Resumo não disponível

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A leptina é um hormônio peptídico multifuncional, produzido principalmente pelo tecido adiposo, possuindo receptores (Ob-Rs) nos órgãos reprodutivos, hipotálamo e hipófise. Os glicocorticóides, como o cortisol, também influenciam diretamente a produção de leptina. A importância desses dois hormônios na atividade reprodutiva tem sido descrita por diversos autores, que observaramo envolvimento de ambos, na melhoria dos índices reprodutivos, seja por sua influência direta no eixo hipotalâmico-hipofisário-gonadal, na maturação dos oócitos ou na preparação uterina para receber o concepto. No entanto, quando em excesso na circulação, podem influênciar negativamente o sistema reprodutivo. Marcadores como a leptina e seu receptor funcional de cadeia longa, estão sendo estudados no endométrio de espécies como humanos, bovinos e suínos, apresentando resultados que correlacionam a diminuição destes, com a infertilidade ou perda embrionária, porém até o momento não foi possível encontrar estudos que abordassem esse tema em equinos. Neste estudo foram avaliados: 1) a presença de leptina (Ob) e seu receptor (Ob-Rb) no endométrio de éguas, observando a influência da obesidade e do ciclo estral nesses marcadores e 2) em uma condição de manejo adverso e estressante, a influência do cortisol intrafolicular, nos níveis de leptina no fluido folicular (FF) e nos marcadores de Ob e Ob-Rb no endométrio durante as fases do ciclo estral. Os resultados demonstraram que existe a presença da leptina e seu receptor (Ob-Rb) no endométrio de equinos, com imunomarcação no epitélio luminal e glandular em todas as fases do ciclo estral avaliadas, apresentando, no entanto, uma marcação imunológica mais intensa nos Ob-Rb (142.68±4.97, P< 0,0001) no epitélio glandular durante o diestro em éguas de escore corporal moderado. Não foi possível observar a influência do aumento do cortisol intrafolicular (FF) nas variáveis avaliadas, pois o cortisol se manteve dentro dos valores fisiológicos para a espécie, no entanto pode-se verificar uma correlação positiva entre os níveis intrafoliculares de cortisol e leptina, estando o cortisol aumentado 8 (30.1±0.07ng/ml, P< 0,05) nos folículos mais próximos a ovulação. Pode-se perceber também, que a marcação imunológica do receptor de leptina no epitélio glandular foi mais intensa (144.52±3.17, P< 0,0001) nos animais que apresentavam folículos até 22 mm, estando a imunomarcação de ambos Ob e Ob-Rb correlacionado de forma negativa (r: -0.7836; P < 0.0001, r:- 0.7343; P < 0.0001), com os níveis de cortisol no FF. / Leptin is a multifunctional peptidic hormone, mainly produced by adipose tissue, having receptors (Ob-Rs) in the reproductive organs, hypothalamus and pituitary. Glucocorticoids, such as cortisol, also directly influence leptin production. The importance of these two hormones in reproductive activity has been described by several authors, who observed the involvement of both, in the improvement of reproductive indices, either by their direct influence on the hypothalamic-pituitary-gonadal axis, oocyte maturation or the uterine preparation to receive the concept. However, when in excess in circulation, they can negatively influence the reproductive system. Markers such as leptin and its long-chain functional receptor are being studied in the endometrium of species such as humans, cattle and pigs, presenting results that correlate the decrease of these with infertility or embryonic loss, but to date it has not been possible to find studies to address this issue in horses. In this study we evaluated: 1) the presence of leptin (Ob) and its receptor (Ob-Rb) in the endometrium of mares, observing the influence of obesity and estrous cycle on these markers and 2) in an adverse and stressful management condition, the influence of intrafollicular cortisol, leptin levels in the follicular fluid (FF), and the Ob and Ob-Rb markers in the endometrium during the estrous cycle phases. The results showed that leptin and its receptor (Ob-Rb) are present in the equine endometrium, with immunostaining in the luminal and glandular epithelium in all stages of the estrous cycle evaluated, however, showing a more intense immunological labeling in Ob -Rb (142.68 ± 4.97, P <0.0001) in the glandular epithelium during the diestrous in mares of moderate body score. It was not possible to observe the influence of intrafollicular cortisol (FF) on the variables evaluated, because cortisol remained within the physiological values for the species, however a positive correlation can be observed between intrafollicular cortisol and leptin levels, being the 10 cortisol increased (30.1 ± 0.07ng/ml, P <0.05) in the follicles closest to ovulation. It can also be noticed that the immunological labeling of the leptin receptor in the glandular epithelium was more intense (144.52 ± 3.17, P <0.0001) in the animals that presented follicles up to 22 mm, and the immunostaining of both Ob and Ob-Rb correlated negatively (r: -0.7836; P <0.0001, r: - 0.7343; P <0.0001), with cortisol levels in FF.

A leptina é um hormônio peptídico multifuncional, produzido principalmente pelo tecido adiposo, possuindo receptores (Ob-Rs) nos órgãos reprodutivos, hipotálamo e hipófise. Os glicocorticóides, como o cortisol, também influenciam diretamente a produção de leptina. A importância desses dois hormônios na atividade reprodutiva tem sido descrita por diversos autores, que observaramo envolvimento de ambos, na melhoria dos índices reprodutivos, seja por sua influência direta no eixo hipotalâmico-hipofisário-gonadal, na maturação dos oócitos ou na preparação uterina para receber o concepto. No entanto, quando em excesso na circulação, podem influênciar negativamente o sistema reprodutivo. Marcadores como a leptina e seu receptor funcional de cadeia longa, estão sendo estudados no endométrio de espécies como humanos, bovinos e suínos, apresentando resultados que correlacionam a diminuição destes, com a infertilidade ou perda embrionária, porém até o momento não foi possível encontrar estudos que abordassem esse tema em equinos. Neste estudo foram avaliados: 1) a presença de leptina (Ob) e seu receptor (Ob-Rb) no endométrio de éguas, observando a influência da obesidade e do ciclo estral nesses marcadores e 2) em uma condição de manejo adverso e estressante, a influência do cortisol intrafolicular, nos níveis de leptina no fluido folicular (FF) e nos marcadores de Ob e Ob-Rb no endométrio durante as fases do ciclo estral. Os resultados demonstraram que existe a presença da leptina e seu receptor (Ob-Rb) no endométrio de equinos, com imunomarcação no epitélio luminal e glandular em todas as fases do ciclo estral avaliadas, apresentando, no entanto, uma marcação imunológica mais intensa nos Ob-Rb (142.68±4.97, P< 0,0001) no epitélio glandular durante o diestro em éguas de escore corporal moderado. Não foi possível observar a influência do aumento do cortisol intrafolicular (FF) nas variáveis avaliadas, pois o cortisol se manteve dentro dos valores fisiológicos para a espécie, no entanto pode-se verificar uma correlação positiva entre os níveis intrafoliculares de cortisol e leptina, estando o cortisol aumentado 8 (30.1±0.07ng/ml, P< 0,05) nos folículos mais próximos a ovulação. Pode-se perceber também, que a marcação imunológica do receptor de leptina no epitélio glandular foi mais intensa (144.52±3.17, P< 0,0001) nos animais que apresentavam folículos até 22 mm, estando a imunomarcação de ambos Ob e Ob-Rb correlacionado de forma negativa (r: -0.7836; P < 0.0001, r:- 0.7343; P < 0.0001), com os níveis de cortisol no FF. / Leptin is a multifunctional peptidic hormone, mainly produced by adipose tissue, having receptors (Ob-Rs) in the reproductive organs, hypothalamus and pituitary. Glucocorticoids, such as cortisol, also directly influence leptin production. The importance of these two hormones in reproductive activity has been described by several authors, who observed the involvement of both, in the improvement of reproductive indices, either by their direct influence on the hypothalamic-pituitary-gonadal axis, oocyte maturation or the uterine preparation to receive the concept. However, when in excess in circulation, they can negatively influence the reproductive system. Markers such as leptin and its long-chain functional receptor are being studied in the endometrium of species such as humans, cattle and pigs, presenting results that correlate the decrease of these with infertility or embryonic loss, but to date it has not been possible to find studies to address this issue in horses. In this study we evaluated: 1) the presence of leptin (Ob) and its receptor (Ob-Rb) in the endometrium of mares, observing the influence of obesity and estrous cycle on these markers and 2) in an adverse and stressful management condition, the influence of intrafollicular cortisol, leptin levels in the follicular fluid (FF), and the Ob and Ob-Rb markers in the endometrium during the estrous cycle phases. The results showed that leptin and its receptor (Ob-Rb) are present in the equine endometrium, with immunostaining in the luminal and glandular epithelium in all stages of the estrous cycle evaluated, however, showing a more intense immunological labeling in Ob -Rb (142.68 ± 4.97, P <0.0001) in the glandular epithelium during the diestrous in mares of moderate body score. It was not possible to observe the influence of intrafollicular cortisol (FF) on the variables evaluated, because cortisol remained within the physiological values for the species, however a positive correlation can be observed between intrafollicular cortisol and leptin levels, being the 10 cortisol increased (30.1 ± 0.07ng/ml, P <0.05) in the follicles closest to ovulation. It can also be noticed that the immunological labeling of the leptin receptor in the glandular epithelium was more intense (144.52 ± 3.17, P <0.0001) in the animals that presented follicles up to 22 mm, and the immunostaining of both Ob and Ob-Rb correlated negatively (r: -0.7836; P <0.0001, r: - 0.7343; P <0.0001), with cortisol levels in FF.

A puberdade é uma fase do desenvolvimento marcada pelo surgimento de características sexuais secundárias e que culmina na capacidade reprodutiva do organismo. A puberdade inicia com a ativação dos neurônios que expressam o peptídeo hormônio liberador de gonadrotrofinas (GnRH), que resulta em modificação do padrão de liberação do hormônio luteinizante (LH) pelos gonadotrofos, e aumento da produção gonadal de 17β-estradiol (E2). O sistema kisspeptidérgico, composto pelo peptídeo kisspeptina (KiSS-1) e o receptor de kisspeptina (KiSS1r), parece ser um dos responsáveis pela ativação dos neurônios que secretam GnRH para o início da puberdade. Alguns trabalhos sugerem que esse sistema é modulado por sinais periféricos que sinalizam o estado de desenvolvimento e reserva de energia do organismo, como o fator de crescimento semelhante à insulina-1 (IGF-1) e o hormônio leptina, respectivamente. Estudos em humanos sustentam que há um adiantamento da idade de início da puberdade em meninas, atribuindo o excesso de adiposidade como um possível fator causal. Em condições de excesso de tecido adiposo, as concentrações de leptina e IGF-1 estão aumentadas, sugerindo que estes fatores possam exercer modulação sobre o sistema kisspeptina e adiantar a instalação da puberdade. Assim, o presente estudo analisou a ingestão alimentar e o desenvolvimento de obesidade sobre a instalação da puberdade e a participação de fatores-chave para a instalação da puberdade em fêmeas de rato Wistar alimentadas com Dieta de Cafeteria a partir do desmame. Foram utilizadas fêmeas de rato Wistar desmamadas aos 21 dias de vida. Os animais foram alocados para o grupo Controle (ração padrão e água ad libitum) e grupo Dieta de Cafeteria (alimentos processados consumidos por humanos). Diariamente, os animais foram inspecionados para a abertura vaginal (indicador de instalação da puberdade) e a ingestão alimentar foi monitorada. No dia da abertura vaginal, os animais foram decapitados e o encéfalo e sangue foram coletados e armazenados. Nas amostras contendo a Banda Diagonal de Broca e hipotálamo foi analisada a expressão dos genes Gnrh1, Kiss1, Kiss1r e Lepr. No soro, quantificou-se a concentração de LH, E2, leptina e IGF-1. Também foram dissecados e pesados o tecido adiposo intraabdominal, o útero, os ovários e as adrenais. Os resultados revelaram aumento da ingestão de energia e lipídeos e adiantamento da abertura vaginal no grupo Dieta de Cafeteria. O peso dos ovários foi aumentado pela Dieta de Cafeteria, embora o peso do útero e o peso das adrenais não tenham sido alterados. Esses animais tiveram menor peso corporal, porém com aumento do tecido adiposo intra-abdominal e da concentração de leptina, ambos associados entre si e com o dia da abertura vaginal no grupo Dieta de Cafeteria. A Dieta de Cafeteria não alterou a concentração sérica de LH e E2 no dia da abertura vaginal. O tratamento com Dieta de Cafeteria não modificou a expressão de Gnrh1 mRNA, Kiss1 mRNA e Kiss1r mRNA, porém aumentou a expressão de Lepr mRNA em amostras contendo a Banda Diagonal de Broca e hipotálamo. A maior concentração de leptina não foi correlacionada com a maior expressão de Lepr mRNA. Os resultados sugerem que a introdução precoce de alimentos processados pode alterar o padrão fisiológico de ingestão alimentar e estimular o desenvolvimento do tecido adiposo intra-abdominal e a liberação de leptina. Um limiar de concentração de leptina parece ser um elemento permissivo para a instalação da puberdade em condições controle, porém uma elevação precoce pode estimular os reguladores fisiológicos e adiantar o início da puberdade. / Puberty is a stage of development marked by the appearance of secondary sexual characteristics, culminating in the achievement of reproductive capacity. Some observational studies support the notion that there is an early onset of puberty in girls related to obesity. Puberty starts with the activation of gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) neurons, which stimulate the release of luteinizing hormone (LH) by gonadotrophs, and increased gonadal production of 17β-estradiol (E2). The kisspeptidergic system, comprising the kisspeptin peptide (KiSS-1) and the kisspeptin receptor (KISS1R), seems to activate GnRH neurons and puberty onset. The kisspeptidergic system is modulated by peripheral signals related to the body energy storage, such as the insulin-like growth factor 1 (IGF-1) and the leptin. In an obesity situation, the levels of leptin and IGF-1 are increased, suggesting that these factors may exert modulation of the kisspeptidergic system and the puberty onset. Thus, this study examined the effect of obesity on puberty onset in female rats and the expression of key genes (GnRH, kisspeptin and its receptor) and its potential regulators (leptin, IGF-1 and E2). Wistar female rats weaned at 21 days were allocated to the Control group (chow and water ad libitum) or to the Cafeteria Diet group (processed foods consumed by humans). Every day, the animals were inspected for vaginal opening (puberty onset signal) and the food intake was measured. On the day of vaginal opening, the animals were decapitated and the brain and blood were collected and stored. Expression of genes Gnrh1, Kiss1, Kiss1r and Lepr were analyzed in the collected brains by qPCR. Serum LH, E2, leptin and IGF-1 were analyzed by ELISA. Intra-abdominal adipose tissue, the uterus, the ovaries and adrenal glands were also dissected and weighed. The results have shown higher energy and fat intake and early vaginal opening in the Cafeteria Diet group. The ovarian weight was increased by the Cafeteria Diet, although the weight of the uterus and adrenal have not changed. These animals demonstrated lower body weight, but with increased intra-abdominal adipose tissue and high leptin levels, both associated with each other and with the day of vaginal opening in Cafeteria Diet group. The Cafeteria Diet has not changed serum LH and E2 on the day of vaginal opening. Treatment with Cafeteria Diet has not changed the expression of Gnrh1 mRNA, Kiss1 mRNA and Kiss1r mRNA, but increased the expression of Lepr mRNA in brain samples from Diagonal Band of Broca and hypothalamus. The higher concentration of leptin was not associated with the increased expression of Lepr mRNA. The results suggest that early access to processed foods can change the physiological pattern of food intake and stimulate the development of obesity and the release of leptin. A leptin threshold appears to be a permissive factor for puberty onset under control conditions, but it may overlap other physiological regulators and trigger early puberty onset in obesity conditions.

A leptina é um hormônio peptídico multifuncional, produzido principalmente pelo tecido adiposo, possuindo receptores (Ob-Rs) nos órgãos reprodutivos, hipotálamo e hipófise. Os glicocorticóides, como o cortisol, também influenciam diretamente a produção de leptina. A importância desses dois hormônios na atividade reprodutiva tem sido descrita por diversos autores, que observaramo envolvimento de ambos, na melhoria dos índices reprodutivos, seja por sua influência direta no eixo hipotalâmico-hipofisário-gonadal, na maturação dos oócitos ou na preparação uterina para receber o concepto. No entanto, quando em excesso na circulação, podem influênciar negativamente o sistema reprodutivo. Marcadores como a leptina e seu receptor funcional de cadeia longa, estão sendo estudados no endométrio de espécies como humanos, bovinos e suínos, apresentando resultados que correlacionam a diminuição destes, com a infertilidade ou perda embrionária, porém até o momento não foi possível encontrar estudos que abordassem esse tema em equinos. Neste estudo foram avaliados: 1) a presença de leptina (Ob) e seu receptor (Ob-Rb) no endométrio de éguas, observando a influência da obesidade e do ciclo estral nesses marcadores e 2) em uma condição de manejo adverso e estressante, a influência do cortisol intrafolicular, nos níveis de leptina no fluido folicular (FF) e nos marcadores de Ob e Ob-Rb no endométrio durante as fases do ciclo estral. Os resultados demonstraram que existe a presença da leptina e seu receptor (Ob-Rb) no endométrio de equinos, com imunomarcação no epitélio luminal e glandular em todas as fases do ciclo estral avaliadas, apresentando, no entanto, uma marcação imunológica mais intensa nos Ob-Rb (142.68±4.97, P< 0,0001) no epitélio glandular durante o diestro em éguas de escore corporal moderado. Não foi possível observar a influência do aumento do cortisol intrafolicular (FF) nas variáveis avaliadas, pois o cortisol se manteve dentro dos valores fisiológicos para a espécie, no entanto pode-se verificar uma correlação positiva entre os níveis intrafoliculares de cortisol e leptina, estando o cortisol aumentado 8 (30.1±0.07ng/ml, P< 0,05) nos folículos mais próximos a ovulação. Pode-se perceber também, que a marcação imunológica do receptor de leptina no epitélio glandular foi mais intensa (144.52±3.17, P< 0,0001) nos animais que apresentavam folículos até 22 mm, estando a imunomarcação de ambos Ob e Ob-Rb correlacionado de forma negativa (r: -0.7836; P < 0.0001, r:- 0.7343; P < 0.0001), com os níveis de cortisol no FF. / Leptin is a multifunctional peptidic hormone, mainly produced by adipose tissue, having receptors (Ob-Rs) in the reproductive organs, hypothalamus and pituitary. Glucocorticoids, such as cortisol, also directly influence leptin production. The importance of these two hormones in reproductive activity has been described by several authors, who observed the involvement of both, in the improvement of reproductive indices, either by their direct influence on the hypothalamic-pituitary-gonadal axis, oocyte maturation or the uterine preparation to receive the concept. However, when in excess in circulation, they can negatively influence the reproductive system. Markers such as leptin and its long-chain functional receptor are being studied in the endometrium of species such as humans, cattle and pigs, presenting results that correlate the decrease of these with infertility or embryonic loss, but to date it has not been possible to find studies to address this issue in horses. In this study we evaluated: 1) the presence of leptin (Ob) and its receptor (Ob-Rb) in the endometrium of mares, observing the influence of obesity and estrous cycle on these markers and 2) in an adverse and stressful management condition, the influence of intrafollicular cortisol, leptin levels in the follicular fluid (FF), and the Ob and Ob-Rb markers in the endometrium during the estrous cycle phases. The results showed that leptin and its receptor (Ob-Rb) are present in the equine endometrium, with immunostaining in the luminal and glandular epithelium in all stages of the estrous cycle evaluated, however, showing a more intense immunological labeling in Ob -Rb (142.68 ± 4.97, P <0.0001) in the glandular epithelium during the diestrous in mares of moderate body score. It was not possible to observe the influence of intrafollicular cortisol (FF) on the variables evaluated, because cortisol remained within the physiological values for the species, however a positive correlation can be observed between intrafollicular cortisol and leptin levels, being the 10 cortisol increased (30.1 ± 0.07ng/ml, P <0.05) in the follicles closest to ovulation. It can also be noticed that the immunological labeling of the leptin receptor in the glandular epithelium was more intense (144.52 ± 3.17, P <0.0001) in the animals that presented follicles up to 22 mm, and the immunostaining of both Ob and Ob-Rb correlated negatively (r: -0.7836; P <0.0001, r: - 0.7343; P <0.0001), with cortisol levels in FF.

A puberdade é uma fase do desenvolvimento marcada pelo surgimento de características sexuais secundárias e que culmina na capacidade reprodutiva do organismo. A puberdade inicia com a ativação dos neurônios que expressam o peptídeo hormônio liberador de gonadrotrofinas (GnRH), que resulta em modificação do padrão de liberação do hormônio luteinizante (LH) pelos gonadotrofos, e aumento da produção gonadal de 17β-estradiol (E2). O sistema kisspeptidérgico, composto pelo peptídeo kisspeptina (KiSS-1) e o receptor de kisspeptina (KiSS1r), parece ser um dos responsáveis pela ativação dos neurônios que secretam GnRH para o início da puberdade. Alguns trabalhos sugerem que esse sistema é modulado por sinais periféricos que sinalizam o estado de desenvolvimento e reserva de energia do organismo, como o fator de crescimento semelhante à insulina-1 (IGF-1) e o hormônio leptina, respectivamente. Estudos em humanos sustentam que há um adiantamento da idade de início da puberdade em meninas, atribuindo o excesso de adiposidade como um possível fator causal. Em condições de excesso de tecido adiposo, as concentrações de leptina e IGF-1 estão aumentadas, sugerindo que estes fatores possam exercer modulação sobre o sistema kisspeptina e adiantar a instalação da puberdade. Assim, o presente estudo analisou a ingestão alimentar e o desenvolvimento de obesidade sobre a instalação da puberdade e a participação de fatores-chave para a instalação da puberdade em fêmeas de rato Wistar alimentadas com Dieta de Cafeteria a partir do desmame. Foram utilizadas fêmeas de rato Wistar desmamadas aos 21 dias de vida. Os animais foram alocados para o grupo Controle (ração padrão e água ad libitum) e grupo Dieta de Cafeteria (alimentos processados consumidos por humanos). Diariamente, os animais foram inspecionados para a abertura vaginal (indicador de instalação da puberdade) e a ingestão alimentar foi monitorada. No dia da abertura vaginal, os animais foram decapitados e o encéfalo e sangue foram coletados e armazenados. Nas amostras contendo a Banda Diagonal de Broca e hipotálamo foi analisada a expressão dos genes Gnrh1, Kiss1, Kiss1r e Lepr. No soro, quantificou-se a concentração de LH, E2, leptina e IGF-1. Também foram dissecados e pesados o tecido adiposo intraabdominal, o útero, os ovários e as adrenais. Os resultados revelaram aumento da ingestão de energia e lipídeos e adiantamento da abertura vaginal no grupo Dieta de Cafeteria. O peso dos ovários foi aumentado pela Dieta de Cafeteria, embora o peso do útero e o peso das adrenais não tenham sido alterados. Esses animais tiveram menor peso corporal, porém com aumento do tecido adiposo intra-abdominal e da concentração de leptina, ambos associados entre si e com o dia da abertura vaginal no grupo Dieta de Cafeteria. A Dieta de Cafeteria não alterou a concentração sérica de LH e E2 no dia da abertura vaginal. O tratamento com Dieta de Cafeteria não modificou a expressão de Gnrh1 mRNA, Kiss1 mRNA e Kiss1r mRNA, porém aumentou a expressão de Lepr mRNA em amostras contendo a Banda Diagonal de Broca e hipotálamo. A maior concentração de leptina não foi correlacionada com a maior expressão de Lepr mRNA. Os resultados sugerem que a introdução precoce de alimentos processados pode alterar o padrão fisiológico de ingestão alimentar e estimular o desenvolvimento do tecido adiposo intra-abdominal e a liberação de leptina. Um limiar de concentração de leptina parece ser um elemento permissivo para a instalação da puberdade em condições controle, porém uma elevação precoce pode estimular os reguladores fisiológicos e adiantar o início da puberdade. / Puberty is a stage of development marked by the appearance of secondary sexual characteristics, culminating in the achievement of reproductive capacity. Some observational studies support the notion that there is an early onset of puberty in girls related to obesity. Puberty starts with the activation of gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) neurons, which stimulate the release of luteinizing hormone (LH) by gonadotrophs, and increased gonadal production of 17β-estradiol (E2). The kisspeptidergic system, comprising the kisspeptin peptide (KiSS-1) and the kisspeptin receptor (KISS1R), seems to activate GnRH neurons and puberty onset. The kisspeptidergic system is modulated by peripheral signals related to the body energy storage, such as the insulin-like growth factor 1 (IGF-1) and the leptin. In an obesity situation, the levels of leptin and IGF-1 are increased, suggesting that these factors may exert modulation of the kisspeptidergic system and the puberty onset. Thus, this study examined the effect of obesity on puberty onset in female rats and the expression of key genes (GnRH, kisspeptin and its receptor) and its potential regulators (leptin, IGF-1 and E2). Wistar female rats weaned at 21 days were allocated to the Control group (chow and water ad libitum) or to the Cafeteria Diet group (processed foods consumed by humans). Every day, the animals were inspected for vaginal opening (puberty onset signal) and the food intake was measured. On the day of vaginal opening, the animals were decapitated and the brain and blood were collected and stored. Expression of genes Gnrh1, Kiss1, Kiss1r and Lepr were analyzed in the collected brains by qPCR. Serum LH, E2, leptin and IGF-1 were analyzed by ELISA. Intra-abdominal adipose tissue, the uterus, the ovaries and adrenal glands were also dissected and weighed. The results have shown higher energy and fat intake and early vaginal opening in the Cafeteria Diet group. The ovarian weight was increased by the Cafeteria Diet, although the weight of the uterus and adrenal have not changed. These animals demonstrated lower body weight, but with increased intra-abdominal adipose tissue and high leptin levels, both associated with each other and with the day of vaginal opening in Cafeteria Diet group. The Cafeteria Diet has not changed serum LH and E2 on the day of vaginal opening. Treatment with Cafeteria Diet has not changed the expression of Gnrh1 mRNA, Kiss1 mRNA and Kiss1r mRNA, but increased the expression of Lepr mRNA in brain samples from Diagonal Band of Broca and hypothalamus. The higher concentration of leptin was not associated with the increased expression of Lepr mRNA. The results suggest that early access to processed foods can change the physiological pattern of food intake and stimulate the development of obesity and the release of leptin. A leptin threshold appears to be a permissive factor for puberty onset under control conditions, but it may overlap other physiological regulators and trigger early puberty onset in obesity conditions.

A puberdade é uma fase do desenvolvimento marcada pelo surgimento de características sexuais secundárias e que culmina na capacidade reprodutiva do organismo. A puberdade inicia com a ativação dos neurônios que expressam o peptídeo hormônio liberador de gonadrotrofinas (GnRH), que resulta em modificação do padrão de liberação do hormônio luteinizante (LH) pelos gonadotrofos, e aumento da produção gonadal de 17β-estradiol (E2). O sistema kisspeptidérgico, composto pelo peptídeo kisspeptina (KiSS-1) e o receptor de kisspeptina (KiSS1r), parece ser um dos responsáveis pela ativação dos neurônios que secretam GnRH para o início da puberdade. Alguns trabalhos sugerem que esse sistema é modulado por sinais periféricos que sinalizam o estado de desenvolvimento e reserva de energia do organismo, como o fator de crescimento semelhante à insulina-1 (IGF-1) e o hormônio leptina, respectivamente. Estudos em humanos sustentam que há um adiantamento da idade de início da puberdade em meninas, atribuindo o excesso de adiposidade como um possível fator causal. Em condições de excesso de tecido adiposo, as concentrações de leptina e IGF-1 estão aumentadas, sugerindo que estes fatores possam exercer modulação sobre o sistema kisspeptina e adiantar a instalação da puberdade. Assim, o presente estudo analisou a ingestão alimentar e o desenvolvimento de obesidade sobre a instalação da puberdade e a participação de fatores-chave para a instalação da puberdade em fêmeas de rato Wistar alimentadas com Dieta de Cafeteria a partir do desmame. Foram utilizadas fêmeas de rato Wistar desmamadas aos 21 dias de vida. Os animais foram alocados para o grupo Controle (ração padrão e água ad libitum) e grupo Dieta de Cafeteria (alimentos processados consumidos por humanos). Diariamente, os animais foram inspecionados para a abertura vaginal (indicador de instalação da puberdade) e a ingestão alimentar foi monitorada. No dia da abertura vaginal, os animais foram decapitados e o encéfalo e sangue foram coletados e armazenados. Nas amostras contendo a Banda Diagonal de Broca e hipotálamo foi analisada a expressão dos genes Gnrh1, Kiss1, Kiss1r e Lepr. No soro, quantificou-se a concentração de LH, E2, leptina e IGF-1. Também foram dissecados e pesados o tecido adiposo intraabdominal, o útero, os ovários e as adrenais. Os resultados revelaram aumento da ingestão de energia e lipídeos e adiantamento da abertura vaginal no grupo Dieta de Cafeteria. O peso dos ovários foi aumentado pela Dieta de Cafeteria, embora o peso do útero e o peso das adrenais não tenham sido alterados. Esses animais tiveram menor peso corporal, porém com aumento do tecido adiposo intra-abdominal e da concentração de leptina, ambos associados entre si e com o dia da abertura vaginal no grupo Dieta de Cafeteria. A Dieta de Cafeteria não alterou a concentração sérica de LH e E2 no dia da abertura vaginal. O tratamento com Dieta de Cafeteria não modificou a expressão de Gnrh1 mRNA, Kiss1 mRNA e Kiss1r mRNA, porém aumentou a expressão de Lepr mRNA em amostras contendo a Banda Diagonal de Broca e hipotálamo. A maior concentração de leptina não foi correlacionada com a maior expressão de Lepr mRNA. Os resultados sugerem que a introdução precoce de alimentos processados pode alterar o padrão fisiológico de ingestão alimentar e estimular o desenvolvimento do tecido adiposo intra-abdominal e a liberação de leptina. Um limiar de concentração de leptina parece ser um elemento permissivo para a instalação da puberdade em condições controle, porém uma elevação precoce pode estimular os reguladores fisiológicos e adiantar o início da puberdade. / Puberty is a stage of development marked by the appearance of secondary sexual characteristics, culminating in the achievement of reproductive capacity. Some observational studies support the notion that there is an early onset of puberty in girls related to obesity. Puberty starts with the activation of gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) neurons, which stimulate the release of luteinizing hormone (LH) by gonadotrophs, and increased gonadal production of 17β-estradiol (E2). The kisspeptidergic system, comprising the kisspeptin peptide (KiSS-1) and the kisspeptin receptor (KISS1R), seems to activate GnRH neurons and puberty onset. The kisspeptidergic system is modulated by peripheral signals related to the body energy storage, such as the insulin-like growth factor 1 (IGF-1) and the leptin. In an obesity situation, the levels of leptin and IGF-1 are increased, suggesting that these factors may exert modulation of the kisspeptidergic system and the puberty onset. Thus, this study examined the effect of obesity on puberty onset in female rats and the expression of key genes (GnRH, kisspeptin and its receptor) and its potential regulators (leptin, IGF-1 and E2). Wistar female rats weaned at 21 days were allocated to the Control group (chow and water ad libitum) or to the Cafeteria Diet group (processed foods consumed by humans). Every day, the animals were inspected for vaginal opening (puberty onset signal) and the food intake was measured. On the day of vaginal opening, the animals were decapitated and the brain and blood were collected and stored. Expression of genes Gnrh1, Kiss1, Kiss1r and Lepr were analyzed in the collected brains by qPCR. Serum LH, E2, leptin and IGF-1 were analyzed by ELISA. Intra-abdominal adipose tissue, the uterus, the ovaries and adrenal glands were also dissected and weighed. The results have shown higher energy and fat intake and early vaginal opening in the Cafeteria Diet group. The ovarian weight was increased by the Cafeteria Diet, although the weight of the uterus and adrenal have not changed. These animals demonstrated lower body weight, but with increased intra-abdominal adipose tissue and high leptin levels, both associated with each other and with the day of vaginal opening in Cafeteria Diet group. The Cafeteria Diet has not changed serum LH and E2 on the day of vaginal opening. Treatment with Cafeteria Diet has not changed the expression of Gnrh1 mRNA, Kiss1 mRNA and Kiss1r mRNA, but increased the expression of Lepr mRNA in brain samples from Diagonal Band of Broca and hypothalamus. The higher concentration of leptin was not associated with the increased expression of Lepr mRNA. The results suggest that early access to processed foods can change the physiological pattern of food intake and stimulate the development of obesity and the release of leptin. A leptin threshold appears to be a permissive factor for puberty onset under control conditions, but it may overlap other physiological regulators and trigger early puberty onset in obesity conditions.

INTRODUÇÃO: A obesidade na infância e adolescência representa uma epidemia global e figura como um problema de saúde pública proeminente de prevalência crescente. A obesidade frequentemente está associada à compulsão alimentar periódica (CAP) e componentes genéticos participam de sua etiologia multifatorial. Polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) no gene da leptina (LEP) e do receptor da leptina (LEPR) podem modificar a expressão da leptina e de suas vias de sinalização e, consequentemente, alterar a regulação do apetite e da saciedade, contribuindo assim para a etiopatogenia e manutenção da CAP. O objetivo deste trabalho foi investigar a influência dos polimorfismos rs7799039 (G > A) no gene LEP e rs1137100 (A > G), rs1137101 (A > G) e rs8179183 (G > C) no gene LEPR sobre a CAP em crianças e adolescentes obesos, além de caracterizar a população quanto à CAP e verificar a associação dos SNPs com o risco cardiometabólico (RCM) e a obesidade. MÉTODOS: Estudo transversal que incluiu 465 crianças e adolescentes obesos com idade entre 7 e 19 anos avaliados quanto a variáveis antropométricas e metabólicas. Os fatores de RCM consistiram de hipertensão arterial sistêmica, glicemia de jejum alterada, HDL-colesterol baixo e hipertrigliceridemia. A CAP foi avaliada por meio da Escala de Compulsão Alimentar Periódica (ECAP). Para investigar o efeito dos SNPs no risco para a obesidade foi incluído um grupo controle composto por 135 crianças e adolescentes eutróficos. A genotipagem foi realizada por PCR em tempo real e para análise dos SNPs, adotou-se o modelo dominante. Foi calculado o desequilíbrio de ligação entre os SNPs e estimada as frequências dos haplótipos. As comparações entre os grupos foram realizadas estratificadamente por gênero e estádio puberal. Para avaliar a magnitude do risco dos SNPs sobre a CAP e a obesidade foi realizada regressão logística ajustada para variáveis de confusão (idade, Z-IMC e estádio puberal). RESULTADOS: As crianças e adolescentes obesos (12,5 ± 2,9 anos; 52,7% meninas) classificados com CAP apresentaram maior adiposidade e a frequência da CAP foi mais elevada no gênero feminino (OR= 2,146; IC 95% 1,461-3,152; p < 0,001). A frequência do alelo A do rs7799039 foi mais elevada no grupo de obesos (OR= 1,530; IC 95% 1,022-2,292; p= 0,039) e o alelo associou-se ao maior nível de leptina e colesterol total em meninas e à maior glicemia em meninos (p < 0,05). No rs1137100 e o rs1137101, a presença do alelo G em meninas conferiu risco para a hipertrigliceridemia (OR= 1,926; IC 95% 1,010-3,673; p= 0,047 e OR= 2,039; IC 95% 1,057-3,931; p= 0,033, respectivamente). O alelo C do rs8179183 relacionou-se, em meninas, à relação cintura-estatura e glicemia mais elevadas e, em meninos, ao maior percentil de pressão arterial diastólica, glicemia, colesterol total e LDL-colesterol (p <0,05). CONCLUSÃO: Os polimorfismos não foram associados à compulsão alimentar periódica. A CAP foi relacionada ao pior grau de adiposidade e o maior risco foi observado no gênero feminino. O SNP rs7799039 no gene LEP conferiu risco para obesidade, enquanto o rs1137100, rs1137101 e rs8179183 no gene LEPR relacionaram-se ao pior perfil cardiometabólico em crianças e adolescentes obesos / INTRODUCTION: Obesity during childhood and adolescence represents a global epidemic and consists in a prominent public health issue of increasing prevalence. Obesity is frequently associated with binge eating (BE) and genetic factors participate of its multifactorial etiology. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the leptin (LEP) and leptin receptor (LEPR) genes may modify the leptin expression and its signaling pathways and, consequently, alter appetite and satiety regulation, thus contributing to the etiopathogeny and maintenance of BE. The aim of this study was to investigate the influence of polymorphisms rs7799039 (G > A) in the LEP gene and rs1137100 (A > G), rs1137101 (A > G) and rs8179183 (G > C) in the LEPR gene on BE in obese children and adolescents, besides characterize the population regarding to BE and examine the association of SNPs with cardiometabolic risk (CMR) and obesity. METHODS: Cross-sectional study in which 465 obese children and adolescents aged from 7 to 19 years were enrolled and had anthropometric and metabolic variables assessed. The CMR factors consisted of systemic hypertension, impaired fasting glucose, low HDL-cholesterol levels and hypertriglyceridemia. The BE was evaluated through the Binge Eating Scale (BES). To investigate the effect of SNPs on obesity risk, a control group of 135 eutrophic children and adolescents was enrolled. Genotyping was performed by real-time PCR and for the SNPs analysis, the dominant model was adopted. The linkage disequilibrium between SNPs was calculated and the haplotype frequencies were estimated. Comparisons between groups were performed stratified by gender and pubertal stage. To assess the risk magnitude for the SNPs on BE and obesity, logistic regression adjusted for confounding variables (age, Z-BMI and pubertal stage) was performed. RESULTS: Obese children and adolescents (12.5 ± 2.9 years, 52.7% girls) classified with BE showed greater adiposity and BE frequency was higher among females (OR= 2.146; 95% CI 1.461-3.152; p < 0.001). The observed frequency of A allele of rs7799039 was a higher in the obese group (OR= 1.530; 95% CI 1.022-2.292; p= 0.039) and the allele was associated with higher leptin and total cholesterol levels in girls and higher glucose levels in boys (p < 0.05). For the rs1137100 and rs1137101, the presence of the G allele among girls, conferred risk for hypertriglyceridemia (OR= 1.926; 95% CI 1.010-3.673; p= 0.047 and OR= 2.039; 95% CI 1.057-3.931; p= 0.033, respectively). The C allele of rs8179183 was associated, among girls, with a higher waist-to-height ratio and glucose levels and, among boys, with greater diastolic blood pressure percentile, glucose, total cholesterol and LDL-cholesterol levels (p < 0.05). CONCLUSION: Polymorphisms were not associated with binge eating. BE was related with a more severe adiposity and an increased risk was observed among females. The SNP rs7799039 in the LEP gene contributed to the risk of obesity, whereas the rs1137100, rs1137101 and rs8179183 in LEPR gene were related to a worse cardiometabolic profile in obese children and adolescents