Receptores ativadores de proliferação perixossomal(PPARs) são fatores de transcrição envolvidos com a oxidação dos ácidos graxos e proliferação celular, mediando diversas vias, o que representa uma estratégia promissora para enfrentar as características da síndrome metabólica. Existem três isoformas de PPARs(PPARalfa, beta/delta e gama), que são diferencialmente expressos em diferentes tecidos.No presente estudo, objetivou-se avaliar os efeitos pleiotrópicos da telmisartana, um anti-hipertensivo, bloqueador do receptor AT1 da angiotensina e agonista parcial PPAR gama, no tecido adiposo branco (TAB) e marrom (TAM) em camundongos obesos induzido por dieta.Camundongos machos, da linhagem C57BL/6 foram alimentados com uma dieta padrão (standard-chow, 10% da energia proveniente de lipídios) ou com uma dieta com alto teor lipídico (high fat, 49% de energia proveniente de lipídios) durante 10 semanas. Em seguida, os animais foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos: SC, SC-T, HF e HF-T (n=10). O fármaco foi administrado (10mg/kg de dieta) durante 4 semanas para os grupos SC-T e HF-T.O grupo HF apresentou sobrepeso, hipertensão arterial sistêmica, perfil de adipocinas pró-inflamatórias, resistência insulínica, diminuição do gasto energético, comprometimento do metabolismo da glicose e distribuição anormal da massa adiposa. Além disso, a obesidade ocasionou diminuição da expressão de PPARalfa, beta/delta e gama noTAB e TAM, resultando na inadequação da captação de glicose e termogênese insuficiente. Por outro lado,a ativação das três isoformas de PPARs, a melhora do perfil inflamatório das adipocinas, o aumento da sensibilidade à insulina e a melhora da captação de glicose, foi vistaapós o tratamento com telmisartana. A ativação dos PPARs no TAB trouxe muitos benefícios. No TAM, resultados surpreendentes foram que a telmisartana provocou o aumento da expressão do recepetor adrenérgico beta 3 (RAβ3), induzido pela ativação de PPARbeta/delta e maior termogênese comaumento da expressão da proteína desacopladora1 (UCP1). Em conclusão, nossos resultados mostram que telmisartanaaumenta a expressão gênica e proteica PAN-PPAR no TAB e TAM em camundongos obesos induzidos por dieta. Nossas observações mostram que, apesar do grupo HF-T ter reduzido a ingestão energética, os efeitossão explicados pela ativação PAN-PPAR da telmisartana, causando a ativação da termogênese e resultando num balanço energético negativo. / Peroxisome proliferator-activated receptor (PPARs) are transcription factors involved in fatty acids oxidation and cell proliferation, mediating different pathways, representing a hopeful strategy to deal with the characteristics of metabolic syndrome. There are three isoforms of PPARs (PPAR alpha, beta / delta and gamma) that are differentially expressed in different tissues. The present study, aimed to evaluate pleiotropic effects of telmisartan, an anti-hypertensive, angiotensin receptor blocker AT1 and PPAR gamma agonist in white adipose tissue (WAT) and brown adipose tissue (BAT) in diet-induced obese mice. Male C57BL/6 mice fed a standard diet (standard-chow, 10% of energy from lipids) or a high fat diet (high fat, 49% of energy from lipids) for 10 weeks. Afterwards, groups were subdivided into: SC, SC-T, HF and HF-T (n=10, each). Treatment with telmisartan (10 mg/Kg BM, in the diet) was maintained for 4 weeks. The HF group showed overweight, hypertension, adipokine pro-inflammatory profile, insulin resistance, decreased in energy expenditure, flawed in glucose metabolism and abnormal distribution of adipose mass. Furthermore, obesity caused reduced expression of PPARalpha, beta/delta and gamma in WAT and BAT, resulting in unproductive glucose uptake and insufficient thermogenesis. On the other hand the activation of the three isoforms of PPARs, the improvement of the inflammatory profile, increased insulin sensitivity and improved glucose uptake was observed after treatment with telmisartan. The activation of PPARs in BAT provided many benefits. In BAT, surprising new findings show that telmisartan caused sympathetic activation with beta-3 adrenergic receptor (RAβ3), induced activation PPARbeta /delta and increased thermogenesis with increased expression of uncoupling protein 1 (UCP1), that it is a target gene of PPARalpha. In conclusion, our results show for the first time telmisartan increases the gene and protein expression PAN-PPAR in WAT and BAT in diet-induced obese mice. Our observations demonstrate that, although the HF-T group have reduced energy intake, the effects are explained by the PPAR-PAN activation of telmisartan, causing the activation of thermogenesis through maintaining sympathetic stimulation and increased expression of UCP1, resulting in a negative energy balance.

A homeostase energética é controlada por fatores neurais, endócrinos, adipocitários e intestinais. O sistema nervoso central (SNC) recebe sinalização de fatores periféricos e exerce uma função fundamental no controle da homeostase energética, estando bem estabelecido que existem populações neuronais que expressam neuropeptídeos que medeiam efeitos específicos na ingestão e/ou gasto energético. O fator liberador de corticotrofina (CRF), além de seus efeitos no controle da atividade do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal, tem sido descrito como potente neuropeptídeo anorexígeno, modulando a ingestão alimentar e o gasto energético. Foi observado que a síntese de CRF é influenciada pela leptina, que atuaria aumentando a ativação de neurônios produtores de CRF no núcleo paraventricular (PVN). Os hormônios gonadais também participam na regulação da ingestão alimentar, do peso e da composição corporal. O efeito anorexígeno do estradiol é mediado pela ativação de receptores presentes nas áreas envolvidas no controle da homeostase energética. Em trabalho prévio de nosso laboratório foi observado que o menor ganho de peso e ingestão alimentar com o tratamento com estradiol em ratas ovariectomizadas está associado à maior expressão de RNAm de CRF no PVN. Dessa forma, este trabalho visa esclarecer a participação do CRF nos efeitos do estradiol no controle da homeostase energética. Para tanto, foram utilizadas ratas Wistar adultas, pesando entre 200-230g, provenientes do Biotério Central do Campus de Ribeirão Preto USP. Todos os animais foram submetidos à cirurgia de ovariectomia bilateral. Em todos os experimentos, houve três grupos de animais: ratas ovariectomizadas (OVX), ratas ovariectomizadas com reposição de estradiol (OVX+E) e ratas ovariectomizadas com dieta pareada ao grupo OVX+E (OVX+DP). Durante os oitos dias de cada experimento, estes animais receberam injeção subcutânea de cipionato de estradiol (10 g/Kg peso corporal, Grupo OVX+E) ou veículo (óleo de milho: 0,2 mL/rata, Grupos OVX e OVX+DP) entre 8h e 10h. Para avaliarmos a participação do CRF nos efeitos da leptina nos animais castrados com e sem reposição de estradiol, foi realizado o tratamento com injeção central de leptina (10g/5L) com e sem injeção central prévia de antagonista de CRF (antisauvagina-30). Observamos que o tratamento com cipionato de estradiol causa a redução na ingestão alimentar e no ganho de peso corporal. Ainda, quando realizamos a administração central de leptina há anorexia, perda de peso corporal, aumento na expressão de UCP-1 no BAT e na ativação neuronal no ARQ. Esses efeitos são revertidos quando realizamos administração central prévia do antagonista de CRF-R2. Os dados obtidos sugerem que o estradiol aumenta a sensibilidade à leptina, sendo este efeito mediado, pelo menos em parte, pelo receptor tipo 2 do CRF. / Energy homeostasis is controlled by neural, endocrine, adipocyte and gut factors. Central nervous system plays a key role in the control of energy homeostasis; it receives signals from peripheral factors and it is well established that the hypothalamus contains neuronal populations that express important neuropeptides to the control of food intake and energy expenditure. Besides its action in the control of hypothalamus-pituitary-adrenal axis, corticotropin releasing factor (CRF), has been described as an anorexigenic neuropeptide, modulating food intake and energy expenditure. It was shown that CRF synthesis is influenced by leptin, which would act increasing CRF neuron activation in the paraventricular nucleus (PVN). Gonadal hormones also participate in the regulation of food intake, body weight and body composition. Estradiol anorexigenic effect is mediated by specific receptors located in areas involved in the control of energy homeostasis. It was previously demonstrated that the reduction of food intake and body weight gain in ovariectomized treated rats is associated with an increase in CRF mRNA expression in the PVN. The present study aimed to investigate the role of CRF on estradiol regulation of energy homeostasis. Wistar female rats, weighing 200 230g, were bilaterally ovariectomized and divided into three groups: ovariectomized rats (OVX), ovariectomized rats treated with estradiol (OVX+E) and ovariectomized rats pair-fed with OVX+E rats (OVX+PF). The animals received daily subcutaneous injections of either estradiol cypionate (10 g/Kg bw, OVX+E) or vehicle (corn oil, OVX, OVX+PF) between 8 10 am, during 8 days. To evaluate the role of CRF on leptins effects we performed intracerebroventricular (icv) injection of recombinant leptin (10g/5L) with or without previous icv treatment with CRF-R2 antagonist (ansauvagin-30). We observed that estradiol replacement in OVX rats induced lower food intake and body weight gain. Leptin icv treatment reduced food intake, body weight gain and increased UCP-1 expression in brown adipose tissue and neuronal activation in the arcuate nucleus. These effects were abolished with previous icv administration of CRF-R2 antagonist. In conclusion, our data suggest that estradiol increases central sensitivity to leptin and this effect is mediated, at least in part, by CRF type 2 receptor.

C75, um inibidor sintético da ácido graxo sintase, causa anorexia e perda de peso em roedores, mas os mecanismos envolvidos com esses efeitos ainda não são totalmente conhecidos. A hipótese testada nesse trabalho foi que o tecido adiposo marrom (TAM), um órgão com importante função no controle da termogênese, poderia estar envolvido nos efeitos mediados pelos inibidores da ácido graxo sintase. Para isso, ratos Wistar foram submetidos ao implante de cânula no ventrículo lateral direito seguido, ou não, pela desnervação simpática cirúrgica do TAM. Sete dias após, C75 (150 g/7,5 L), cerulenina, um inibidor natural da ácido graxo sintase, (150 g/7,5 L) ou RPMI (veículo) foi administrado nos animais com privação alimentar de 24 horas. Foi demonstrado que uma única injeção intracerebroventricular de C75 reduziu a ingestão alimentar no primeiro dia e induziu perda de peso por dois dias. Além disso, as análises de telemetria mostraram que o C75 promoveu um rápido aumento na temperatura corporal interna, maior taxa de estoque de calor de 30 minutos a 6 horas da administração, e um aumento na dissipação de calor por 4 horas. A desnervação do TAM atenuou os efeitos do C75 sobre a regulação térmica bem como seu efeito sobre o peso corporal e a ingestão alimentar. Em paralelo, o C75 induziu aumento na temperatura do TAM (até 8 horas após a injeção), no conteúdo de noradrenalina e na atividade da citocromo c oxidase mitocondrial e da expressão do RNAm da UCP-1 no tecido. Todos esses efeitos foram abolidos com a desnervação simpática do TAM. Tal como o C75, a cerulenina, também induziu um aumento na temperatura corporal interna e do TAM, o qual também foi abolido pela desnervação do TAM. A atividade locomotora espontânea não foi alterada por nenhum inibidor da ácido graxo sintase. A imunohistoquímica para c-Fos revelou que o C75 aumentou o número de células imunorreativas a c-Fos na área pré-óptica, núcleo paraventricular, dorsomedial do hipotálamo, ventromedial do hipotálamo, locus coeruleus e rafe pálida, regiões que estão envolvidas com a regulação central da temperatura. Estes dados sugerem um papel do TAM no aumento da temperatura corporal evocado pelos inibidores da ácido graxo sintase e provêm novos mecanismos para explicar a hipofagia e o aumento do gasto energético observados com a administração desses compostos. / C75, a synthetic inhibitor of fatty acid synthase, causes anorexia and weight loss in rodents, but the underlying mechanisms are not totally known. Thus, the hypothesis tested in this work was that brown adipose tissue (BAT), an organ with important role for control of thermogenesis, could be involved in the anti-obesity effects of fatty acid synthase inhibitors. To address this issue, Wistar rats were submitted to cannula implant into right lateral ventricle and following, or not, by surgical sympathetic denervation of BAT. Seven days later, C75 (150g/7.5L), cerulenin, a natural fatty acid synthase inhibitor, (150 g/7.5 L) or RPMI (vehicle) was administered in 24h-fasted animals. It was demonstrated that a single intracerebroventricular injection of C75 decreased the food intake on the first day, and induced weight loss for two days. Furthermore, telemetry analyzes shown that the C75 induced a rapid increase in core body temperature, a higher heat storage rate from 30 minutes until 6 hours of injection, and an increase in heat dissipation for 4 hours. The BAT denervation attenuated the thermoregulatory effects of C75 as well as its effect on body weight and food intake. In parallel, C75 induced an increase in BAT temperature (up to 8 hours of the injection), higher content of norepinephrine, and an increase in the activity of cytochrome c oxidase and mRNA expression of UCP-1 in the tissue. All these effects were abolished by sympathetic denervation. Like C75, the central administration of cerulenin also induced an increase in the BAT and core body temperature, which was also abolished by BAT denervation. The spontaneous locomotor activity was not altered by any fatty acid synthase inhibitor. The immunohistochemistry for c-Fos revealed that the C75 increased numbers of Fos-immunoreactive cells in preoptica area, paraventricular nucleus, dorsomedial hypothalamus, ventromedial hypothalamus, locus coeruleus and raphe pallidus, regions which are involved in the central thermoregulation. These data implicate a role for BAT in the fatty acid synthase inhibitors-evoked increase in body temperature and provide new mechanisms to explain hypophagia and increased energy expenditure observed with the administration of these compounds.

O tecido adiposo marrom (TAM), caracterizado pela presença da proteína termogênica UCP-1, é conhecido há muitas décadas como um tecido termogênico em mamíferos, porém sua significância clínica em humanos era considerada pequena, com exceção de neonatos, até que o desenvolvimento e uso de métodos de PET-FDG terem demonstrado que humanos adultos também possuem TAM ativo, especialmente após exposição ao frio. Essa descoberta levou a um enorme aumento nas pesquisas sobre o assunto, já que sua ativação, levando a um aumento do gasto energético, poderia, pelo menos na teoria, ser uma possível arma no tratamento da obesidade e diabetes tipo 2 e sua redução ou ausência ser uma causa de ganho de peso. Muitos compostos vêm sendo estudados como possíveis recrutadores e ativdadores desse tecido. A melatonina é um deles, embora nenhum estudo tenha sido feito em humanos. A melatonina, um hormônio pineal sintetizado à noite com um papel crítico na sincronização do ritmo circadiano, é estudado há várias décadas como um regulador chave do metabolismo energético em diversas espécies animais. Ratos pinealectomizados ganham peso e tem distúrbios metabólicos durante sua vida, e a suplementação noturna de melatonina, reverte estas alterações, sem redução da ingesta alimentar. Devido a isso, uma hipótese é que o papel central da melatonina no metabolismo energético inclui sua função no gasto energético, possivelmente relacionado à ativação do TAM. Muitos modelos experimentais, a maioria em animais hibernantes, demonstraram o papel da melatonina no recrutamento do TAM. Nesse estudo, o objetivo é determinar se a suplementação de melatonina para indivíduos e animais de experimentação (ratos Wistar) deficientes de melatonina aumenta sua ativação. Foi encontrado que, em ratos Wistar, animais pinelaectomizados possuem uma capacidade termogênica do TAM reduzida após exposição ao frio comparado com a temperatura ambiente, e a suplementação de melatonina normaliza essa capacidade termogênica. Esse dado sugere um papel da melatonina na resposta máxima de ativação do TAM após um desafio ao frio agudo. Também foi observado um aumento de expressão de UCP-1 (RNA) em animais repostos com melatonina, tanto em controles como em pinealectomizados, e animais pinealectomizados não repostos apresentam uma expressão de UCP-1 menor que um grupo controle. Em humanos, a suplementação de melatonina aumenta o volume e atividade do TAM em quatro indivíduos pinealectomizados (por tumores pineais) com baixo nível de melatonina no basal, analisado por tomografia de emissão de prótons acoplada a ressonância magnética (PET-RM). Embora a análise do TAM em ambos os protocolos tenha sido distinta, seus resultados apontam para a mesma regulação positiva do TAM pela melatonina. A termografia infravermelha (TIV) foi também realizada em humanos, com aumento de atividade de TAM após exposição ao frio, poréma correlação entre as respostas com a TIV e o PET-RM foi moderada e não significativa. Diferenças entre o protocolo frio e limitação da TIV em indivíduos mais obesos podem ter contribuído para esses resultados. Uma relação positiva da suplementação de melatonina nos lípides (principalmente colesterol e triglicérides) também foi encontrada, porém sem impacto na gordura hepática / Brown adipose tissue (BAT), characterized by the presence of the thermogenic protein UCP-1 have long been known as a thermogenic tissue in mammals, however its significance in humans was considered minor, with the exception of newborns, until FDG-PET exams demonstrated that human adults still have active BAT, especially after cold exposure. This prompted to an incredible increase in research on the field, since its activation, leading to increased energy expenditure could, at least theoretically, be a possible tool for the treatment of obesity and type 2 diabetes and its reduction or absence be a cause of weight gain. Many compounds aiming to recruit and activate BAT have been studied. Melatonin has been one of them, although no study has been performed in humans. Melatonin, a pineal hormone synthetized at night with a critical role in the synchronization of circadian rhythms, has long been studied as a key regulator of energy metabolism in many animal species. Pinealectomized rats gain weight and have metabolic disturbances during life, and the circadian supplementation of melatonin, at night, reverts these alterations, without decrease in energy intake. Due to that, it is hypothesized that a main role of melatonin in energy metabolism includes its action on energy expenditure, possibly related to activation of BAT. Many experimental models, mainly in hibernating animals, have shown a role of melatonin on BAT recruitment. In the present study, we ought to determine if the supplementation of melatonin for melatonin deficient subjects and experimental animals (Wistar rats) increases BAT activation. We found, in Wistar rats, that pinealectomized animals have a reduced BAT thermogenic capacity after acute cold exposure compared with ambient temperature, and melatonin supplementation in this animals leads to normalization of BAT thermogenic capacity. This data suggests a role of melatonin in improving the maximal response of BAT after an acute challenge. We also found that melatonin supplementation increases UCP-1 RNA expression both in control and pinealectomized rats, and pinealectomized rats without supplementation have a reduced UCP-1 expression compared with controls. In humans, we found that melatonin supplementation increased BAT volume and activity in four pinealectomized (due to pineal tumors) individuals with low melatonin at baseline, analyzed by Positron Emission Tomography associated with magnetic resonance (PET-MR). Although the analysis of BAT in both studies was different, their results point to the same positive regulation of BAT by melatonin. We also performed infrared termography (IRT) in humans, but the results were not conclusive since although we also found an increase in BAT activity measured in Watts, the correlation between the methods was moderate. The difference may be due to different protocols of cold exposure between methods, probably inadequate in IRT, as well as maybe to a limitation of IRT in more obese individuals. We also found that melatonin supplementation in melatonin deficient humans may have a positive impact on blood lipid concentrations, (mainly total cholesterol and triglycerides) but, at least for the time studied, does not appear to have an impact on liver fat

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A modulação do tecido adiposo marrom (TAM) e do tecido adiposo branco (TAB) está associada à prevenção ou redução do ganho de massa corporal. O óleo de peixe possui diversos efeitos benéficos que podem estar relacionados a esses tecidos. Dessa forma, objetivou-se avaliar os efeitos antiobesogênicos de diferentes dietas hiperlipídicas com óleo de peixe na termogênese do TAM e na lipogênese e beta-oxidação do TAB. Para isso, foram utilizados camundongos machos C57BL/6, com três meses de idade, que foram divididos em quatro grupos experimentais: um que recebeu dieta standard-chow (SC, 10% kcal de lipídios) e outros três que receberam dieta hiperlipídica (HL, 50% kcal de lipídios). Obtivemos os grupos HL com banha de porco (HL-B), HL com banha de porco mais óleo de peixe (HL-B+Px) e HL com óleo de peixe (HL-Px). As dietas foram administradas por um período de oito semanas, sendo que a ingestão alimentar foi avaliada diariamente e a massa corporal, semanalmente. Na última semana de experimento, realizou-se a calorimetria indireta e o teste oral de tolerância à glicose. No sacrifício, a glicemia foi aferida, o sangue foi puncionado para obtenção do plasma e o TAM interescapular e o TAB epididimário foram dissecados e armazenados. A leptina, os triglicerídeos e a insulina foram mensurados no plasma. O índice de adiposidade e o HOMA-IR foram calculados. O TAM e o TAB foram avaliados por microscopia confocal e de luz. Realizou-se RT-qPCR e Western blot para avaliação de marcadores termogênicos, da captação e oxidação de ácidos graxos e glicose e de PPAR no TAM, e para a avaliação da lipogênese e beta-oxidação e de PPAR no TAB. Com relação aos resultados, o grupo HL-B apresentou ganho de massa corporal e elevação da adiposidade, associado com hipertrofia dos adipócitos, hiperleptinemia, hipertrigliceridemia, intolerância à glicose e resistência à insulina, reproduzindo um quadro de obesidade e síndrome metabólica. Por outro lado, a ingestão de óleo de peixe nos dois grupos (HL-B+Px e HL-Px) foi capaz de reduzir o ganho de massa corporal e a adiposidade, sem alterar a ingestão alimentar. Essa ingestão também aumentou o gasto energético dos animais, regularizou a leptina e os triglicerídeos plasmáticos, bem como a tolerância à glicose e a resistência à insulina. Esses efeitos foram associados ao aumento de marcadores termogênicos no TAM, bem como da captação e oxidação de ácidos graxos e glicose e da expressão de PPAR nesse tecido. No TAB, houve redução de marcadores da lipogênese e aumento de marcadores da beta-oxidação, juntamente com elevação na expressão de PPAR. Em conclusão, nossos resultados mostram que a ingestão de óleo de peixe tem efeitos antiobesogênicos em camundongos através da modulação benéfica do TAM e do TAB e pode, portanto, representar uma terapia auxiliar alternativa contra a obesidade e suas comorbidades. / Brown adipose tissue (BAT) and white adipose tissue (WAT) modulation is associated with prevention or reduction of body mass gain. Fish oil has several beneficial effects which can be related to these tissues. Thus, we aimed to evaluate the anti-obesity effects of different high-fat diets with fish oil on BAT thermogenesis and WAT lipogenesis and beta-oxidation. For this, we used 3-mo-old C57BL/6 male mice that were divided into four groups: one that received a standard-chow diet (SC, 10% kcal of lipids) and three that received a high-fat diet (HF, 50% kcal of lipids). We obtained the HF with lard group (HF-L), the HF with lard plus fish oil group (HF-L+FO), and the HF with fish oil group (HF-FO). Diets were administrated for eight weeks, and food intake was evaluated daily and the body mass, weekly. At the end of the experiment, we performed indirect calorimetry and an oral glucose tolerance test. At sacrifice, glycemia was assessed, the blood was punctured to obtain plasma and interscapular BAT and epididymal WAT were dissected and stored. Plasmatic leptin, triglycerides and insulin were analyzed. Adiposity index and HOMA-IR were calculated. BAT and WAT were evaluated through confocal and light microscopy. RT-qPCR and Western blot were performed for analyses of thermogenic markers, fatty acids and glucose uptake and oxidation, and PPAR in BAT, and lipogenesis, beta-oxidation and PPAR in WAT. In relation to the results, the HF-L group presented elevated body mass gain and adiposity, associated with adipocyte hypertrophy, hyperleptinemia, hypertriglyceridemia, glucose intolerance and insulin resistance, displaying a condition that simulates obesity and metabolic syndrome. On the contrary, fish oil intake in both groups (HF-L+FO and HF-FO) was able to reduce body mass gain and adiposity, without affecting food intake. It also increased energy expenditure, normalized plasmatic leptin and triglycerides as well as glucose tolerance and insulin resistance. These effects were associated with increases in thermogenic markers, in uptake and oxidation of fatty acids and glucose and in PPAR expression in BAT. In WAT, lipogenesis was reduced and beta-oxidation and PPAR expression were increased. In conclusion, our results demonstrated that fish oil intake has anti-obesity effects in mice through beneficial modulation of BAT and WAT and can, therefore, represent an auxiliary alternative therapy against obesity and its comorbidities.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A modulação do tecido adiposo marrom (TAM) e do tecido adiposo branco (TAB) está associada à prevenção ou redução do ganho de massa corporal. O óleo de peixe possui diversos efeitos benéficos que podem estar relacionados a esses tecidos. Dessa forma, objetivou-se avaliar os efeitos antiobesogênicos de diferentes dietas hiperlipídicas com óleo de peixe na termogênese do TAM e na lipogênese e beta-oxidação do TAB. Para isso, foram utilizados camundongos machos C57BL/6, com três meses de idade, que foram divididos em quatro grupos experimentais: um que recebeu dieta standard-chow (SC, 10% kcal de lipídios) e outros três que receberam dieta hiperlipídica (HL, 50% kcal de lipídios). Obtivemos os grupos HL com banha de porco (HL-B), HL com banha de porco mais óleo de peixe (HL-B+Px) e HL com óleo de peixe (HL-Px). As dietas foram administradas por um período de oito semanas, sendo que a ingestão alimentar foi avaliada diariamente e a massa corporal, semanalmente. Na última semana de experimento, realizou-se a calorimetria indireta e o teste oral de tolerância à glicose. No sacrifício, a glicemia foi aferida, o sangue foi puncionado para obtenção do plasma e o TAM interescapular e o TAB epididimário foram dissecados e armazenados. A leptina, os triglicerídeos e a insulina foram mensurados no plasma. O índice de adiposidade e o HOMA-IR foram calculados. O TAM e o TAB foram avaliados por microscopia confocal e de luz. Realizou-se RT-qPCR e Western blot para avaliação de marcadores termogênicos, da captação e oxidação de ácidos graxos e glicose e de PPAR no TAM, e para a avaliação da lipogênese e beta-oxidação e de PPAR no TAB. Com relação aos resultados, o grupo HL-B apresentou ganho de massa corporal e elevação da adiposidade, associado com hipertrofia dos adipócitos, hiperleptinemia, hipertrigliceridemia, intolerância à glicose e resistência à insulina, reproduzindo um quadro de obesidade e síndrome metabólica. Por outro lado, a ingestão de óleo de peixe nos dois grupos (HL-B+Px e HL-Px) foi capaz de reduzir o ganho de massa corporal e a adiposidade, sem alterar a ingestão alimentar. Essa ingestão também aumentou o gasto energético dos animais, regularizou a leptina e os triglicerídeos plasmáticos, bem como a tolerância à glicose e a resistência à insulina. Esses efeitos foram associados ao aumento de marcadores termogênicos no TAM, bem como da captação e oxidação de ácidos graxos e glicose e da expressão de PPAR nesse tecido. No TAB, houve redução de marcadores da lipogênese e aumento de marcadores da beta-oxidação, juntamente com elevação na expressão de PPAR. Em conclusão, nossos resultados mostram que a ingestão de óleo de peixe tem efeitos antiobesogênicos em camundongos através da modulação benéfica do TAM e do TAB e pode, portanto, representar uma terapia auxiliar alternativa contra a obesidade e suas comorbidades. / Brown adipose tissue (BAT) and white adipose tissue (WAT) modulation is associated with prevention or reduction of body mass gain. Fish oil has several beneficial effects which can be related to these tissues. Thus, we aimed to evaluate the anti-obesity effects of different high-fat diets with fish oil on BAT thermogenesis and WAT lipogenesis and beta-oxidation. For this, we used 3-mo-old C57BL/6 male mice that were divided into four groups: one that received a standard-chow diet (SC, 10% kcal of lipids) and three that received a high-fat diet (HF, 50% kcal of lipids). We obtained the HF with lard group (HF-L), the HF with lard plus fish oil group (HF-L+FO), and the HF with fish oil group (HF-FO). Diets were administrated for eight weeks, and food intake was evaluated daily and the body mass, weekly. At the end of the experiment, we performed indirect calorimetry and an oral glucose tolerance test. At sacrifice, glycemia was assessed, the blood was punctured to obtain plasma and interscapular BAT and epididymal WAT were dissected and stored. Plasmatic leptin, triglycerides and insulin were analyzed. Adiposity index and HOMA-IR were calculated. BAT and WAT were evaluated through confocal and light microscopy. RT-qPCR and Western blot were performed for analyses of thermogenic markers, fatty acids and glucose uptake and oxidation, and PPAR in BAT, and lipogenesis, beta-oxidation and PPAR in WAT. In relation to the results, the HF-L group presented elevated body mass gain and adiposity, associated with adipocyte hypertrophy, hyperleptinemia, hypertriglyceridemia, glucose intolerance and insulin resistance, displaying a condition that simulates obesity and metabolic syndrome. On the contrary, fish oil intake in both groups (HF-L+FO and HF-FO) was able to reduce body mass gain and adiposity, without affecting food intake. It also increased energy expenditure, normalized plasmatic leptin and triglycerides as well as glucose tolerance and insulin resistance. These effects were associated with increases in thermogenic markers, in uptake and oxidation of fatty acids and glucose and in PPAR expression in BAT. In WAT, lipogenesis was reduced and beta-oxidation and PPAR expression were increased. In conclusion, our results demonstrated that fish oil intake has anti-obesity effects in mice through beneficial modulation of BAT and WAT and can, therefore, represent an auxiliary alternative therapy against obesity and its comorbidities.

O tecido adiposo marrom (TAM), caracterizado pela presença da proteína termogênica UCP-1, é conhecido há muitas décadas como um tecido termogênico em mamíferos, porém sua significância clínica em humanos era considerada pequena, com exceção de neonatos, até que o desenvolvimento e uso de métodos de PET-FDG terem demonstrado que humanos adultos também possuem TAM ativo, especialmente após exposição ao frio. Essa descoberta levou a um enorme aumento nas pesquisas sobre o assunto, já que sua ativação, levando a um aumento do gasto energético, poderia, pelo menos na teoria, ser uma possível arma no tratamento da obesidade e diabetes tipo 2 e sua redução ou ausência ser uma causa de ganho de peso. Muitos compostos vêm sendo estudados como possíveis recrutadores e ativdadores desse tecido. A melatonina é um deles, embora nenhum estudo tenha sido feito em humanos. A melatonina, um hormônio pineal sintetizado à noite com um papel crítico na sincronização do ritmo circadiano, é estudado há várias décadas como um regulador chave do metabolismo energético em diversas espécies animais. Ratos pinealectomizados ganham peso e tem distúrbios metabólicos durante sua vida, e a suplementação noturna de melatonina, reverte estas alterações, sem redução da ingesta alimentar. Devido a isso, uma hipótese é que o papel central da melatonina no metabolismo energético inclui sua função no gasto energético, possivelmente relacionado à ativação do TAM. Muitos modelos experimentais, a maioria em animais hibernantes, demonstraram o papel da melatonina no recrutamento do TAM. Nesse estudo, o objetivo é determinar se a suplementação de melatonina para indivíduos e animais de experimentação (ratos Wistar) deficientes de melatonina aumenta sua ativação. Foi encontrado que, em ratos Wistar, animais pinelaectomizados possuem uma capacidade termogênica do TAM reduzida após exposição ao frio comparado com a temperatura ambiente, e a suplementação de melatonina normaliza essa capacidade termogênica. Esse dado sugere um papel da melatonina na resposta máxima de ativação do TAM após um desafio ao frio agudo. Também foi observado um aumento de expressão de UCP-1 (RNA) em animais repostos com melatonina, tanto em controles como em pinealectomizados, e animais pinealectomizados não repostos apresentam uma expressão de UCP-1 menor que um grupo controle. Em humanos, a suplementação de melatonina aumenta o volume e atividade do TAM em quatro indivíduos pinealectomizados (por tumores pineais) com baixo nível de melatonina no basal, analisado por tomografia de emissão de prótons acoplada a ressonância magnética (PET-RM). Embora a análise do TAM em ambos os protocolos tenha sido distinta, seus resultados apontam para a mesma regulação positiva do TAM pela melatonina. A termografia infravermelha (TIV) foi também realizada em humanos, com aumento de atividade de TAM após exposição ao frio, poréma correlação entre as respostas com a TIV e o PET-RM foi moderada e não significativa. Diferenças entre o protocolo frio e limitação da TIV em indivíduos mais obesos podem ter contribuído para esses resultados. Uma relação positiva da suplementação de melatonina nos lípides (principalmente colesterol e triglicérides) também foi encontrada, porém sem impacto na gordura hepática / Brown adipose tissue (BAT), characterized by the presence of the thermogenic protein UCP-1 have long been known as a thermogenic tissue in mammals, however its significance in humans was considered minor, with the exception of newborns, until FDG-PET exams demonstrated that human adults still have active BAT, especially after cold exposure. This prompted to an incredible increase in research on the field, since its activation, leading to increased energy expenditure could, at least theoretically, be a possible tool for the treatment of obesity and type 2 diabetes and its reduction or absence be a cause of weight gain. Many compounds aiming to recruit and activate BAT have been studied. Melatonin has been one of them, although no study has been performed in humans. Melatonin, a pineal hormone synthetized at night with a critical role in the synchronization of circadian rhythms, has long been studied as a key regulator of energy metabolism in many animal species. Pinealectomized rats gain weight and have metabolic disturbances during life, and the circadian supplementation of melatonin, at night, reverts these alterations, without decrease in energy intake. Due to that, it is hypothesized that a main role of melatonin in energy metabolism includes its action on energy expenditure, possibly related to activation of BAT. Many experimental models, mainly in hibernating animals, have shown a role of melatonin on BAT recruitment. In the present study, we ought to determine if the supplementation of melatonin for melatonin deficient subjects and experimental animals (Wistar rats) increases BAT activation. We found, in Wistar rats, that pinealectomized animals have a reduced BAT thermogenic capacity after acute cold exposure compared with ambient temperature, and melatonin supplementation in this animals leads to normalization of BAT thermogenic capacity. This data suggests a role of melatonin in improving the maximal response of BAT after an acute challenge. We also found that melatonin supplementation increases UCP-1 RNA expression both in control and pinealectomized rats, and pinealectomized rats without supplementation have a reduced UCP-1 expression compared with controls. In humans, we found that melatonin supplementation increased BAT volume and activity in four pinealectomized (due to pineal tumors) individuals with low melatonin at baseline, analyzed by Positron Emission Tomography associated with magnetic resonance (PET-MR). Although the analysis of BAT in both studies was different, their results point to the same positive regulation of BAT by melatonin. We also performed infrared termography (IRT) in humans, but the results were not conclusive since although we also found an increase in BAT activity measured in Watts, the correlation between the methods was moderate. The difference may be due to different protocols of cold exposure between methods, probably inadequate in IRT, as well as maybe to a limitation of IRT in more obese individuals. We also found that melatonin supplementation in melatonin deficient humans may have a positive impact on blood lipid concentrations, (mainly total cholesterol and triglycerides) but, at least for the time studied, does not appear to have an impact on liver fat