O exercício físico regular é uma importante maneira de tratar e proteger contra o desenvolvimento de diversas doenças crônicas e seus efeitos no sistema nervoso central (SNC) podem revelar mecanismos importantes no processo saúde-doença. Aqui, mostramos que o exercício promove plasticidade sináptica em um processo que é dependente da adaptação funcional e morfológica das mitocôndrias neuronais. A ausência de UCP2, uma proteína desacopladora do fluxo de prótons, leva a anulação destes efeitos benéficos do exercício. Além dos efeitos do exercício no cérebro, também estudamos como o hipotálamo, uma região importante em diversas funções homeostáticas, regula o balanço energético e outros comportamentos em camundongos. Focamos principalmente na função de uma população de neurônios localizada no núcleo arqueado do hipotálamo, chamada de neurônios NPY/AgRP. Esses neurônios são orexigênicos, isto é, são responsáveis por promover aumento da ingesta de alimentos. Primeiramente, estudamos o papel da proteína Sirt1 nestes neurônios. Sirt1 é uma proteína com atividade deacetilase que está relacionada com adaptações metabólicas em períodos de balanço energético negativo, como restrição calórica e jejum. Portanto, tanto Sirt1 como os neurônios NPY/AgRP estão ativados em situações metabólicas semelhantes. Mostramos que o bloqueio da atividade de Sirt1 nesse grupo de neurônios, utilizando fármacos ou modelos de camundongos transgênicos, leva a uma diminuição da atividade neuronal e também a diminuição do apetite e do peso corporal. Esses efeitos foram dependentes da sinalização através dos receptores de melanocortinas e também da presença de UCP2. Essa função crucial de Sirt1 nos neurônios NPY/AgRP nos levou a estudar os animais deficientes em Sirt1 em modelos de restrição calórica. Animais nocaute para Sirt1 nos neurônios NPY/AgRP não tiveram nenhuma anormalidade metabólica em resposta a tal dieta. Entretanto, estes animais apresentaram resposta comportamental alterada em protocolos que testam atividade exploratória, principalmente em resposta à novidade. Subsequentemente, mostramos que esses neurônios são importantes para a plasticidade sináptica de neurônios dopaminérgicos na zona tegmental ventral. Corroborando o papel desta área na regulação de comportamentos motivacionais, nossos resultados mostram que os neurônios NPY/AgRP são críticos para o desenvolvimento desses neurônios dopaminérgicos e consequentemente para a regulação de uma série de comportamentos motivacionais, como resposta à cocaína e à novidade. Portanto, nossos resultados sugerem que o hipotálamo é importante para o desenvolvimento cerebral, com possível impacto em diversas funções cerebrais não classicamente relacionadas a este. Tais descobertas podem ser relevantes na pesquisa translacional. / Exercise is a behavioral intervention that promotes beneficial effects in many chronic diseases. The effects of exercise in the central nervous system (CNS) can shed light on mechanisms relevant to pathophysiology of diseases. Here, we demonstrate that exercise promotes synaptogenesis in the hippocampus in a process that is dependent on mitochondrial adaptations. In the absence of the mitochondrial uncoupling protein UCP2, the beneficial effects of exercise are abrogated. In addition to study the effects of exercise on the brain, we also investigate the role of the hypothalamus, a brain area important in several homeostatic functions, in the regulation of energy balance and other behaviors. We focused on the role of the NPY/AgRP neurons located in the arcuate nucleus of the hypothalamus, which exert an orexigenic tone in the brain, promoting food intake. We first investigated potential cellular pathways that could be important in the maintenance of neuronal activity. Sirt1 is a deacetylase that senses the metabolic state of the cell and is activated during negative energy balance (for example, fasting and calorie restriction). The similarities between the metabolic states that activate Sirt1 and the AgRP neurons led us to evaluate the role of this protein in NPY/AgRP neuronal function. We found that Sirt1 is important to NPY/AgRP activation and consequent feeding behavior. Animals with decreased Sirt1 activity are leaner and eat less. These results were dependent of melanocortin signaling and the presence of UCP2. The critical role of Sirt1 in the AgRP neurons led us to evaluate the adaptive response of mice knockout for Sirt1 specifically in the AgRP neurons during calorie restriction. We show here that calorie restriction promotes the activity of NPY/AgRP neurons in the brain, and that disrupting Sirt1 in these cells lead to impaired behavioral but not metabolic responses to calorie restriction. These findings highlight the pivotal role of the NPY/AgRP neurons during calorie restriction in regulation of complex behaviors.!Subsequently,! we show that impairment of AgRP neuronal function in mice increases exploratory behavior unrelated to feeding. Behavioral responses to cocaine, were also altered in these animals. As a neurobiological substrate of these altered behaviors, in Agrp-Sirt1 KO mice, ventral tegmental (VTA) dopamine (DA) neurons, which targeted by AgRP efferents, exhibited enhanced spike- timing-dependent long-term potentiation (STDLTP), decreased amplitude of mIPSCs, and increased DA levels in basal forebrain. Early postnatal ablation of AgRP neurons led to a phenotype resembling that of Agrp- Sirt1 KO mice, with enhanced LTP in VTA-DA cells and altered response to novelty. These observations reveal a fundamental regulatory role of AgRP neurons in determining the set point of the DA reward circuitry and associated behaviors during development. Our results are likely important in translational research.

O exercício físico regular é uma importante maneira de tratar e proteger contra o desenvolvimento de diversas doenças crônicas e seus efeitos no sistema nervoso central (SNC) podem revelar mecanismos importantes no processo saúde-doença. Aqui, mostramos que o exercício promove plasticidade sináptica em um processo que é dependente da adaptação funcional e morfológica das mitocôndrias neuronais. A ausência de UCP2, uma proteína desacopladora do fluxo de prótons, leva a anulação destes efeitos benéficos do exercício. Além dos efeitos do exercício no cérebro, também estudamos como o hipotálamo, uma região importante em diversas funções homeostáticas, regula o balanço energético e outros comportamentos em camundongos. Focamos principalmente na função de uma população de neurônios localizada no núcleo arqueado do hipotálamo, chamada de neurônios NPY/AgRP. Esses neurônios são orexigênicos, isto é, são responsáveis por promover aumento da ingesta de alimentos. Primeiramente, estudamos o papel da proteína Sirt1 nestes neurônios. Sirt1 é uma proteína com atividade deacetilase que está relacionada com adaptações metabólicas em períodos de balanço energético negativo, como restrição calórica e jejum. Portanto, tanto Sirt1 como os neurônios NPY/AgRP estão ativados em situações metabólicas semelhantes. Mostramos que o bloqueio da atividade de Sirt1 nesse grupo de neurônios, utilizando fármacos ou modelos de camundongos transgênicos, leva a uma diminuição da atividade neuronal e também a diminuição do apetite e do peso corporal. Esses efeitos foram dependentes da sinalização através dos receptores de melanocortinas e também da presença de UCP2. Essa função crucial de Sirt1 nos neurônios NPY/AgRP nos levou a estudar os animais deficientes em Sirt1 em modelos de restrição calórica. Animais nocaute para Sirt1 nos neurônios NPY/AgRP não tiveram nenhuma anormalidade metabólica em resposta a tal dieta. Entretanto, estes animais apresentaram resposta comportamental alterada em protocolos que testam atividade exploratória, principalmente em resposta à novidade. Subsequentemente, mostramos que esses neurônios são importantes para a plasticidade sináptica de neurônios dopaminérgicos na zona tegmental ventral. Corroborando o papel desta área na regulação de comportamentos motivacionais, nossos resultados mostram que os neurônios NPY/AgRP são críticos para o desenvolvimento desses neurônios dopaminérgicos e consequentemente para a regulação de uma série de comportamentos motivacionais, como resposta à cocaína e à novidade. Portanto, nossos resultados sugerem que o hipotálamo é importante para o desenvolvimento cerebral, com possível impacto em diversas funções cerebrais não classicamente relacionadas a este. Tais descobertas podem ser relevantes na pesquisa translacional. / Exercise is a behavioral intervention that promotes beneficial effects in many chronic diseases. The effects of exercise in the central nervous system (CNS) can shed light on mechanisms relevant to pathophysiology of diseases. Here, we demonstrate that exercise promotes synaptogenesis in the hippocampus in a process that is dependent on mitochondrial adaptations. In the absence of the mitochondrial uncoupling protein UCP2, the beneficial effects of exercise are abrogated. In addition to study the effects of exercise on the brain, we also investigate the role of the hypothalamus, a brain area important in several homeostatic functions, in the regulation of energy balance and other behaviors. We focused on the role of the NPY/AgRP neurons located in the arcuate nucleus of the hypothalamus, which exert an orexigenic tone in the brain, promoting food intake. We first investigated potential cellular pathways that could be important in the maintenance of neuronal activity. Sirt1 is a deacetylase that senses the metabolic state of the cell and is activated during negative energy balance (for example, fasting and calorie restriction). The similarities between the metabolic states that activate Sirt1 and the AgRP neurons led us to evaluate the role of this protein in NPY/AgRP neuronal function. We found that Sirt1 is important to NPY/AgRP activation and consequent feeding behavior. Animals with decreased Sirt1 activity are leaner and eat less. These results were dependent of melanocortin signaling and the presence of UCP2. The critical role of Sirt1 in the AgRP neurons led us to evaluate the adaptive response of mice knockout for Sirt1 specifically in the AgRP neurons during calorie restriction. We show here that calorie restriction promotes the activity of NPY/AgRP neurons in the brain, and that disrupting Sirt1 in these cells lead to impaired behavioral but not metabolic responses to calorie restriction. These findings highlight the pivotal role of the NPY/AgRP neurons during calorie restriction in regulation of complex behaviors.!Subsequently,! we show that impairment of AgRP neuronal function in mice increases exploratory behavior unrelated to feeding. Behavioral responses to cocaine, were also altered in these animals. As a neurobiological substrate of these altered behaviors, in Agrp-Sirt1 KO mice, ventral tegmental (VTA) dopamine (DA) neurons, which targeted by AgRP efferents, exhibited enhanced spike- timing-dependent long-term potentiation (STDLTP), decreased amplitude of mIPSCs, and increased DA levels in basal forebrain. Early postnatal ablation of AgRP neurons led to a phenotype resembling that of Agrp- Sirt1 KO mice, with enhanced LTP in VTA-DA cells and altered response to novelty. These observations reveal a fundamental regulatory role of AgRP neurons in determining the set point of the DA reward circuitry and associated behaviors during development. Our results are likely important in translational research.

O exercício físico regular é uma importante maneira de tratar e proteger contra o desenvolvimento de diversas doenças crônicas e seus efeitos no sistema nervoso central (SNC) podem revelar mecanismos importantes no processo saúde-doença. Aqui, mostramos que o exercício promove plasticidade sináptica em um processo que é dependente da adaptação funcional e morfológica das mitocôndrias neuronais. A ausência de UCP2, uma proteína desacopladora do fluxo de prótons, leva a anulação destes efeitos benéficos do exercício. Além dos efeitos do exercício no cérebro, também estudamos como o hipotálamo, uma região importante em diversas funções homeostáticas, regula o balanço energético e outros comportamentos em camundongos. Focamos principalmente na função de uma população de neurônios localizada no núcleo arqueado do hipotálamo, chamada de neurônios NPY/AgRP. Esses neurônios são orexigênicos, isto é, são responsáveis por promover aumento da ingesta de alimentos. Primeiramente, estudamos o papel da proteína Sirt1 nestes neurônios. Sirt1 é uma proteína com atividade deacetilase que está relacionada com adaptações metabólicas em períodos de balanço energético negativo, como restrição calórica e jejum. Portanto, tanto Sirt1 como os neurônios NPY/AgRP estão ativados em situações metabólicas semelhantes. Mostramos que o bloqueio da atividade de Sirt1 nesse grupo de neurônios, utilizando fármacos ou modelos de camundongos transgênicos, leva a uma diminuição da atividade neuronal e também a diminuição do apetite e do peso corporal. Esses efeitos foram dependentes da sinalização através dos receptores de melanocortinas e também da presença de UCP2. Essa função crucial de Sirt1 nos neurônios NPY/AgRP nos levou a estudar os animais deficientes em Sirt1 em modelos de restrição calórica. Animais nocaute para Sirt1 nos neurônios NPY/AgRP não tiveram nenhuma anormalidade metabólica em resposta a tal dieta. Entretanto, estes animais apresentaram resposta comportamental alterada em protocolos que testam atividade exploratória, principalmente em resposta à novidade. Subsequentemente, mostramos que esses neurônios são importantes para a plasticidade sináptica de neurônios dopaminérgicos na zona tegmental ventral. Corroborando o papel desta área na regulação de comportamentos motivacionais, nossos resultados mostram que os neurônios NPY/AgRP são críticos para o desenvolvimento desses neurônios dopaminérgicos e consequentemente para a regulação de uma série de comportamentos motivacionais, como resposta à cocaína e à novidade. Portanto, nossos resultados sugerem que o hipotálamo é importante para o desenvolvimento cerebral, com possível impacto em diversas funções cerebrais não classicamente relacionadas a este. Tais descobertas podem ser relevantes na pesquisa translacional. / Exercise is a behavioral intervention that promotes beneficial effects in many chronic diseases. The effects of exercise in the central nervous system (CNS) can shed light on mechanisms relevant to pathophysiology of diseases. Here, we demonstrate that exercise promotes synaptogenesis in the hippocampus in a process that is dependent on mitochondrial adaptations. In the absence of the mitochondrial uncoupling protein UCP2, the beneficial effects of exercise are abrogated. In addition to study the effects of exercise on the brain, we also investigate the role of the hypothalamus, a brain area important in several homeostatic functions, in the regulation of energy balance and other behaviors. We focused on the role of the NPY/AgRP neurons located in the arcuate nucleus of the hypothalamus, which exert an orexigenic tone in the brain, promoting food intake. We first investigated potential cellular pathways that could be important in the maintenance of neuronal activity. Sirt1 is a deacetylase that senses the metabolic state of the cell and is activated during negative energy balance (for example, fasting and calorie restriction). The similarities between the metabolic states that activate Sirt1 and the AgRP neurons led us to evaluate the role of this protein in NPY/AgRP neuronal function. We found that Sirt1 is important to NPY/AgRP activation and consequent feeding behavior. Animals with decreased Sirt1 activity are leaner and eat less. These results were dependent of melanocortin signaling and the presence of UCP2. The critical role of Sirt1 in the AgRP neurons led us to evaluate the adaptive response of mice knockout for Sirt1 specifically in the AgRP neurons during calorie restriction. We show here that calorie restriction promotes the activity of NPY/AgRP neurons in the brain, and that disrupting Sirt1 in these cells lead to impaired behavioral but not metabolic responses to calorie restriction. These findings highlight the pivotal role of the NPY/AgRP neurons during calorie restriction in regulation of complex behaviors.!Subsequently,! we show that impairment of AgRP neuronal function in mice increases exploratory behavior unrelated to feeding. Behavioral responses to cocaine, were also altered in these animals. As a neurobiological substrate of these altered behaviors, in Agrp-Sirt1 KO mice, ventral tegmental (VTA) dopamine (DA) neurons, which targeted by AgRP efferents, exhibited enhanced spike- timing-dependent long-term potentiation (STDLTP), decreased amplitude of mIPSCs, and increased DA levels in basal forebrain. Early postnatal ablation of AgRP neurons led to a phenotype resembling that of Agrp- Sirt1 KO mice, with enhanced LTP in VTA-DA cells and altered response to novelty. These observations reveal a fundamental regulatory role of AgRP neurons in determining the set point of the DA reward circuitry and associated behaviors during development. Our results are likely important in translational research.

Introdução: Há evidências de que o uso de adoçantes não-calóricos (ANC) pode interferir na regulação do apetite, promovendo maior ingestão alimentar, maior ganho de peso (GP) e maior adiposidade. Um estudo prévio, realizado pelo nosso grupo de pesquisa, demonstrou que o uso de sacarina (p=0,005) e aspartame (p=0,048) promoveu maior GP quando comparados ao uso sacarose. Entretanto, devido às limitações metodológicas, não foi possível afirmar se os adoçantes poderiam causar maior GP quando comparados a uma condição inerte; ou ainda, se os sub-componentes da sacarose (glicose e frutose), quando avaliados isoladamente, poderiam contribuir para o menor GP. Além disso, foi verificado que os grupos dos adoçantes compensaram o déficit calórico, ingerindo proporcionalmente mais ração, de modo que, a fração entre a ingestão calórica total e peso corporal não diferiu entre os grupos. Portanto, adicionamos no presente estudo, um terceiro macronutriente com baixo poder de saciedade e potencial indutor de maior GP, o lipídio. Deste modo, o presente estudo contempla analisar o efeito da sacarina comparando-a a condição controle, glicose, frutose e lipídio, além de avaliar o efeito entre cada um dos grupos. Métodos: Foi realizado um experimento controlado envolvendo 40 ratos machos Wistar com peso médio inicial de 300g. Os animais foram randomizados em 5 grupos e receberam água e ração ad libitum, além das seguintes dietas: Controle (20ml de iogurte,75 kcal/semana), Sacarina (0,3%, 75 kcal/semana), Glicose (20%, 139 kcal/semana), Frutose (20%, 139 kcal/semana) ou Lipídio (9%, 139 kcal/semana). As dietas foram administradas 5 dias semanais, por 14 semanas. Realizou-se diariamente o controle da ingestão alimentar e hídrica, e semanalmente o controle do peso corporal. A composição corporal foi determinada pela estimativa da massa gorda, representada pelo peso (g) do tecido adiposo marrom interescapular somado ao tecido adiposo branco (epididimal e retroperitoneal); a massa magra foi representada pela soma do músculo esquelético gastrocnêmio e músculo cardíaco, todos foram removidos imediatamente após o sacrifício dos animais e pesados em balança de precisão milesimal. A análise dos dados foi realizada no SPSS versão 17, utilizou-se Modelo Linear Misto para as medidas longitudinais e ANOVA com teste complementar de Tukey para medidas únicas. Resultados: Houve compensação calórica entre consumo de iogurte e de ração, de modo que a ingestão calórica total (kcal/g) não diferiu entre os grupos (p=0,42). Os grupos também apresentaram similaridade quanto à ingestão hídrica (ml/g) (p=0,27) e composição corporal (p=0,13). Entretanto, o uso de sacarina promoveu maior GP que o controle (p=0,035), sendo similar ao uso de glicose (p=0,06), lipídio (p=0,76) e frutose (p=0,38). Os grupos Lipídio (p=0,016) e Glicose (p<0,001) também ganharam mais peso que o controle, todavia, o grupo Frutose não diferiu deste, mas apresentou GP menor que o grupo Glicose (p=0,006). Conclusão: Independentemente do tipo de suplementação, a regulação do apetite parece ser dependente do aporte calórico, sendo proporcional ao peso corporal, assim como a ingestão hídrica. O uso crônico de sacarina demonstrou promover maior GP, sendo similar ao uso de lipídio, glicose ou frutose. Já, o grupo Frutose apresentou ganho de peso intermediário, diferindo apenas do grupo Glicose. Apesar de haver diferenças quanto ao ganho de peso, a estimativa de massa magra e gorda foi semelhante entre os grupos. Estudos adicionais são necessários para elucidar outros mecanismos, que, independentemente da ingestão calórica estariam envolvidos no maior ganho de peso. / Introduction: There are evidences that the use of nonnutritive sweeteners (NNS) can interfere in the appetite regulation, promoting higher food intake, more weight gain (WG) and the increaseof adiposity. A previous study, performed by our research group, demonstrated that the use of saccharin (p=.005) and aspartame (p=.048) promoted more WG when compared with the use of sucrose. However, due to the methodological limitations, it was not possible to say whether sweeteners could promote more WG compared to an inert condition, or if the sub-components of sucrose (glucose and fructose), when evaluated in isolation, might contribute to less WG. Moreover, it was found that the groups of sweeteners compensated the caloric deficit, ingesting proportionally more chow, so that the ratio between the total caloric intake and body weight did not differ between the groups.Thus, it was added a third macronutrient with low power of satiety and potential inducer of greater WG, as the lipid. Therefore, this study contemplates to analyze the effect of the saccharin, comparing it to the control condition, glucose, fructose and lipid, besides evaluating the effect between each group. Methods: It was conducted a controlled experiment involving 40 male Wistar rats with initial average weight of 300g. The animals were randomized into 5 groups and given water and chow ad libitum, and the following diets: Control (20ml of yogurt, 75 kcal/wk), Saccharin (.3%, 75 kcal/wk), Glucose (20%, 139 kcal/wk), Fructose (20%, 139 kcal/wk) or Lipid (9%, 139 kcal/wk). The diets were administered 5 days weekly for 14 weeks. It was performed daily control of food and water intake, and weekly body weight control. Body composition was determined by estimating fat mass represented by the weight (g) of interscapular brown adipose tissue added to the white adipose tissue (epididymal and retroperitoneal); the lean mass was represented by the sum of the gastrocnemius skeletal muscle and cardiac muscle.Everything was removed immediately after sacrificing the animals and weighed in millesimal precision. The data analysis was performed with SPSS version 17, and it was used Linear Mixed Model for longitudinal measures and ANOVA with Tukey's pot hoc test for single measures. Results: There was caloric compensation between intake of the yogurt and chow, so that the total cumulative caloric intake (kcal/g) did not differ between groups. The groups also had similar regarding the water intake (ml/g) and body composition. However, the use of saccharin promoted greater WG than the control (p=.035), being similar to the use of glucose (p=.06), lipid (p=.76) and fructose (p=.38). Lipid (p=.016) and Glucose groups (p<.001) also gained more weight than the control, though, the Fructose group did not differ from this, but had weight gain less than the Glucose group (p=.006). Conclusion:Whatever type of diet, the appetite regulation appears to be dependent on calorie intake, being proportional to body weight, as well as water intake. The chronic use of saccharin demonstrated to promote greater WG, being similar to the use of lipids, glucose or fructose. Already, the Fructose group showed intermediate weight gain, differing only of Glucose group. Although there are differences in weight gain, the estimate of lean and fat mass was similar between groups. Additional studies are needed to elucidate other mechanisms that, independently of caloric intake, would be involved in more weight gain.

Introdução: Há evidências de que o uso de adoçantes não-calóricos (ANC) pode interferir na regulação do apetite, promovendo maior ingestão alimentar, maior ganho de peso (GP) e maior adiposidade. Um estudo prévio, realizado pelo nosso grupo de pesquisa, demonstrou que o uso de sacarina (p=0,005) e aspartame (p=0,048) promoveu maior GP quando comparados ao uso sacarose. Entretanto, devido às limitações metodológicas, não foi possível afirmar se os adoçantes poderiam causar maior GP quando comparados a uma condição inerte; ou ainda, se os sub-componentes da sacarose (glicose e frutose), quando avaliados isoladamente, poderiam contribuir para o menor GP. Além disso, foi verificado que os grupos dos adoçantes compensaram o déficit calórico, ingerindo proporcionalmente mais ração, de modo que, a fração entre a ingestão calórica total e peso corporal não diferiu entre os grupos. Portanto, adicionamos no presente estudo, um terceiro macronutriente com baixo poder de saciedade e potencial indutor de maior GP, o lipídio. Deste modo, o presente estudo contempla analisar o efeito da sacarina comparando-a a condição controle, glicose, frutose e lipídio, além de avaliar o efeito entre cada um dos grupos. Métodos: Foi realizado um experimento controlado envolvendo 40 ratos machos Wistar com peso médio inicial de 300g. Os animais foram randomizados em 5 grupos e receberam água e ração ad libitum, além das seguintes dietas: Controle (20ml de iogurte,75 kcal/semana), Sacarina (0,3%, 75 kcal/semana), Glicose (20%, 139 kcal/semana), Frutose (20%, 139 kcal/semana) ou Lipídio (9%, 139 kcal/semana). As dietas foram administradas 5 dias semanais, por 14 semanas. Realizou-se diariamente o controle da ingestão alimentar e hídrica, e semanalmente o controle do peso corporal. A composição corporal foi determinada pela estimativa da massa gorda, representada pelo peso (g) do tecido adiposo marrom interescapular somado ao tecido adiposo branco (epididimal e retroperitoneal); a massa magra foi representada pela soma do músculo esquelético gastrocnêmio e músculo cardíaco, todos foram removidos imediatamente após o sacrifício dos animais e pesados em balança de precisão milesimal. A análise dos dados foi realizada no SPSS versão 17, utilizou-se Modelo Linear Misto para as medidas longitudinais e ANOVA com teste complementar de Tukey para medidas únicas. Resultados: Houve compensação calórica entre consumo de iogurte e de ração, de modo que a ingestão calórica total (kcal/g) não diferiu entre os grupos (p=0,42). Os grupos também apresentaram similaridade quanto à ingestão hídrica (ml/g) (p=0,27) e composição corporal (p=0,13). Entretanto, o uso de sacarina promoveu maior GP que o controle (p=0,035), sendo similar ao uso de glicose (p=0,06), lipídio (p=0,76) e frutose (p=0,38). Os grupos Lipídio (p=0,016) e Glicose (p<0,001) também ganharam mais peso que o controle, todavia, o grupo Frutose não diferiu deste, mas apresentou GP menor que o grupo Glicose (p=0,006). Conclusão: Independentemente do tipo de suplementação, a regulação do apetite parece ser dependente do aporte calórico, sendo proporcional ao peso corporal, assim como a ingestão hídrica. O uso crônico de sacarina demonstrou promover maior GP, sendo similar ao uso de lipídio, glicose ou frutose. Já, o grupo Frutose apresentou ganho de peso intermediário, diferindo apenas do grupo Glicose. Apesar de haver diferenças quanto ao ganho de peso, a estimativa de massa magra e gorda foi semelhante entre os grupos. Estudos adicionais são necessários para elucidar outros mecanismos, que, independentemente da ingestão calórica estariam envolvidos no maior ganho de peso. / Introduction: There are evidences that the use of nonnutritive sweeteners (NNS) can interfere in the appetite regulation, promoting higher food intake, more weight gain (WG) and the increaseof adiposity. A previous study, performed by our research group, demonstrated that the use of saccharin (p=.005) and aspartame (p=.048) promoted more WG when compared with the use of sucrose. However, due to the methodological limitations, it was not possible to say whether sweeteners could promote more WG compared to an inert condition, or if the sub-components of sucrose (glucose and fructose), when evaluated in isolation, might contribute to less WG. Moreover, it was found that the groups of sweeteners compensated the caloric deficit, ingesting proportionally more chow, so that the ratio between the total caloric intake and body weight did not differ between the groups.Thus, it was added a third macronutrient with low power of satiety and potential inducer of greater WG, as the lipid. Therefore, this study contemplates to analyze the effect of the saccharin, comparing it to the control condition, glucose, fructose and lipid, besides evaluating the effect between each group. Methods: It was conducted a controlled experiment involving 40 male Wistar rats with initial average weight of 300g. The animals were randomized into 5 groups and given water and chow ad libitum, and the following diets: Control (20ml of yogurt, 75 kcal/wk), Saccharin (.3%, 75 kcal/wk), Glucose (20%, 139 kcal/wk), Fructose (20%, 139 kcal/wk) or Lipid (9%, 139 kcal/wk). The diets were administered 5 days weekly for 14 weeks. It was performed daily control of food and water intake, and weekly body weight control. Body composition was determined by estimating fat mass represented by the weight (g) of interscapular brown adipose tissue added to the white adipose tissue (epididymal and retroperitoneal); the lean mass was represented by the sum of the gastrocnemius skeletal muscle and cardiac muscle.Everything was removed immediately after sacrificing the animals and weighed in millesimal precision. The data analysis was performed with SPSS version 17, and it was used Linear Mixed Model for longitudinal measures and ANOVA with Tukey's pot hoc test for single measures. Results: There was caloric compensation between intake of the yogurt and chow, so that the total cumulative caloric intake (kcal/g) did not differ between groups. The groups also had similar regarding the water intake (ml/g) and body composition. However, the use of saccharin promoted greater WG than the control (p=.035), being similar to the use of glucose (p=.06), lipid (p=.76) and fructose (p=.38). Lipid (p=.016) and Glucose groups (p<.001) also gained more weight than the control, though, the Fructose group did not differ from this, but had weight gain less than the Glucose group (p=.006). Conclusion:Whatever type of diet, the appetite regulation appears to be dependent on calorie intake, being proportional to body weight, as well as water intake. The chronic use of saccharin demonstrated to promote greater WG, being similar to the use of lipids, glucose or fructose. Already, the Fructose group showed intermediate weight gain, differing only of Glucose group. Although there are differences in weight gain, the estimate of lean and fat mass was similar between groups. Additional studies are needed to elucidate other mechanisms that, independently of caloric intake, would be involved in more weight gain.

Orientador: Jose Barreto Campello Carvalheira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-10T01:57:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_MariaFernandadeAndrade_M.pdf: 2919034 bytes, checksum: c3f7796b55fb5ad53b9eaf2ee58536d5 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As proteínas AMPK e mTOR são as principais moduladoras do balanço energético intracelular, e exercem influência decisiva sobre a ação hipotalâmica da leptina. O exercício agudo, através da produção de IL-6, está associado ao aumento da sensibilidade à ação anorexigênica da leptina. Visando investigar a possível influência das vias AMPK e mTOR, neste aumento da sensibilidade hipotalâmica à leptina induzido pelo exercício agudo, ratos Wistar foram submetidos à natação e posteriormente receberam injeção intracerebroventricular de IL-6, ativadores e/ou inibidores da AMPK e mTOR. A IL-6 reduziu a ingestão alimentar dos animais não exercitados; no entanto, o pré-tratamento com ativador da AMPK ou inibidor da mTOR bloqueou esta ação da IL-6. Ativadores da AMPK aumentaram a ingestão alimentar de forma mais significativa nos animais não exercitados. Inibidores da AMPK reduziram a ingestão mais expressivamente nos animais exercitados. A injeção central de leptina reduziu a ingestão de ratos exercitados mais expressivamente do que foi observado nos animais controle. Tanto o pré-tratamento com inibidor da IL-6, como com ativador da AMPK ou inibidor da mTOR, reverteram esta ação da leptina. O exercício também está associado à redução da fosforilação da via da AMPK e à maior fosforilação da via da mTOR, no hipotálamo. A da resposta das vias em questão ao estímulo com leptina provavelmente seja um dos principais determinantes da modulação do set point hipotalâmico pelo exercício agudo / Abstract: AMP-activated protein kinase (AMPK) and mammalian Target of Rapamycin (mTOR) are key regulators of cellular energy balance and of the effects of leptin on food intake. Acute exerci se is associated with increased sensitivity to the effects of leptin on food intake in an IL-6-dependent manner. To determine whether exerci se ameliorates the AMPK and mTOR response to leptin in the hypothalamus in an IL-6-dependent manner, rats performed two 3-h exercise bouts, separated by one 45-min rest períod. Intracerebroventrícular IL-6 infusion reduced food intake and pretreatment with AMPK activators and mTOR inhibitors prevented IL-6-induced anorexia. Activators of AMPK increased food intake in control rats to a greater extent than that observed in exercised ones, whereas inhibitors of AMPK had the opposite effect. Exercise was associated with both reduced phosphorylation of the AMPK/ ACC signaling pathway and increased phosphorylation of proteins involved in mTOR signal transduction Ín the hypothalamus. The regulatory role of IL-6 in mediating the modulation in AMPK and mTOR pathways in the hypothalamus was also investigated. Treatment with leptin reduced food intake in exercised rats that were pretreated with vehicle, although no increase in sensitivity to leptin-induced anorexia after pretreatment with anti-IL6 antibody, AICAR or Rapamycin was detected. Improved responses of AMPK and mTOR to leptin may contribute to the appetite suppressive actions of exercise / Mestrado / Ciencias Basicas / Mestre em Clinica Medica

Introdução: Há evidências de que o uso de adoçantes não-calóricos (ANC) pode interferir na regulação do apetite, promovendo maior ingestão alimentar, maior ganho de peso (GP) e maior adiposidade. Um estudo prévio, realizado pelo nosso grupo de pesquisa, demonstrou que o uso de sacarina (p=0,005) e aspartame (p=0,048) promoveu maior GP quando comparados ao uso sacarose. Entretanto, devido às limitações metodológicas, não foi possível afirmar se os adoçantes poderiam causar maior GP quando comparados a uma condição inerte; ou ainda, se os sub-componentes da sacarose (glicose e frutose), quando avaliados isoladamente, poderiam contribuir para o menor GP. Além disso, foi verificado que os grupos dos adoçantes compensaram o déficit calórico, ingerindo proporcionalmente mais ração, de modo que, a fração entre a ingestão calórica total e peso corporal não diferiu entre os grupos. Portanto, adicionamos no presente estudo, um terceiro macronutriente com baixo poder de saciedade e potencial indutor de maior GP, o lipídio. Deste modo, o presente estudo contempla analisar o efeito da sacarina comparando-a a condição controle, glicose, frutose e lipídio, além de avaliar o efeito entre cada um dos grupos. Métodos: Foi realizado um experimento controlado envolvendo 40 ratos machos Wistar com peso médio inicial de 300g. Os animais foram randomizados em 5 grupos e receberam água e ração ad libitum, além das seguintes dietas: Controle (20ml de iogurte,75 kcal/semana), Sacarina (0,3%, 75 kcal/semana), Glicose (20%, 139 kcal/semana), Frutose (20%, 139 kcal/semana) ou Lipídio (9%, 139 kcal/semana). As dietas foram administradas 5 dias semanais, por 14 semanas. Realizou-se diariamente o controle da ingestão alimentar e hídrica, e semanalmente o controle do peso corporal. A composição corporal foi determinada pela estimativa da massa gorda, representada pelo peso (g) do tecido adiposo marrom interescapular somado ao tecido adiposo branco (epididimal e retroperitoneal); a massa magra foi representada pela soma do músculo esquelético gastrocnêmio e músculo cardíaco, todos foram removidos imediatamente após o sacrifício dos animais e pesados em balança de precisão milesimal. A análise dos dados foi realizada no SPSS versão 17, utilizou-se Modelo Linear Misto para as medidas longitudinais e ANOVA com teste complementar de Tukey para medidas únicas. Resultados: Houve compensação calórica entre consumo de iogurte e de ração, de modo que a ingestão calórica total (kcal/g) não diferiu entre os grupos (p=0,42). Os grupos também apresentaram similaridade quanto à ingestão hídrica (ml/g) (p=0,27) e composição corporal (p=0,13). Entretanto, o uso de sacarina promoveu maior GP que o controle (p=0,035), sendo similar ao uso de glicose (p=0,06), lipídio (p=0,76) e frutose (p=0,38). Os grupos Lipídio (p=0,016) e Glicose (p<0,001) também ganharam mais peso que o controle, todavia, o grupo Frutose não diferiu deste, mas apresentou GP menor que o grupo Glicose (p=0,006). Conclusão: Independentemente do tipo de suplementação, a regulação do apetite parece ser dependente do aporte calórico, sendo proporcional ao peso corporal, assim como a ingestão hídrica. O uso crônico de sacarina demonstrou promover maior GP, sendo similar ao uso de lipídio, glicose ou frutose. Já, o grupo Frutose apresentou ganho de peso intermediário, diferindo apenas do grupo Glicose. Apesar de haver diferenças quanto ao ganho de peso, a estimativa de massa magra e gorda foi semelhante entre os grupos. Estudos adicionais são necessários para elucidar outros mecanismos, que, independentemente da ingestão calórica estariam envolvidos no maior ganho de peso. / Introduction: There are evidences that the use of nonnutritive sweeteners (NNS) can interfere in the appetite regulation, promoting higher food intake, more weight gain (WG) and the increaseof adiposity. A previous study, performed by our research group, demonstrated that the use of saccharin (p=.005) and aspartame (p=.048) promoted more WG when compared with the use of sucrose. However, due to the methodological limitations, it was not possible to say whether sweeteners could promote more WG compared to an inert condition, or if the sub-components of sucrose (glucose and fructose), when evaluated in isolation, might contribute to less WG. Moreover, it was found that the groups of sweeteners compensated the caloric deficit, ingesting proportionally more chow, so that the ratio between the total caloric intake and body weight did not differ between the groups.Thus, it was added a third macronutrient with low power of satiety and potential inducer of greater WG, as the lipid. Therefore, this study contemplates to analyze the effect of the saccharin, comparing it to the control condition, glucose, fructose and lipid, besides evaluating the effect between each group. Methods: It was conducted a controlled experiment involving 40 male Wistar rats with initial average weight of 300g. The animals were randomized into 5 groups and given water and chow ad libitum, and the following diets: Control (20ml of yogurt, 75 kcal/wk), Saccharin (.3%, 75 kcal/wk), Glucose (20%, 139 kcal/wk), Fructose (20%, 139 kcal/wk) or Lipid (9%, 139 kcal/wk). The diets were administered 5 days weekly for 14 weeks. It was performed daily control of food and water intake, and weekly body weight control. Body composition was determined by estimating fat mass represented by the weight (g) of interscapular brown adipose tissue added to the white adipose tissue (epididymal and retroperitoneal); the lean mass was represented by the sum of the gastrocnemius skeletal muscle and cardiac muscle.Everything was removed immediately after sacrificing the animals and weighed in millesimal precision. The data analysis was performed with SPSS version 17, and it was used Linear Mixed Model for longitudinal measures and ANOVA with Tukey's pot hoc test for single measures. Results: There was caloric compensation between intake of the yogurt and chow, so that the total cumulative caloric intake (kcal/g) did not differ between groups. The groups also had similar regarding the water intake (ml/g) and body composition. However, the use of saccharin promoted greater WG than the control (p=.035), being similar to the use of glucose (p=.06), lipid (p=.76) and fructose (p=.38). Lipid (p=.016) and Glucose groups (p<.001) also gained more weight than the control, though, the Fructose group did not differ from this, but had weight gain less than the Glucose group (p=.006). Conclusion:Whatever type of diet, the appetite regulation appears to be dependent on calorie intake, being proportional to body weight, as well as water intake. The chronic use of saccharin demonstrated to promote greater WG, being similar to the use of lipids, glucose or fructose. Already, the Fructose group showed intermediate weight gain, differing only of Glucose group. Although there are differences in weight gain, the estimate of lean and fat mass was similar between groups. Additional studies are needed to elucidate other mechanisms that, independently of caloric intake, would be involved in more weight gain.