No músculo esquelético (ME) resistente à insulina, a disponibilidade elevada de ácidos graxos (AGs) livres observada na obesidade provoca alterações na função mitocondrial. Sendo os microRNAs (miRs) moléculas recentemente apontadas na regulação gênica de vias metabólicas, nosso objetivo foi investigar em ME de camundongos com resistência à insulina (RI) induzida por dieta hiperlipídica durante 8 semanas, tratados com fenofibrato (CF e HF) ou metilcelulose (veículo; grupos C e H) nas duas semanas antes do sacrifício, se os miRs-1a, 133a/b, 206, 208b, 499 e miR-223 participam da patogênese da RI. O quadro de RI foi induzido no grupo H e o fenofibrato reverteu parcialmente a RI (grupo HF) observada através das alterações em parâmetros metabólicos e enzimáticos, que parecem ser mediados pelo miR-1a regulando a proteína AMPKα2. O aumento na transcrição de AMPKα2 ativa processos catabólicos tais como a captação de glicose e oxidação de AGs, sendo considerada a principal enzima reguladora do metabolismo celular ao estimular a expressão de genes mitocondriais via PGC-1α. / In skeletal muscle (SM) tissue, evidences suggest that the high availability of free fatty acids (FFAs) observed in obesity plays a central role in the development of insulin resistance (IR) by causing changes in mitochondrial function. Since microRNAs (miRs) are recently identified molecules acting as gene regulators of metabolic pathways, we aimed to investigate in SM of insulin resistant mice induced by 8 weeks of high-fat diet (HFD) feeding, treated with fenofibrate (CF and HF) or metilcelulose (vehicle, C and H) two weeks before euthanasia, if miRs-1a, 133a/b, 206, 208b, 499 and 223 are involved in IR pathogenesis. IR was induced after 8 weeks of HFD (H), and fenofibrate treatment (HF) partially reverted this condition by causing alterations on metabolic and enzymatic parameters, which seems to be mediated by miR-1a regulating AMPKα2 protein. AMPKα2 increased translation active catabolic processes such as glucose uptake and FFAs oxidation, being considered the main regulator of cell metabolism by stimulating mitochondrial genes expression via PGC-1α.

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Pesquisa do estado de S?o Paulo (FAPESP) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Objetivou-se avaliar a influ?ncia da express?o da leptina e relacionar as concentra??es de leptina plasm?tica com as caracter?sticas de desenvolvimento corporal, mudan?as no proteoma do m?sculo Longissumus dorsi e o impacto o modelo na estima??o de equa??es de predi??o de consumo de alimentos em bovinos Nelore e no ranking de desempenho alimentar, utilizando diferentes modelos para a estimativa do consumo alimentar residual (CAR). Foi utilizado um total de 97 animais classificados para alto e baixo CAR, medidos para caracter?sticas de ingest?o, crescimento, efici?ncia alimentar, concentra??o plasm?tica de leptina e caracter?sticas de carca?a. Foram abatidos 20 animais classificados para alto e baixo CAR e coletadas amostras do m?sculo Longissimus dorsi, para an?lise da express?o do gene leptina e prote?mica. Os modelos utilizados para estima??o do CAR foram o modelo atualmente em uso e modelos que inclu?ram medidas de ultrassom de m?sculo e espessura de gordura. As amostras de prote?nas extra?das do m?sculo Longissimus dorsi foram separadas em duas etapas: a primeira etapa de separa??o das prote?nas foi realizada por migra??o eletrofor?tica em tira de IPG (Immobilized pH Gel) at? o ponto isoel?trico; a segunda, realizada pela migra??o eletrofor?tica das prote?nas focalizadas na tira de IPG (primeira dimens?o) e em seguida, em gel de acrilamida de acordo com o peso molecular (segunda dimens?o). Ap?s as an?lises dos g?is 2-D, os spots diferencialmente expressos nos grupos de CAR foram excisados para an?lise por dessor??o a laser, assistida por matriz MALDI TOF/TOF. As an?lises estat?sticas foram realizadas utilizando o procedimento MIXED do SAS, as estimativas de correla??o fenot?pica, utilizando o procedimento CORR e a compara??o dos valores de express?o entre as classes de CAR,utilizando o procedimentoCONTRAST do procedimento MIXED. Animais classificados para baixo CAR apresentaram maior express?o do gene leptina (2,80) e maior concentra??o plasm?tica (11,48) deste gene em bovinos Nelore. Os n?veis mais elevados de leptina podem estar envolvidos na redu??o da ingest?o de alimentos em animais classificados para baixo CAR, indicando ser um regulador na diferen?a de consumo de alimentos pelos animais. Embora os modelos de CAR tenham apresentado diferen?as na estima??o, as correla??es entre cada um dos modelos indicaram que estes n?o foram diferentes uns dos outros na classifica??o dos animais para efici?ncia alimentar. A maior express?o de fibras de contra??o lenta em bovinos mais eficientes ocorre devido a uma redu??o preferencial das fibras musculares de contra??o r?pida, como uma adapta??o para melhor lidar com a redu??o da exig?ncia nutricional, por apresentar diferen?as no perfil metab?lico da contra??o muscular. No entanto, a varia??o na efici?ncia do modelo que inclui os par?metros de composi??o corporal ? muito importante, sugerindo que a composi??o corporal pode ser fundamental para explicar a varia??o no consumo de alimentos e que ele precisa ser inclu?do no modelo de c?lculo do CAR. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Zootecnia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2014. / ABSTRACT The objectives were to evaluate the effects of leptin expression and to correlate plasma leptin concentrations with corporal development traits, changes in proteomics of the Longissumus dorsi muscle, and the impact of the model approach in estimating predicting equations for feed intake in Nellore animals and in feed performance ranking using different models for the estimation of residual feed intake (RFI). A total of 97 animals, classified for high and low RFI, measured for intake, growth, feed efficiency, plasma leptin concentration, and carcass traits, was utilized. Twenty animals classified for high and low RFI were slaughtered, and Longissimus dorsi muscle was sampled to analyze leptin gene expression and proteomics. Models utilized for RFI estimation were the current model used, and models which included muscle ultrasound and fat thickness measurement. Protein samples of Longissimus dorsi muscle were separated into two stages: the first stage of proteins separation was performed by electrophoretic migration in IPG (Immobilized pH Gel) strip until the isoelectric point; the second, performed by electrophoretic migration of the proteins in the focused IPG strip (first dimension) and then, in acrylamide gel according to the molecular weight (second dimension). After analysis of 2-D gels, spots differentially expressed in RFI groups were excised for analysis by laser desorption assisted by MALDI TOF / TOF matrix. Statistical analyzes were achieved by using the MIXED procedure of SAS, estimation of phenotypic correlation, using the CORR procedure, and comparison of expression values ??among RFI classes, using the CONTRAST procedure of the MIXED procedure. Low RFI animals had greater expression of leptin gene (2.80) and greater plasma concentration (11.48) in Nellore animals. Greater levels of leptin can be involved in the reduction of feed intake in low RFI animals, indicating to be a regulator on feed intake. Although RFI models were different in estimating values, correlations among each model indicate that they were not different in classifying animals for feed efficiency. The greater expression of slow-twitch fibers in more efficient cattle is due to preferential reduction of the fast twitch muscle fibers, as an adaptation to better deal with reduced nutritional requirement because it shows differences in the metabolic profile of muscle contraction. Nonetheless, variation in efficiency of the model that includes body composition parameters is important, suggesting that body composition can be critical to explain variations in feed intake and it must be included in the RFI model.

No músculo esquelético (ME) resistente à insulina, a disponibilidade elevada de ácidos graxos (AGs) livres observada na obesidade provoca alterações na função mitocondrial. Sendo os microRNAs (miRs) moléculas recentemente apontadas na regulação gênica de vias metabólicas, nosso objetivo foi investigar em ME de camundongos com resistência à insulina (RI) induzida por dieta hiperlipídica durante 8 semanas, tratados com fenofibrato (CF e HF) ou metilcelulose (veículo; grupos C e H) nas duas semanas antes do sacrifício, se os miRs-1a, 133a/b, 206, 208b, 499 e miR-223 participam da patogênese da RI. O quadro de RI foi induzido no grupo H e o fenofibrato reverteu parcialmente a RI (grupo HF) observada através das alterações em parâmetros metabólicos e enzimáticos, que parecem ser mediados pelo miR-1a regulando a proteína AMPKα2. O aumento na transcrição de AMPKα2 ativa processos catabólicos tais como a captação de glicose e oxidação de AGs, sendo considerada a principal enzima reguladora do metabolismo celular ao estimular a expressão de genes mitocondriais via PGC-1α. / In skeletal muscle (SM) tissue, evidences suggest that the high availability of free fatty acids (FFAs) observed in obesity plays a central role in the development of insulin resistance (IR) by causing changes in mitochondrial function. Since microRNAs (miRs) are recently identified molecules acting as gene regulators of metabolic pathways, we aimed to investigate in SM of insulin resistant mice induced by 8 weeks of high-fat diet (HFD) feeding, treated with fenofibrate (CF and HF) or metilcelulose (vehicle, C and H) two weeks before euthanasia, if miRs-1a, 133a/b, 206, 208b, 499 and 223 are involved in IR pathogenesis. IR was induced after 8 weeks of HFD (H), and fenofibrate treatment (HF) partially reverted this condition by causing alterations on metabolic and enzymatic parameters, which seems to be mediated by miR-1a regulating AMPKα2 protein. AMPKα2 increased translation active catabolic processes such as glucose uptake and FFAs oxidation, being considered the main regulator of cell metabolism by stimulating mitochondrial genes expression via PGC-1α.

Ácidos graxos w-3 são conhecidos por melhorar a sensibilidade à insulina e a homeostase da glicose em modelos animais de resistência à insulina (RI). Esses efeitos tem sido relacionados a diferentes mecanismos e estudos recentes sugerem um papel importante da mitocôndria. Por isso, avaliamos a influência da suplementação com óleo de peixe (fonte rica em w-3) sobre a fisiologia mitocondrial no músculo esquelético resistente à insulina. Camundongos C57B1/6 machos, 8 semanas/idade, foram distribuídos em 4 grupos: dieta normolipídica (C), dieta hiperlipídica (H), C + óleo de peixe (CP) and H + óleo de peixe (HP). O menor consumo de O2 induzido pela dieta hiperlipídica foi associado à elevada produção de EROs, à menor trancrição de PGC1a, ATM, NRF1 e TFAM, e também à redução da fosforilação de Akt. Esses efeitos foram parcialmente prevenidos pelo óleo de peixe, que elevou a respiração, bem como o conteúdo de ICATs, a ativação de Akt e AMPK, e expressão de ATM, catalase e proteínas envolvidas na biogênese e função mitocondrial (PGC1a, PPARa, CPT1). A suplementação com óleo de peixe protege contra a RI no músculo esquelético reduzindo a produção de EROs, que parece exercer papel central na regulação da função mitocondrial através de mecanismo envolvendo a proteína ATM. / Omega-3 fatty acids are suggested to improve insulin sensitivity and glucose homeostasis in animal models of insulin resistance. These beneficial effects have been linked to different mechanisms and recent studies suggest that it may also converge to mitochondria. So we evaluated the influence of fish oil (FO), a dietary source of w-3, on mitochondrial physiology in skeletal muscle of high-fat fed mice. C57B1/6 male mice, 8 weeks-old, were randomly divided in 4 groups: control diet (C), high-fat diet (H), C + FO (CP) and H + FO (HP). The lower O2 consumption induced by high-fat diet was associated with elevated ROS production, decreased transcription of PGC1a, ATM, NRF1 and TFAM, and also reduced Akt phosphorylation. These effects were partially prevented by FO, increasing muscle O2 consumption, as well as ICAT content, activation of Akt, AMPK, and up-regulating mRNA expression of ATM, catalase and mitochondrial proteins (PGC1a, PPARa, CPT1). Dietary FO protected mice from diet-induced insulin resistance in skeletal muscle by reducing ROS production, which may exert a key role in the regulation of mitochondrial function through a mechanism involving the protein ATM.

Ácidos graxos w-3 são conhecidos por melhorar a sensibilidade à insulina e a homeostase da glicose em modelos animais de resistência à insulina (RI). Esses efeitos tem sido relacionados a diferentes mecanismos e estudos recentes sugerem um papel importante da mitocôndria. Por isso, avaliamos a influência da suplementação com óleo de peixe (fonte rica em w-3) sobre a fisiologia mitocondrial no músculo esquelético resistente à insulina. Camundongos C57B1/6 machos, 8 semanas/idade, foram distribuídos em 4 grupos: dieta normolipídica (C), dieta hiperlipídica (H), C + óleo de peixe (CP) and H + óleo de peixe (HP). O menor consumo de O2 induzido pela dieta hiperlipídica foi associado à elevada produção de EROs, à menor trancrição de PGC1a, ATM, NRF1 e TFAM, e também à redução da fosforilação de Akt. Esses efeitos foram parcialmente prevenidos pelo óleo de peixe, que elevou a respiração, bem como o conteúdo de ICATs, a ativação de Akt e AMPK, e expressão de ATM, catalase e proteínas envolvidas na biogênese e função mitocondrial (PGC1a, PPARa, CPT1). A suplementação com óleo de peixe protege contra a RI no músculo esquelético reduzindo a produção de EROs, que parece exercer papel central na regulação da função mitocondrial através de mecanismo envolvendo a proteína ATM. / Omega-3 fatty acids are suggested to improve insulin sensitivity and glucose homeostasis in animal models of insulin resistance. These beneficial effects have been linked to different mechanisms and recent studies suggest that it may also converge to mitochondria. So we evaluated the influence of fish oil (FO), a dietary source of w-3, on mitochondrial physiology in skeletal muscle of high-fat fed mice. C57B1/6 male mice, 8 weeks-old, were randomly divided in 4 groups: control diet (C), high-fat diet (H), C + FO (CP) and H + FO (HP). The lower O2 consumption induced by high-fat diet was associated with elevated ROS production, decreased transcription of PGC1a, ATM, NRF1 and TFAM, and also reduced Akt phosphorylation. These effects were partially prevented by FO, increasing muscle O2 consumption, as well as ICAT content, activation of Akt, AMPK, and up-regulating mRNA expression of ATM, catalase and mitochondrial proteins (PGC1a, PPARa, CPT1). Dietary FO protected mice from diet-induced insulin resistance in skeletal muscle by reducing ROS production, which may exert a key role in the regulation of mitochondrial function through a mechanism involving the protein ATM.