A leptina é um componente importante do complexo sistema fisiológico que regula o armazenamento, o equilíbrio e o uso de energia pelo organismo. É descrito na literatura que a concentração plasmática de leptina e/ou a quantidade de mRNA de leptina nos adipócitos, correlacionam-se positivamente com o gênero, a ingesta calórica, o IMC, e a massa de tecido adiposo. A leptina pode aumentar o gasto energético por meio da estimulação nervosa simpática. A ação tecidual da leptina se da através de sua ligação com seu receptor. O receptor de leptina apresenta heterogeneidade na população humana, com naturais ocorrências de polimorfismos que codificam para o aminoácido das posições 109, 223 e 656 entre outros. Acredita-se que mutações no gene do receptor podem modificar sua função e afetar os níveis séricos de leptina na população em geral, sugerindo que este polimorfismo possa contribuir para a correlação da obesidade com a doença cardiovascular associado à atividade nervosa simpática. Neste estudo, avaliamos a relação entre as variantes alélicas do gene do receptor de leptina e mudanças na composição corporal, nas variáveis metabólicas, neurovasculares e hemodinâmicas de mulheres obesas antes e após um programa de treinamento físico e dieta hipocalórica. Como achado principal do nosso estudo, observamos que as pacientes obesas com polimorfismo Gln223Arg/Arg223Arg apresentaram maior massa gorda em comparação ao grupo de mulheres obesas Gln223Gln no período inicial do estudo. Não foram encontradas diferenças nas demais variáveis antropométricas, metabólicas, neurovasculares e hemodinâmicas do códon 223. As variáveis antropométricas, metabólicas, neurovasculares e hemodinâmicas permaneceram semelhantes entre as formas genéticas dos códons 109, 656. Como esperado, a mudança no hábito de vida impactou em algumas das variáveis antropométricas, metabólicas, neurovasculares e hemodinâmicas, porém as variantes genéticas de cada códon não alteraram essas variáveis. A partir dos dados apresentados, podemos dizer que o polimorfismo Gln223Arg/Arg223Arg influencia no aumento de massa gorda em mulheres obesas. Entretanto, após quatro meses de intervenção nos hábitos de vida dessas pacientes, a associação entre o polimorfismo citado e o aumento da massa gorda não se manteve, o que pode ser atribuído à melhora da resistência a ação da leptina, que sabidamente é favorecida por perda de peso, como ocorreu na nossa população / Leptin is an important component of a complex physiological system that contributes to the regulation of the organic energy balance. Leptin plasmatic concentration or mRNA quantities are positive related to gender, caloric intake, BMI and fat mass. Energy expenditure can be altered by leptin action through the nervous sympathetic stimulus. Leptin acts via its specific receptor. These receptor presents heterogeneity in human population, with natural occurrences of polymorphisms that codify to different proteins. Mutations in gene receptor can modify the leptin level and consequently its action. This suggests that the polymorphism of leptin receptor could contribute to the relation of obesity and cardiovascular disease, and the sympathetic nervous system is involved in this process. In this study we evaluate the relation between allelic variants of leptin receptor gene with changes in corporal composition, metabolic, neurovascular and hemodynamic variables in obese women, before and after a life style change program. The main result of this investigation is that the women that carrier a polymorphism in codon 223, with mutation of glicina to arginina presented higher fat mass than the other polymorphisms. There are no differences in the other antropometric, metabolic, neurovascular and hemodynamic variables in this codon. All the studied variables were similar between the genetic forms 109 and 656. As expected, the life style changes positive impact in some of the anthropometric, metabolic, neurovascular and hemodynamic variables, but the allelic variants did not alter these variables. In conclusion, the data presented permit us to say that the Gln223Arg/Arg223Arg polymorphism influences the fat mass gain in obese women. However, after four months of exercise training and diet, this difference in fat mass gain did not keep, wich can be atributted to the improvement in the leptin resistence and the weigh loss, which occurred in our population

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.

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.

Cerca de metade dos brasileiros adultos apresentam obesidade ou sobrepeso, sendo o excesso de ganho de peso durante a gestação um dos mais importantes fatores de risco para o desenvolvimento da obesidade em mulheres. Além do ganho de peso excessivo durante a gravidez, o diabetes gestacional é outro problema metabólico enfrentado frequentemente por gestantes. No presente trabalho demonstramos que a expressão de SOCS3 em células que expressam o receptor de leptina (LepR) é essencial para causar plenamente a hiperfagia decorrente da gestação e lactação, que consequentemente, reduz o ganho de peso e o acúmulo de gordura durante estes períodos, garantindo menor retenção do peso pós-parto. Finalmente, a deleção do gene SOCS3 em células que expressam o LepR melhorou significantemente a homeostase glicêmica durante a gestação protegendo as fêmeas contra o desenvolvimento do diabetes gestacional. / About half of brazilian adults are obese or overweight, and excess weight gain during pregnancy among the most important risk factors for the development of obesity in women. Besides the excessive weight gain during pregnancy, gestational diabetes is another metabolic problem often faced by pregnant women. The present work we demonstrated that the expression of SOCS3 in LepR expressing cells has proved essential to fully cause hyperphagia due to pregnancy and lactation that, as a consequence, reduces weight gain and fat accumulation during these periods, ensuring a lower weight retention postpartum. Finally, the conditional deletion of SOCS3 significantly improves glucose homeostasis during pregnant females protecting against the development of gestational diabetes.

Melhorar o peso dos leitões ao nascimento e consequentemente ao desmame é um os principais desafios da suinocultura moderna, uma vez que ao serem melhoradas para produzir uma quantidade maior de leitões ao nascimento, as matrizes hiperprolíficas acabaram desenvolvendo uma característica indesejável, que é a produção de leitegadas com maior desuniformidade, e um número elevado de leitões com baixo peso ao nascimento. O objetivo do presente estudo foi avaliar a variação do nível de fibra bruta na dieta fornecida dos 74 aos 114 dias de gestação, sobre a digestibilidade dos nutrientes e da energia na gestação, desempenho produtivo e respostas sanguíneas das fêmeas nos períodos de lactação e gestação. Foram utilizadas 33 porcas distribuídas em um delineamento experimental inteiramente casualizado. Os níveis de fibra bruta (FB) nos tratamentos (T) foram: 3,3%, 7,0% e 10,1%. Para aumentar o nível de fibra a quirera de arroz e o farelo de soja foram substituídos parcialmente por farelo de arroz desengordurado e casca de soja. O consumo diário de nutrientes e energia foi similar para todo o período de gestação estudado, diferindo apenas o volume de ração consumida, que para o período dos 74 aos 90 dias de gestação foi de 2,10, 2,21 e 2,40 kg/dia, e para 91 a 111 dias de 2,47, 2,65 e 2,85 kg/dia para T1, T2 e T3, respectivamente. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo procedimento MIXED do SAS, e as médias comparadas pelo teste de Fisher (LSD). Análise de regressão foi realizada, utilizando-se a regressão linear ou quadrática conforme o melhor ajuste. Na gestação, o aumento de fibra da dieta proporcionou um decréscimo linear (P<0,05) na energia digestível (ED) e no coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) (%) da matéria seca (MS), energia bruta (EB), proteína bruta (PB), carboidratos não fibrosos (CNF) e matéria orgânica (MO). Os níveis sanguíneos, na gestação, de proteína total e globulinas apresentaram um efeito quadrático (P<0,05) ao nível de fibra da dieta, já o colesterol apresentou um efeito linear crescente (P<0,05). Aos 105 dias de gestação e aos 4 dias de lactação os níveis de creatinina (P<0,05) foram maiores nas fêmeas que consumiram 10,1% de FB. O desempenho produtivo e reprodutivo das fêmeas na gestação e lactação, e o peso dos leitões ao nascimento não foram influenciados (P>0,05) pelos T, no entanto, o ganho médio diário das leitegadas apresentou um efeito linear crescente (P<0,05) com o aumento da FB da dieta. Concluindo, o aumento da fibra na dieta causou diminuição na digestibilidade dos nutrientes e energia, sem, contudo afetar o desempenho das matrizes na gestação, lactação e dos leitões ao parto. O uso da fibra na gestação melhorou o ganho de peso dos leitões na lactação. / Improving the weight of piglets at birth and consequently at weaning is one the key challenges of modern pig industry, since by being improved to produce greater amount of piglets at birth, hyperprolific matrices end up by developing an undesirable characteristic, which is the production of littermates with lack of uniformity and high number of piglets with low birth weight. The aim of this study was to evaluate the effect of the variation in crude fiber level in the diet provided at 74 to 114 days of gestation on the digestibility of nutrients and energy in pregnancy, production performance and blood responses of sows in periods of lactation and pregnancy. Thirty-three sows were distributed in a completely randomized design. Crude fiber levels (CF) in treatments (T) were 3.3%, 7.0% and 10.1%. To increase the fiber level, broken rice and soybean meal were partially replaced by defatted rice bran and soybean hulls. The daily intake of nutrients and energy was similar for the entire pregnancy period, differing only in the amount of diet consumed, and for the period from 74 to 90 days of pregnancy, levels were 2.10, 2.21 and 2.40 kg/day and from 91 to 111 days of 2.47, 2.65 and 2.85 kg/day for T1, T2 and T3, respectively. The data were submitted to analysis of variance using the SAS MIXED procedure, and means were compared using the Fisher test (LSD ). Regression analysis was performed using the linear or quadratic regression according better fit. During pregnancy, the increase in dietary fiber provided a linear decrease (P <0.05) in digestible energy (DE) and apparent digestibility coefficient (ADC) (%) of dry matter (DM), crude energy (CE), crude protein (CP), non-fiber carbohydrates (NFC) and organic matter (OM). Blood globulins and total protein levels in pregnancy showed a quadratic effect (P <0.05) to the dietary fiber level, but cholesterol showed an increasing linear effect (P <0.05). At 105 days of pregnancy and after 4 days of lactation, creatinine levels (P <0.05) were higher in females who consumed 10.1% CF. The productive and reproductive performance of females during pregnancy and lactation, and the weight of piglets at birth were not affected (P> 0.05) by T; however, the average daily gain of piglets showed a linear increase (P <0.05) with increasing CF in the diet. In conclusion, increasing fiber in the diet caused a decrease in the digestibility of nutrients and energy, without; however, affecting the performance of matrices during pregnancy, lactation and weight of piglets at birth. The use of fiber during pregnancy improved the weight gain of piglets during lactation.

We aimed to elucidate the role of vitamin D supplementation on adipokines through a systematic review and a meta-analysis of randomized placebo-controlled trials (RCTs). The search included PUBMED, Scopus, Web of Science and Google Scholar through July 1st, 2015. Finally we identified 9 RCTs and 484 participants. Meta-analysis of data from 7 studies did not find a significant change in plasma adiponectin concentrations following vitamin D supplementation (mean difference [MD]: 4.45%, 95%CI: -3.04, 11.93, p=0.244; Q=2.18, I(2)=0%). In meta-regression, changes in plasma adiponectin concentrations following vitamin D supplementation were found to be independent of treatment duration (slope: 0.25; 95%CI: -0.69, 1.19; p=0.603) and changes in serum 25-hydroxy vitamin D [25(OH)D] levels (slope: -0.02; 95%CI: -0.15, 0.12; p=0.780). Meta-analysis of data from 6 studies did not find a significant change in plasma leptin concentrations following vitamin D supplementation (MD: -4.51%, 95%CI: -25.13, 16.11, p=0.668; Q=6.41, I(2)=21.97%). Sensitivity analysis showed that this effect size is sensitive to one of the studies; removing it resulted in a significant reduction in plasma leptin levels (MD: -12.81%, 95%CI: -24.33, -1.30, p=0.029). In meta-regression, changes in plasma leptin concentrations following vitamin D supplementation were found to be independent of treatment duration (slope: -1.93; 95%CI: -4.08, 0.23; p=0.080). However, changes in serum 25(OH)D were found to be significantly associated with changes in plasma leptin levels following vitamin D supplementation (slope: 1.05; 95%CI: 0.08, 2.02; p=0.033). In conclusion, current data did not indicate a significant effect of vitamin D supplementation on adiponectin and leptin levels. / Revisión por pares

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.

Leptin acts within the brain to increase resting metabolic rate (RMR) and blood pressure (BP). The renin-angiotensin system (RAS) elicits similar effects in the brain, as reviewed in chapter 1, and it has previously been shown that central angiotensin II type 1 (AT1) receptors are required for leptin-mediated inductions in sympathetic nerve activity to the brown adipose tissue. Thus, we hypothesize that the brain RAS mediates the metabolic effects of leptin. To investigate the interaction between the RAS and leptin, we generated the AT1ALepR-KO mouse which lacks the AT1A receptor in leptin-sensitive cells. In chapter 2, we demonstrated that stimulation of RMR by DOCA-salt and high fat diet requires AT1A receptors in leptin receptor-expressing cells and that these cells expressing both AT1A and the leptin receptor appear to be agouti related-peptide (AgRP) neurons. In chapter 3, we investigated the role of AT1A specifically in AgRP neurons by utilizing AT1AAgRP-KO mice. Similar to AT1ALepR-KO mice, AT1AAgRP-KO mice exhibited deficits in BAT SNA responses to leptin and induction of RMR by alpha melanocyte stimulating hormone. In chapter 4, we utilized a novel transgenic mouse model to demonstrate that microglia do not express the AT1A receptor under chow or high fat diet fed conditions. Taken together, we conclude that a subset of AgRP neurons, which express both the leptin receptor and the AT1A receptor, are critical for the control of sympathetic nerve activity and ultimately RMR.

The purpose of this biobehavioral study was to explore relationships between psychosocial stressors of acculturation, acculturative stress, and metabolic markers of leptin and adiponectin in Mexican American women with and without gestational diabetes mellitus (GDM). A case control design was used for this secondary analysis which included a sample of 38 pregnant women with GDM and 38 healthy controls without GDM, who were matched on age and BMI status. Subjects completed two surveys—the Multidimensional Acculturation Scale II (MASII) and the Multidimensional Acculturative Stress Inventory (MASI)—which measured acculturation and acculturative stress. Descriptive statistics, Pearson r correlations, and independent sample t-tests were used to analyze the data. The results from this study indicated that significant relationships do exist between some of the variables of interest; however, there were no overall significant differences found between women with and without gestational diabetes. These mixed results may be an indicator of a need to further explore these concepts. / text

The overall objective of this thesis was to test the hypothesis that maternal overnutrition has adverse effects on the expression of central metabolic regulators in offspring but could be offset by supplementing green tea extract (GTE) to the dams during gestation and/or lactation. This thesis focuses on two aspects of central metabolic regulation: the leptin signaling that links to appetite regulation and the sirtuin 1(SIRT1)/oxidative stress pathway that links to insulin sensitivity (IS). This study was initiated based on previous findings of this laboratory that via developmental programming energy intake of offspring born to dams given GTE during lactation was suppressed and that IS was improved in offspring of dams supplemented with GTE during gestation and/or lactation. The diets used included low fat (LF), high-fat (HF), and HF diet added with 0.75% or 1%GTE (GT1, GT2). In experiment 1, female rats were given the respective diet 8 weeks prior to mating till the end of lactation. Male offspring were weaned to the HF, GT1 or GT2 diet for 10 weeks forming the LF/HF, HF/HF, GT1/HF, GT2/HF, HF/GT1 and HF/GT2 groups. Maternal and postweaning GTE supplementation increased hypothalamic leptin receptor (OB-Rb) and signal transducer activator of transcription 3 (STAT3) mRNA suggestive of enhanced leptin signaling but pro-opiomelanocortin (POMC) mRNA expression, an appetite inhibitor was only elevated in the HF/GT1 group which was associated with reduction in food intake in this group. Central oxidative status was improved in GT1/HF and GT2/HF offspring through enhanced hypothalamic SIRT1 and peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha (PGC-1α) expression compared with the HF/HF group. These improvements coincided with better IS in the HF offspring born of GTE supplemented dams. Experiment 2 was designed to determine the relative importance of gestation and lactation as the critical period for GTE supplementation. Female rats were assigned to LF, HF or GT1 diet 9 weeks prior to mating till the end of pregnancy. During lactation half of the HF and GT1 dams had the diet switched to GT1 and HF, respectively. Male offspring were fed the LF or HF diet until 22 weeks of age forming 10 offspring groups: LF/LF/LF, LF/LF/HF, HF/HF/LF, HF/HF/HF, HF/GT1/LF, HF/GT1/HF, GT1/HF/LF, GT1/HF/HF, GT1/GT1/LF, and GT1/GT1/HF. Consistent with a reduction in energy intake in offspring born to dams receiving GTE supplementation during lactation, there was an increase in melanocortin 4 receptor (MC4R) expression in the hypothalamus (P<0.05). Regardless of postweaning diet, offspring of dams given GTE during gestation and/or lactation had elevated hypothalamic PGC-1α and reduced protein phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase-1 when compared with offspring of unsupplemented dams(P<0.05) which was associated with improved IS. Hence, leptin signaling and appetite regulators in the offspring were selectively affected by GTE supplementation during lactation whereas offspring exhibited improved ability to handle oxidative stress if dams received GTE supplementation during gestation and/or lactation. Collectively, these results support the notion that central mechanisms with roles in appetite control and oxidative status are susceptible to the programming phenomenon triggered by maternal nutritional status. / published_or_final_version / Biological Sciences / Master / Master of Philosophy