O comportamento alimentar de uma espécie é determinado por um conjunto de características filogenéticas, ontogenéticas, e epigenéticas, e regulado por fatores internos e externos ao organismo. Os fenômenos naturais que regem a vida no nosso planeta são periódicos em sua maioria, e a oferta de alimentos não é exceção. Cada safra é seguida de uma entressafra, e este ritmo sincroniza diversos outros ritmos, exógenos e endógenos, capazes de determinar a sobrevivência de espécies. Uma das estratégias adaptativas mais primitivas e bem sucedidas na dinâmica oscilatória da natureza é o acúmulo de reservas. Nossa espécie, nos últimos 50 anos, vive uma situação de grande oferta de alimentos, período este extremamente pequeno, se visto sob a ordem de grandeza da evolução humana. Este fenômeno tem sido determinante na prevalência do depósito de energia e em decorrência, do surgimento da obesidade e suas consequentes patologias. O hipotálamo está intimamente associado à homeostase energética e ao comportamento alimentar. No núcleo arqueado hipotalâmico encontram-se populações neuronais orexigênicas e anorexigênicas, dentre as quais, as que expressam os neuroreceptores POMC, NPY e o substrato de receptor de insulina IRS2. A modificação da expressão destas proteínas tem sido associada à alterações do comportamento alimentar, bem como à impressão e programação metabólica, capazes de induzir obesidade em ratos adultos. A correlação desta circuitaria neuronal com o comportamento alimentar, porém, ainda não está suficientemente compreendida. A detecção do estado de fome-saciedade nos ratos, fundamental no estudo da neurofisiologia relacionada ao comportamento alimentar, vem sendo obtida via de regra, por meio de procedimentos complexos de observação comportamental. O presente estudo contribui para o conhecimento de padrões de alimentação determinados por condições nutricionais, e sua relação com a expressão neurofisiológica hipotalâmica dos neurônios POMC, NPY e IRS2. Utilizando o modelo de programação metabólica de Plagemann (1999) obtivemos animais com 25% de sobrepeso em relação aos animais controle, hiperfágicos, e com padrões de tamanho e ritmo circadiano de refeição, distintos. Apesar dos níveis hormonais elevados de leptina (>100%, p<0,001) e insulina (>90%, p<0,05) em relação ao grupo controle, estes animais apresentaram baixa expressão no estado de fome, e alta expressão, na saciedade, de NPY hipotalâmico, sugerindo que o POMC estaria mais comprometido, a longo prazo, com a regulação do ritmo alimentar. A hiperinsulinemia e hiperleptinemia plasmática associada à reduzida expressão de POMC e IRS2 no ARC, corroboraram esta conclusão. Demonstramos também padrões de alimentação distintos. O método de registro da alimentação, baseado no som da roída foi validado como excelente, pelos registros obtidos nos vídeos, e mostrou-se eficiente. Quando os estados de fome-saciedade foram discriminados nos grupos controle e sobrepeso, os resultados da expressão hipotalâmica dos neuroreceptores estudados se mostraram associados aos particulares padrões de alimentação. / The feeding behavior of a specie is determined by a group of phylogenetic, ontogenetic, and epigenetic features, and regulated by internal and external factors to the organism. The natural phenomena that govern life in our planet are mainly periodic, and the food stocks is not an exception. Each harvest is followed by a time between harvests, and this rhythm synchronizes other several exogenous and endogenous rhythms, capable of determining the survival of species. One of the most primitive strategies of adaptative evolution of species, and what usually happens regarding the oscillatory dynamics of nature, is the reserve accumulation. Our species, in the last 50 years, has been living a situation of great food offer, such period is extremely small if analysed under the greatness order of the human evolution. This phenomenon has been decisive in the prevalence of the energy deposit and, in consequence, determining the appearance of obesity and its consequent pathologies. The hypothalamus is intimately associated to the energy homeostasis and the feeding behavior. In the arcuate nucleous are orexigenic and anorexigenic neuronal populations, that express the neuroreceptors POMC, NPY and insulin receptor substratum IRS2. The modification of these proteins expression, has been associated to alterations of the feeding behavior, as well as to the metabolic imprinting and programming, capable to induce obesity in adult rats. The correlation of this neuronal circuits with the alimentary behavior, however, it is not yet sufficiently understood. The detection of the hunger-satiation state in the rat, crucial in the neurophysiology studies related to the alimentary behavior, has been obtained through complex procedures of behavioral observation. The present study contributed to the knowledge of certain feeding patterns for nutritional conditions, and its relationship with the neurophysiological expression of POMC, NPY and IRS2 neurons. Using the metabolic programming model of Plagemann (1999) animals with 25% of overweight in relation to the control animals were obtained, hyperphagics, and with different size patterns and meal circadian rhythm. In spite of the high hormonal levels of leptin (>100%, p < 0,001) and insulin (>90%, p < 0,05) in relation to the control groups, these animals presented low expression in the hunger state, and high expression in the satiation of hypothalamic NPY, suggesting that POMC would be more committed, in the long term, with the regulation of the feeding rhythm. The hyperinsulinemia and plasmatic hyperleptinemia associated to the reduced POMC and IRS2 expression in the ARC, corroborated this conclusion. We also demonstrated different feeding patterns. The feeding registration method, based on the gnaw sound was validated as excellent, when comparedto a gold pattern, the registrations obtained in the videos, and it were considered efficient. When the hunger-satiation states were discriminated in the control and overweight groups, the results of the hypothalamic neuroreceptors expression studied showed association to the feeding patterns.

Numa primeira etapa, estudamos as conexões da VTA para o complexo VTA-substância negra (SN) utilizando a leucoaglutinina do Phaseolus vulgaris (PHA-L). Estas conexões são substanciais, topograficamente organizadas, com destaque para o pólo caudal da VTA que inerva bilateralmente toda a extensão deste complexo. Numa segunda etapa, estudamos as projeções da VTA para o hipotálamo. A VTA se projeta principalmente para a área pré-óptica lateral e área hipotalâmica lateral, a região subfornical posterior e o núcleo dorsomedial. Foram vistas poucas aposições entre varicosidades PHA-L+ e neurônios imunorreativos para orexina ou para hormônio concentrador de melanina. Por fim, estudamos a colocalização do substrato do receptor de insulina (IRS-1), IRS-1 fosforilado e fosfatidilinositol-3 quinase (PI3K) com tirosina hidroxilase (TH) ou com a subunidade B da toxina colérica (CTb) injetada no estriado. A maioria dos neurônios TH+ da VTA-SN expressa IRS-1; injeções de CTb no estriado resultaram em células duplamente marcadas para CTb/IRS-1, CTb/PI3K e CTb/IRS-1 fosforilado. / In a first step, we studied the connections of the VTA to the complex VTA-substantia nigra (SN) using the Phaseolus vulgaris leucoagglutinin (PHA-L). These connections are substantial, topographically organized, especially the caudal pole of the VTA, which innervates bilaterally throughout the length of this complex. In a second step, we studied the projections of the VTA to the hypothalamus. The VTA projected mainly to the lateral preoptic area, lateral hypothalamic area, posterior subfornical region and dorsomedial nucleus. Were observed few appositions between PHA-L+ varicosities and neurons immunoreactive for orexin or melanin-concentrating hormone. Finally, we studied the co-localization of the insulin receptor substrate-1 (IRS-1), IRS-1-phosphorylated and phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K) with tyrosine hydroxylase (TH) or cholera toxin B subunit (CTb) injected into the striatum. Most TH+ neurons of the VTA-SN expressed IRS-1; CTb injections in the striatum resulted in cells double-labeled for CTb/IRS-1, CTb/PI3K and CTb/IRS-1 phosphorylated.