelecer as correlações entre a melhora da condição metabólica, especialmente reversão do diabetes e da dislipidemia, e a redução da resistência à insulina. Além disso, observamos que o principal determinante da leptinemia foi à variação de peso e não a mudança da sensibilidade insulínica. Concluindo, a cirurgia bariátrica constitui-se num método eficiente para restaurar certos distúrbios metabólicos da obesidade mórbida, e o mecanismo determinante desta condição é a melhora da sensibilidade à insulina / Abstract: Obesity is an insulin resistance state par excellence, and the metabolic co-morbidity is part of a multifaceted syndrome called the insulin resistance syndrome. The morbidity in severely obese subjects has increased dramatically. The impact of weight loss in the restoration of metabolic fitness has been detected in many clinical series of severely obese patients, but conservative methods in treating class li obesity have been unsuccessful in securing significant weight loss as well as its maintenance. Bariatric surgery is the most radical treatment for obesity, generally being recommended for class li obesity or class II with severe co-morbidity. Data on bariatric surgery have shown improvement in metabolic parameters and particularly in glycemic control in Type 2 diabetic patients. Rowever, little data is available in regard to insulin resistance in severely obese patients. Moreover there are no studies correlating the metabolic improvement and changes in insulin sensibility afier surgery. As we were interested in studying the insulin sensitivity when morbidly obese patients loose massive amounts of weight, we assessed insulin resistance performing an insulin tolerance test (Kitt) and homeostasis model assessment (Roma) prospectively in a surgical series of patients while observing the correlation between amelioration in insulin resistance (Kitt) in parallel with improvement of the metabolic parameters (glucose homeostasis and lipid profile) and changes in leptin levels over a range of glucose tolerance from normal to diabetes. The most relevant contribution of this study was to establish the relationship between improvement in metabolic condition with reduction in insulin resistance, especially reversion of diabetes and dyslipidemia. Furthermore, we could observe that body mass index was the main determinant of the circulating leptin concentration, not depending on insulin action variation. In conclusion, bariatric surgery is an efficient method in restoring metabolic derangement associated with severe obesity, and the main determinant of this condition was the improvement in insulin sensibility / Doutorado / Endoclinologia / Doutor em Clínica Médica
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Inter-relação entre as vias de transmissão do sinal de insulina e leptina em hipotalamo e figado de ratos

Carvalheira, José Barreto Campello, 1971- 22 August 2002 (has links)
Orientador: Mario Jose Abdalla Saad / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-02T07:59:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalheira_JoseBarretoCampello_D.pdf: 29196532 bytes, checksum: 6adaf88914f9488a42fc234e6f8867f9 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Insulina e leptina atuam de forma semelhante e aditiva para controlar a homeostase energética. Entretanto, a base molecular desse sinergismo permanece desconhecida. A insulina sinaliza através de um receptor tirosina quinase que fosforila e ativa seus substratos (IRSs - substratos do receptor de insulina), enquanto a leptina e sua proteína tirosina quinase associada JAK2 (Janus Kinase 2) medeiam a fosforilação e ativação do fator de transcrição STAT3 (Signal Transducer and Activator of Transcription). Para investigar se a insulina e a leptina ativam as mesmas vias de sinalização e para determinar se esses hormônios interagem em hipotálamo, ratos Wistar machos foram estudados após implante de cânula no terceiro ventrículo através de imunoprecipitação, immunoblotting e gel shift. A administração aguda intracerebroventricular (icv) de insulina resultou em aumento da fosforilação do receptor de insulina (IR), substrato 1 do receptor de insulina (JRS-l), substrato 2 do receptor de insulina (IRS-2) e MAPK (Mitogen Activated Protein Kinase), além da associação entre os IRSs e a PI 3-quinase e a fosforilação em serina da Akt. A administração icv de leptina resultou na fosforilação em tirosina da JAK2, OBR, STAT3, IRS-1, IRS-2 e MAPK, bem como da associação entre os IRSs e a PI 3-quinase mas não foi observada a fosforilação da Akt. O estímulo simultâneo com os dois hormônios não aumentou a fosforilação do IRS-1, IRS-2, Akt e MAPK quando comparado com a administração isolada de insulina. Em contrapartida, a insulina induziu a fosforilação da JAK2 e do receptor de leptina (OBR) que, em presença de leptina, aumentou a interação entre o STAT3 e o OBR com conseqüente aumento da ativação do STAT3. A leptina ativou as vias de sinalização classicamente induzidas pela insulina no hipotálamo, e essas vias se intercruzaram, mas foram utilizadas de forma distinta que quando utilizadas pela insulina. Por outro lado a insulina modulou positivamente a via de sinalização da leptina. Esses resultados proporcionam uma base molecular para os efeitos coordenados da insulina e leptina no controle do apetite e peso corporal. Para demonstrar interdependência entre as vias de sinalização da insulina e leptina em hipotálamo de ratos, a transmissão do sinal de insulina em direção às vias da PI 3-quinase e MAPK foi comparada em hipotálamo de ratos zucker obesos (modelo animal de resistência insulina causado pela mutação do receptor de leptina) e controle. A infusão icv de insulina reduziu a ingestão alimentar de ratos controle, o que não foi observado nos animais obesos. Constatamos redução da fosforilação do IR, IRS-1, IRS-2, da associação entre a subunidade p85 da PI 3-quinase com as proteínas IRSs, bem como da fosforilação em serina da Akt no hipotálamo de ratos obesos comparado com os ratos magros. Em contraste, a insulina estimulou a fosforilação em tirosina da MAPK de forma similar em ratos magros e obesos. Assim, documentamos resistência à sinalização da insulina em tecidos hipotalâmicos de ratos Zucker obesos. Esses resultados fortalecem a hipótese de que a insulina tem suas ações anti-obesidade através da via da PI 3-quinase e que a diminuição do sinal por esta via no hipotálamo pode contribuir para o desenvolvimento de obesidade em estados de resistência à insulina. Originalmente, pensava-se que o hipotálamo era o único tecido a expressar a forma longa do receptor de leptina. Entretanto, evidências recentes sugerem que órgãos periféricos, entre eles o figado, também expressam a forma longa do receptor. Assim, na segunda parte deste estudo investigamos os efeitos rápidos e diretos da leptina em figado e determinamos se a leptina interage com a insulina nesse órgão. Em figado de ratos a injeção aguda de leptina ou insulina estimulou a fosforilação da JAK2, STAT3 e STAT5b. A leptina foi menos efetiva que a insulina em estimular as proteínas IRS e a associação destas com a PI 3-quinase. O tratamento simultâneo com os dois hormônios não modificou a fosforilação máxima do STAT3, IRS-l, IRS-2 e Akt, mas causou aumento significativo da fosforilação da JAK2 e do STAT5b quando comparado com a administração isolada de insulina ou leptina. Assim, detectamos uma inter-relação positiva nas vias de sinalização desses hormônios nas proteínas JAK2 e STAT5b em figado de ratos. Concluindo, estes estudos caracterizaram as vias de transmissão do sinal de leptina em hipotálamo e figado, evidenciando mecanismos para a integração da sinalização de insulina e leptina bem como a modulação destas vias em modelo animal de resistência à insulina e leptina nesses tecidos / Abstract: Insulin and leptin have overlapping effects in the control of energy homeostasis and glucose metabolism, but the molecular basis of this synergism is unknown. Insulin signals through a receptor tyrosine kinase that phosphorylates and activates the docking proteins IRSs (insulin receptor substrates), whereas the leptin receptor and its associated protein tyrosine kinase JAK2 (Janus kinase 2) mediate phosphorylation and activation of the transcription factor STAT3 (signal transducer and activator oftranscription). To investigate whether insulin and leptin share common intracellular signal transduction pathways and to determine whether these hormonal signaling systems modulate each other's action in rat hypothalamus male Wistar rats were studied after chronic implantation of an intracerebroventricular (i.c.v.) catheter into the third ventricle. Immunoprecipitation, immunoblotting and EMSA assays were used to examine the activation of insulin and leptin signaling molecules in the rat hypothalamus. Acute i.c.v. administration of insulin resulted in a time-dependent increase in tyrosine phosphorylation of the insulin receptor (IR), insulin receptor substrate 1 (IRS-1), insulin receptor substrate 2 (IRS-2) and MAPK (mitogen activated proein kinase), PI 3 kinase docking and serine phosphorylation of Akt. The i.c.v. administration of leptin resulted in tyrosine phosphorylation of JAK2, IRS-1, IRS-2 and MAPK and PI 3 kinase docking but no phosphorylation of Akt was observed. Simultaneous stimulation with both hormones did not increment tyrosine phosphorylation of IRS-1, IRS-2, Akt and MAPK when compared with isolated administration of insulin. In addition insulin induced JAK2 tyrosine phosphorylation and leptin receptor phosphorylation, which in the presence of leptin, augmented the interaction between STAT3 and this receptor. Insulin also increased the leptin-induced phosphorylation of STAT3 and its activation. Leptin rapidly activates classically insulin signaling pathways directly at the level of hypothalamus, and these pathways overlap with, but are distinct from, those engaged by insulin. On the other side, insulin modulates the leptin signal transduction pathway, and may provide a molecular basis for the coordinated effects of insulin and leptin in feeding behavior and weight control. To demonstrate the interdependence between insulin and leptin signaling in rat hypothalamus in vivo insulin signaling through the phosphatidylinositol 3-kinase (pI 3-kinase), mitogen-activated protein (MAP) kinase were compared in the hypothalamictissues of lean (Fa/?) and obese Zucker (falfa) rats (animal model of insulin resistance, which has a defect in the leptin receptor). Icv insulin infusion reduced food intake in Iean rats but no effect was observed in obese Zucker rats. Pretreatment with PI 3-kinase inhibitors prevents insulin-induced anorexia in lean rats. Insulin-stimulated tyrosine phosphorylation of insulin receptor (IR), IR substrates (IRS-1, IRS-2), the associations of p85 subunit of PI 3-kinase to the IRS proteins and serine phosphorylation of Akt in the hypothalamus of obese rats were significantly decreased compared with the lean rats. In contrast, insulin stimulated tyrosine phosphorylation of MAP kinase was similar in lean and obese rats. This segment of the study provides direct measurements of insulin signaIing in hypothalamic tissues, and document selective resistance to insulin signaling in the hypothalamus of obese Zucker rats at the molecular leveI. These findings have provided support for the hypothesis that insulin may have anti-obesity actions mediated by the PI 3-kinase pathway and that the impaired PI 3-kinase signal pathway in the hypothalamus may Iead to the development of obesity in insulin resistance and diabetic patients. Originally, it was thought that the hypothalamus was the only tissue expressing OBRb. However, recent evidence at the level of messenger RNA expression and cellular function suggest that peripheral organs including liver also express OBRb. Therefore the second part of the study was designed to investigate the rapid and potentially direct effects of leptin on signal transduction in liver and to determine whether insulin and leptin share common intracellular signal transduction pathways. Chronic leptin treatment markedly enhances the action of insulin on hepatic glucose production out of proportion to the body weight loss and increased insulin sensitivity. In the present experiments the cross-talk between insulin and leptin was evaluated in rat liver. Leptin, upon stimulation of JAK2 tyrosine phosphorylation, induced JAK2 coimmunoprecipitation with STAT3, STAT5b, IRS-1 and IRS-2. This phenomenon parallels the leptin-induced tyrosine phosphorylation of STAT3, STAT5b, IRS-1 and IRS-2. Acutely injected insulin stimulated a mild increase in tyrosine phosphorylation of JAK2, STAT3 and STAT5b. Leptin was less effective than insulin at stimulating IRSs phosphorylation and their associations with PI 3-kinase. Simultaneous treatment with both hormones promoted no change in maximal phosphorylation of STAT3, IRS-l, IRS-2 and Akt, but led to marked increase in tyrosine phosphorylation of JAK2 and STAT5b when compared with isolated administration of insulin or leptin. Thus, there is a positive cross-talk between insulin and leptin signaling pathways at the level of JAK2 and STAT5b in rat liver. We have characterized the leptin signaling pathway in hypothalamus and liver and demonstrate various mechanisms for the integration between insulin and leptin in these tissues. We have also showed that the cross-talk between these hormones is tissue dependent and that the effects of this interaction affects the energetic homeostasis and glucose metabolism in the various steps / Doutorado / Clinica Medica / Doutor em Clínica Médica

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