O objetivo deste estudo foi avaliar o fornecimento crônico de leptina recombinante ovina (oLeptina) e do nível de energia da dieta na idade, peso vivo (PV), escore de condição corporal (ECC) e composição corporal à puberdade, assim como avaliar seus efeitos no desenvolvimento dos folículos ovarianos e no consumo de matéria seca (CMS). Foram utilizadas 36 novilhas da raça Nelore, com média de 18 a 20 meses de idade, 276,1 ± 17,9 kg PV e ECC de 4,7 ± 0,46, distribuídas aleatoriamente em três tratamentos: A) Dieta de alta energia; B) Dieta de baixa energia, BL) Dieta de baixa energia com administração subcutânea de oLeptina. Os animais foram alojados de 2 baias coletivas de acordo com a dieta oferecida. As dietas foram formuladas para promover um ganho de peso médio diário (GMD) de 0,3 kg PV/dia e 1,0 kg PV/dia. O controle de consumo foi feito através da pesagem diária das sobras e manutenção dessas entre 5 e 10% do total oferecido. Os animais foram pesados e tiveram o ECC avaliado duas vezes por semana, para acompanhamento do GMD. Foi administrado 12 g de óxido de cromo/animal/dia por deglutição forçada por 10 dias, com coleta de amostras de fezes, dieta e sobras nos últimos 5 dias, para estimativa do consumo individual de MS e energia, através da determinação do cromo nas fezes e do FDNi nas fezes, dietas e sobras. O grupo BL recebeu 4,8 µg de oLeptina/kg PV, via subcutânea, duas vezes ao dia (6:00 e 18:00 horas) por 56 dias, enquanto os grupos A e B receberam 2 ml de solução salina. O diâmetro máximo do folículo dominante (FD) e a presença de corpo lúteo (CL) foram avaliados através de ultrassonografia transretal duas vezes por semana, até o momento da puberdade. No momento da ultrassonografia, foram coletadas amostras de sangue, por punção da veia jugular, para dosagem da concentração sérica de progesterona. A idade à puberdade foi considerada como a idade na primeira detecção de um CL, confirmado como sendo funcional por dosagem de progesterona acima de 1 ng/ml. Após a confirmação da puberdade os animais foram abatidos para estimativa da composição corporal, através da determinação do teor de água em cortes da 9a-10a-11a costelas. O maior teor de energia na dieta reduziu a idade e aumentou o ECC à puberdade (P<0,05). A leptina não teve efeito na idade, PV ou ECC à puberdade (P>0,05). Tanto o maior consumo de energia quanto a leptina aumentaram a velocidade de crescimento e determinaram maior diâmetro médio do FD (P<0,05), entretanto a velocidade de crescimento do FD do grupo BL voltou a diminuir, igualando-se à do grupo BL, após cerca de 30 dias de tratamento, comportando-se de forma quadrática à análise de regressão. O maior consumo de energia determinou maior teor de extrato etéreo e menores teores de proteína, matéria seca e matéria mineral no corpo vazio, além de maior espessura de gordura subcutânea e área de olho de lombo na carcaça (P<0,05). A aplicação de leptina não alterou a composição corporal das novilhas à puberdade (P>0,05). Não houve diferença no CMS (kg MS/dia) entre os grupos, entretanto o grupo A teve menor CMS em % PV, além de maior consumo de energia digestível, metabolizável e líquida para ganho (P<0,05). A leptina não reduziu o CMS das novilhas (P>0,05) tanto em kg MS/dia quanto em % PV. A energia acelera a obtenção da puberdade e altera a composição corporal à puberdade de novilhas zebuínas. A aplicação de leptina não acelerou a obtenção da puberdade de novilhas zebuínas em baixo consumo de energia, mas aumentou temporariamente a taxa de crescimento folicular desses animais. / This study was carried out to evaluate the effects of chronic administration of recombinant ovine leptin (oLeptin) and the energy level of the diet on age, body weight (BW), body condition score (BCS) and body composition at puberty, as well as to evaluate its effects on dominant follicle (DF) development and dry matter (DM) intake. Thirty six Nellore heifers, 18 to 20 months old, with 276.1 ± 17.9 kg BW and BCS of 4.7 ± 0.46 were randomly distributed into three treatments: H) High energy diet; L) Low energy diet; LL) Low energy diet with subcutaneous administration of oLeptin. Heifers were housed in two collective pens according to the diet offered. Diets were formulated to promote an average daily gain (ADG) of 0.3 kg BW/day and 1.0 kg BW/day. Intake was controlled daily by weighting the orts and keeping it between 5 and 10% of the total offered. Heifers were weighed and had their BCS was evaluated twice weekly, in order to control the ADG. Heifers received 12 g of chromic oxide/animal/day by forced swallowing for 10 days, while feces, diet and orts were sampled in the last 5 days, in order to estimate individual DM and energy intake, which was done by feces determination of chromic oxide, and diet and, feces and orts determination of iNDF. The LL group received 4.8 µg oLeptina/kg BW, subcutaneously, twice a day (at 06:00 and 18:00), for 56 days, while H and L groups received 2 ml of saline solution. Maximum DF diameter and presence of corpus luteum (CL) were evaluated twice weekly by transrectal ultrasound, until heifers achieved puberty. At the time of ultrasound evaluation, blood was sampled by jugular venipuncture for serum progesterone determination. Age at puberty was considered as age at first detection of a CL confirmed to be functional by serum progesterone above 1 ng/ml. After puberty confirmation heifers were slaughtered for body composition estimation, which was done by water determination on 9a-10a-11a rib cuts. High energy intake reduced age and enhanced BCS at puberty (P<0.05). Leptin administration did not affect age, BW or BCS at puberty (P>0.05). The high energy intake as well as leptin administration accelerated the DF growth and determined greater DF diameter (P<0.05), however the rate of growth on the LL group decreased after around 30 days of treatment equaling the rate of growth of the L group, and behaving in a quadratic manner at regression analysis. High energy intake enhanced ether extract and lowered protein and minerals proportion on empty body (P<0.05). It also enhanced carcass subcutaneous fat and the longissimus muscle area (P<0.05). Leptin administration did not alter the body composition of heifers at puberty (P>0.05). There was no difference on DM intake (kg DM/day) between groups, however the H group had higher DM intake in terms of % BW, as well as higher intake of digestible, metabolizable and net energy for gain (P<0.05). Leptin did not reduce DM intake neither in terms of kg BW/day nor % BW (P>0.05). Energy intake accelerates the onset of puberty and alters body composition at puberty of zebu heifers. Leptin administration did not accelerate puberty onset of zebu heifers receiving low energy diet, but temporarily enhanced the follicular growth rate of these animals.

Orientador: Ricardo de Lima Zollner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-12T03:39:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_LeonardoRamosNicolauda_M.pdf: 1301168 bytes, checksum: d04e8ef75b775c4dc82df39bb2b4cdd8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A febre aftosa é uma patologia viral, infecto-contagiosa, caracterizada por um cenário repleto de incertezas que lhe são inerentes, resultantes da influência de fatores socioeconômicos e ambientais relacionados ao processo de transmissão, que pode ocorrer por via direta e indireta. Em epidemiologia, grande parte das incertezas são tratadas ou pela Teoria das Probabilidades ou pela Teoria de Conjuntos Fuzzy, a depender da natureza, seja ela oriunda da aleatoriedade ou de verdade parcial. O uso integrado de modelos clássicos, particularmente as Equações Diferenciais Parciais (EDP), modelos fuzzy e probabilísticos no tratamento das duas classes de incertezas ainda é muito incipiente. Com a intenção de contribuir para o aumento dos estudos nessa área, propõe-se um modelo integrado, envolvendo EDP, lógica fuzzy e métodos probabilísticos, a fim de estudar a dinâmica espacial e temporal de fenômenos epidemiológicos, cujas incertezas são importantes para sua evolução. Para tanto, tomou-se como objeto de estudo a febre aftosa em bovinos e elaborou-se um modelo SIR envolvendo EDP para estudar sua evolução espaço-temporal com parâmetros de difusão e transmissão incertos. Esses foram estimados fazendo-se uso de Sistemas Baseados em Regras Fuzzy (SBRF). As variáveis lingüísticas utilizadas nos SBRF apresentaram incertezas de natureza aleatória, as quais foram tratadas por modelos estocásticos. Na implementação computacional, fez-se o acoplamento dos métodos de elementos finitos para a discretização espacial, e Cranck-Nicolson para a temporal, toolbox fuzzy para os modelos fuzzy e Monte Carlo para os modelos estocásticos, todos em um mesmo algoritmo, construído nos ambientes Matlab e Fortran. / Abstract: The foot-and-mouth disease is a viral, infectum contagious pathology, characterized for a scene full of inherent uncertainties, resultants of the influence of social, economic and environmental factors related to the transmission process, that can occur for direct and indirect means. In Epidemiology, great part of the uncertainties are treated either by the Theory of Probabilities or by Fuzzy Logic Theory, depending on the nature, in accordance with the type of uncertainty which can be either deriving of the randomness or coming from the subjectivity. The integrated use of models involving Partial Differential Equations (PDE), Fuzzy Theory and Probabilistic in the treatment of the two categories of uncertainties, simultaneously, is still very incipient. Aiming to contribute to the growth of existing studies in this area, we propose an integrated model, involving PDE Models, Fuzzy Models and Stochastic Models, in order to study the space and secular dynamics of these epidemiological phenomena, whose uncertainties are important for their evolution. To do so, the foot-and-mouth disease in bovines was taken overcome as our study's object and we elaborated a SIR model involving EDP to study its space-weather evolution with uncertain parameters of diffusion and transmission. Due the uncertainties these parameters had been estimated using Rule-Based Fuzzy Systems (RBFS). The linguistic variables of the RBFSs presented uncertainties of random nature, which were treated by random models. For computational results, we coupling several models, using the method of finite elements for the space discretization and Cranck-Nicolson for time discretization, toolbox fuzzy for Fuzzy Models and Mount Carlo for Random Models, all in the same algorithm constructed in the environments Matlab and Fortran. / Mestrado / Ciencias Basicas / Mestre em Clinica Medica

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

Orientador: 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

Orientador: Patrícia de Oliveira Prada / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-21T14:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quaresma_PaulaGabrieleFernandes_M.pdf: 949361 bytes, checksum: 237d0acc0b5bc5358adba045381b4a92 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O hipotálamo é um órgão crucial na regulação do balanço energético por integrar sinais hormonais e nutricionais de órgão periféricos. O hormônio produzido pelo pâncreas - insulina - e o hormônio derivado de células adiposas - leptina- reconhecidamente, agem no SNC controlando a ingestão alimentar e o gasto energético. Recentemente foi demonstrado que a fosforilação em treonina 343 da proteina Cdc2-like kinase 2 (Clk2) é induzida pela sinalização de PI3-q/Akt no fígado. Esta regulação envolve a repressão de genes que controlam a gliconeogênese e produção de glicose hepática, levando a hipoglicemia. Porém, não há informações de que a insulina ou a leptina podem regular a Clk2 no hipotálamo in vivo. Camundongos das linhagens Swiss, db/db e C57/BL6J com oito semanas de idade foram utilizados nos experimentos. Nossos resultados mostraram que a Clk2 é expressa e regulada por insulina e leptina em hipotálamo e também que a inibição da Clk2 causou aumento da adiposidade e ingestão alimentar, diminuição do gasto energético e alterações na expressão de neuropeptídeos e do metabolismo de glicose. Além disso, a fosforilação no sítio treonina 343 da Clk2 está diminuída em animais com obesidade induzida por dieta e geneticamente obesos (db/db). A avaliação da gliconeogênese hepática em animais com a proteína Clk2 inibida via ICV mostrou uma tendência ao aumento da produção hepática de glicose, revelando uma possível participação da proteína Clk2 no controle hipotalâmico da gliconeogênese hepática. Sendo assim, podemos sugerir que a Clk2 hipotalâmica é importante no controle do balanço energético pois sua inibição acarreta obesidade acompanhada por aumento da ingestão alimentar e diminuição do gasto energético, e também podemos sugerir um papel no controle hipotalâmico da produção hepática de glicose / Abstract: The hypothalamus plays an important role in the regulation of whole-body energy balance by integrating nutrients and hormones signals from peripheral inputs. The pancreatic hormone - insulin - and the adipocyte hormone - leptin - are known to act in the CNS controlling food intake and energy expenditure. Leptin and insulin signaling regulate anorexigenic neuropeptide expression. Recently, it was shown that Cdc2-like kinase 2 (Clk2) threonine 343 phosphorylation is induced by PI3K/Akt signaling in the liver. This regulation is involved in the repression of gluconeogenic gene expression and hepatic glucose output leading to hypoglycemia. Thus, it was not shown if insulin or leptin are able to regulate Clk2 threonine 343 phosphorylation in the hypothalamus in vivo. Swiss, db/db and C57/BL6J mice eight-weeks-old were used to proceed the experiments. Our data show that Clk2 is expressed and regulated by insulin and leptin in hypothalamus and hypothalamic Clk2 inhibition increased adiposity and food intake, decreased energy expenditure and disrupted neuropeptides expressions and glucose metabolism. Indeed, Clk2 threonine 343 phosphorylation is impaired in the hypothalamus of DIO and db/db mice. Hepatic gluconeogenesis was evaluated and showed increase in ICV inhibited Clk2 mice, it is plausible that Clk2 participates of hypothalamic control of hepatic gluconeogenesis. We suggest that hypothalamic Clk2 is crucial to control energy balance because its inhibition triggers obesity accompanied by increased food intake, decreased energy expenditure and increased hepatic gluconeogenesis / Mestrado / Clinica Medica / Mestra em Ciências

Tous les organismes présentent des rythmes biologiques sous le contrôle d’horloges internes synchronisées sur le cycle jour-nuit. La perturbation des horloges (travail posté chez l’homme) conduit souvent à des troubles métaboliques. A l’inverse, obésité et diabète sont associés à des perturbations circadiennes. Mon but est de comprendre les mécanismes impliqués dans le lien réciproque entre perturbations circadiennes et troubles métaboliques. Une première partie révèle le rôle de la leptine dans les troubles circadiens de souris génétiquement obèses, au niveau central et périphérique. Dans une seconde partie, nous montrons que l’altération des cycles jour-nuit induit une désynchronisation circadienne chez un rongeur diurne, entraînant un état pré-diabétique et un vieillissement prématuré des cellules hépatiques. Nos résultats ouvrent la voie à des traitements préventifs visant à diminuer les troubles circadiens des patients obèses et les troubles métaboliques des travailleurs postés. / Most organisms exhibit biological rhythms, generated endogenously by circadian clocks, which are synchronized on the light-dark cycle. Disrupting circadian clocks (e.g, shiftwork) lead in most cases to the occurrence of metabolic disorders. Conversely, obesity and diabetes are associated with circadian disruptions. The aim of my project is to provide new insights in the understanding of mechanisms underlying the reciprocal relationships between circadian disruptions and metabolic disorders. We show in a first part that leptin is involved in circadian disturbances of genetically obese mice, at both central and peripheral levels. In a second part, by altering the light-dark cycle, we induce the circadian desynchronization of a diurnal rodent, which leads in turn to a pre-diabetic state associated with accelerated aging of hepatic cells. Our results pave the road to preventive treatments aiming at reducing circadian disruptions in obese patients and metabolic disorders in shiftworkers.

Energy intake (EI) and energy expenditure (EE) across the menstrual cycle (MC), while considering body adiposity, have not been previously evaluated in the same individuals. This study mainly examined the variations in energy balance (EB) across MC. Seventeen women (Body fat-DXA:28.5%) participated in three identical sessions during distinct phases of the MC: Early-follicular, Late-follicular/ovulation and Mid-luteal (confirmed by basal temperature and sex-steroid hormones). EI, resting metabolic rate (RMR), physical-activity EE (PAEE), severity of PMS, leptin and relative-reinforcing value (RRV) of preferred foods were measured during each phase. No differences in body fat, EI, RMR, PAEE, leptin and RRV of food were noted across MC. Trends were noted in preferred snack (p=0.06) and combined snack/fruit (p=0.06) intakes, while differences were noted in severity of PMS (p<0.05) across phases. Changes in EB across the MC were not noted. PMS was more severe, and preferred snack and combined snack/fruit intakes were slightly higher during mid-luteal phase.

L’obésité maternelle, dont la prévalence ne cesse d’augmenter, est associée à de nombreux troubles de l’accouchement, tels que des dépassements de terme à l’origine d’une augmentation du taux de césariennes. Ces troubles pourraient, en partie, s’expliquer par une concentration plasmatique de leptine plus élevée chez les femmes enceintes obèses ainsi que par les effets inhibiteurs, démontrés in vitro, de cette adipokine sur la contractilité myométriale. Au moment de l’accouchement, la transition phénotypique du myomètre d’un état de quiescence utérine à un état contractile est une étape clé indispensable à la mise en route du travail. Elle est associée à une activation de l’apoptose des cellules myométriales ainsi qu’à un remodelage de la matrice extracellulaire utérine. Le but de notre travail était d’étudier la capacité de la leptine à moduler l’apoptose et le remodelage myométriaux induits par le lipopolysaccharide (LPS).Les échantillons de myomètre ont été prélevés lors de césariennes réalisées avant la mise en route du travail, à la maternité du CHU de Dijon. Les effets de la leptine ont été évalués après incubation des explants myométriaux pendant 48 heures avec du LPS (10 µg/ml) avec ou sans leptine (de 10-10 à 10-8 M).Nos résultats ont démontré la capacité de la leptine à inhiber, de façon concentration-dépendante, l’apoptose induite par le LPS en diminuant l’expression des protéines pro-apoptotiques (caspase-3 clivée, BAX) et en augmentant celle du médiateur anti-apoptotique BCL2. Cet effet anti-apoptotique de la leptine dans le myomètre gestant était associé à l’activation de la voie de signalisation ERK1/2. De plus, nos résultats ont montré que la leptine était également capable de s’opposer, de façon concentration-dépendante, à la dégradation du collagène de la matrice extracellulaire myométriale induite par le LPS. Cet effet était associé à l’inhibition de l’activation et de la surexpression des métalloprotéinases MMP2 et MMP9 induites par le LPS.Ce travail a permis d’approfondir les connaissances sur le rôle de la leptine dans la régulation de l'activité du myomètre. Nos résultats suggèrent que les troubles de l’accouchement observés chez les femmes obèses résulteraient de l’inhibition de l’apoptose et du remodelage myométriaux par la leptine, en plus de l’inhibition de la contractilité utérine déjà décrite. / Maternal obesity is associated with a wide spectrum of delivery disorders, such as delayed or post-term delivery, that might be explained partly by the increase in plasma leptin levels in obese women, as leptin inhibits in vitro myometrial contractility. Delivery involves uterine apoptosis and remodelling of the extracellular matrix, via the activation of matrix metalloproteinases (MMP). This study was aimed to assess the role of leptin on human myometrium, by studying the interaction of leptin with lipopolysaccharide (LPS)-induced apoptosis and degradation of myometrial collagen.Myometrial biopsies were obtained from women undergoing caesarean delivery before labour onset. The effects of leptin on myometrial apoptosis and remodelling were assessed by incubating the strips for 48h with LPS (10 µg/ml) alone or with leptin (from 10-10 to 10-8 M).Leptin prevented LPS-induced apoptosis, in a concentration-dependent manner, by down-regulating cleaved caspase-3, BAX and up-regulating BCL2 expression. This effect was specifically mediated through leptin receptors stimulation followed by ERK1/2 signalling pathway activation. Leptin prevented, in a concentration-dependent manner, an LPS-induced decrease in myometrial collagen content, and this effect was associated with a decrease in MMP2 and MMP9 activity and overexpression. These effects of leptin were abolished by pre-treatment with a selective leptin receptor antagonist. These results suggest new potential pathways involved in delivery disorders of obese women and propose a role for leptin-induced inhibition of myometrial apoptosis and extracellular matrix remodelling in the development of such disorders.

Le contrôle central de la balance énergétique implique un réseau neuronal fortement régulé et distribué dans l’hypothalamus et le complexe vagal dorsal (CVD). Au sein de ces structures, les neurones exprimant la pro-opiomélanocortine (POMC) jouent un rôle prépondérant pour limiter la taille des repas et augmenter les dépenses énergétiques. Ainsi l’activité de ces neurones est modulée par la leptine, une hormone qui reflète l’état de réserve énergétique. Les microARN (miARN) sont des ARN non codant de 22 à 26 nucléotides qui régulent l’expression des gènes par appariement spécifique avec des ARNm cibles. Actuellement, le rôle des miARN dans la régulation de la balance énergétique au niveau central reste à être clarifié. Dans ce contexte, nous avons développé un modèle de souris transgéniques qui présentent une perte de l’expression de l’enzyme de maturation des miARN DICER dans les cellules exprimant la POMC. Une augmentation de la sensibilité hypothalamique à la leptine a été observée chez les animaux invalidés ce qui suggère un rôle important des miARN dans le contrôle de l’activité des neurones à POMC par la leptine. Alors, nous avons entrepris d’identifier et de caractériser les miARN qui ciblent potentiellement l’ARNm de la POMC. Une fois identifié les miARN candidats par une approche in silico, l’étude des souris obèses déficientes en leptine (ob/ob) ou en son récepteur (db/db) a montré que l’expression hypothalamique de miR-383, miR-384-3p et miR-488 était augmentée. De plus, l’administration périphérique de leptine chez les souris ob/ob a restauré l’expression de ces miARN à des niveaux semblables à ceux observés chez les animaux non obèses. / The central control of energy balance involves a highly regulated neuronal network within the hypothalamus and the dorsal vagal complex (DVC). In these structures, pro-opiomelanocortin (POMC) neurons are known to reduce meal size and to increase energy expenditure. Thus, leptin, a peripheral signal that relays information regarding body fat content, modulates the activity of POMC neurons. MicroRNAs (miRNAs) are short non-coding RNAs of 22-26 nucleotides that post-transcriptionally interfere with target gene expression by binding to their mRNAs. To date, the role of the miRNAs in the control of energy balance remains to be clarified. In this context, we developed a transgenic mouse model with a deletion of the miRNA processing enzyme DICER specifically in POMC cells. Conditional deletion of Dicer in POMC cells leads to an increase in hypothalamic leptin sensitivity. These results suggest an important role of miRNAs in the leptin-dependent POMC neuron activity. Next, we identified and characterized the miRNAs that potentially target POMC mRNA. After the selection of miRNA of interest by in silico approach, we observed that miR-383, miR-384-3p, and miR-488 expressions were up-regulated in the hypothalamus of leptin deficient ob/ob mice. In accordance with these observations, we showed that miR-383, miR-384-3p and miR-488 were also increased in db/db mice that exhibit a non-functional leptin receptor. The intraperitoneal injection of leptin down-regulated the expression of these miRNAs of interest in the hypothalamus of ob/ob mice, thus showing the involvement of leptin in the expression of miR-383, miR-384-3p and miR-488.

Orientador: Sarah Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T08:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_GiseleAlmeida_M.pdf: 1859346 bytes, checksum: 3cb1bc28cbd20d9ddb7e8e3a58874a1e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Introdução: O acetato de medroxiprogesterona de depósito (AMPD, Depoprovera®) é um método contraceptivo de alta eficácia e segurança; seu uso tem se difundido amplamente e vem sendo utilizado por milhões de mulheres. Existem poucos estudos na literatura sobre o gasto energético em repouso nas usuárias de Depoprovera®, e é possível que existam variações especialmente naquelas que ganham peso em uso do método. Objetivo: Avaliar as alterações no peso, composição corporal e gasto energético em repouso de mulheres em uso de acetato de medroxiprogesterona de depósito e DIU TCu 380 no período de 12 meses. Métodos: Estudo prospectivo com 20 usuárias de Depoprovera® e 17 usuárias de DIU TCu380, como controle, no período de um ano. Mulheres atendidas no ambulatório de Planejamento Familiar do CAISM/UNICAMP em idade fértil, que optaram como método contraceptivo o injetável Depoprovera®, sem uso prévio deste método, e que apresentavam Índice de Massa Corporal (IMC) < 30 kg/m², além de mulheres que utilizavam o método contraceptivo não hormonal DIU TCu 380A foram convidadas a participar do estudo. Resultados: Os grupos foram pareados no período basal, tornando-se um grupo homogêneo em relação a peso, idade e IMC. Após 12 meses de avaliação, pode-se observar aumento de peso, IMC e superfície corporal de forma significativa no grupo Depo. Em relação ao gasto energético em repouso e quociente respiratório, houve aumento significativo da taxa metabólica basal nos dois grupos. O quociente respiratório reduziu de forma significante nos dois grupos. Quando o grupo Depo foi subdividido por ganho de peso, o subgrupo que ganhou < 3 kg após 12 meses teve aumento significativo de peso, IMC, superfície corporal e quociente respiratório, já o subgrupo que ganhou > 3 kg aumentou significativamente peso, IMC, superfície corporal, peso de massa magra, peso de massa gorda, taxa metabólica basal, Leptina, HOMA-IR e circunferência da cintura e reduziu quociente respiratório após os 12 meses de acompanhamento. Conclusão: Nosso estudo encontrou alterações relevantes no peso, composição corporal e perfil metabólico da população estudada nos primeiros 12 meses de uso do contraceptivo. Essas alterações principalmente o aumento de peso corporal, aumento dos níveis de leptina e HOMA-IR, podem contribuir para o desenvolvimento de algumas complicações crônicas, entre elas a obesidade, resistência à insulina e diabetes mellitus / Abstract: Introduction: Depot Medroxyprogesterone Acetate (DMPA, Depoprovera®) is an high contraceptive efficacy and safety; its use has spread broadly and has been used by millions of women. There are few studies on the resting energy expenditure in Depoprovera® users, and it is possible that there are variations especially those who gain weight using the method. Objective: To evaluate the changes in weight, body composition and resting energy expenditure in women using depot medroxyprogesterone acetate and IUD TCu 380 in 12 months. Methods: This was a prospective study with 20 Depoprovera® users and 17 IUD users TCu380 as a control within one year. Women attending the outpatient clinic of CAISM / UNICAMP of childbearing age who chose the injectable contraceptive Depoprovera ® without previous use of this method, Body Mass Index (BMI) < 30kg / m², and women using non-hormonal contraception IUD TCu 380, were invited to participate in the study. Results: The groups were paired at baseline, becoming a homogeneous group in relation to age (± 1 year), and BMI (+1 kg/m²). After 12 months of evaluation, we could observe a significant increase in the DMPA group in weight, BMI and body surface. Relative to resting energy expenditure and respiratory quotient, there was an increase of baseline metabolic rate in both groups after one year. The respiratory quotient was significantly reduced after 12 months in groups DMPA and IUD. The sub-group DMPA that gained < 3kg had increased significant weight, BMI and body surface with respiratory quotient reduction, while the sub-group that gained > 3kg had a significant increase in weight, BMI, body surface, free fat mass, fat mass, baseline metabolic rate, Leptin, HOMA-IR and waist circumference, with respiratory quotient significantly reduced. Conclusion: Our study found significant changes in weight, body composition and metabolic profile of the population studied in the first 12 months of contraceptive use. These changes mainly increased body weight, leptin levels and HOMA-IR which can contribute to the development of some chronic complications, including obesity, insulin resistance and diabetes mellitus / Mestrado / Clinica Medica / Mestra em Clínica Médica