Made available in DSpace on 2015-12-06T23:44:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006 / As três desiodases de iodotironina catalizam a iniciação (D1, D2) e o término (D3) dos efeitos dos hormônios tireoideanos nos vertebrados. Enquanto D1 e D3 são proteínas de meia-vida longa localizadas na membrana plasmática, a D2 é uma proteína residente do retículo endoplasmático com meia-vida de apenas 20 min. Nesta série de estudos, foram investigados: (1) os efeitos causados pela combinação da disrupção do gene da D2 (Dio2-/-) com a deficiência familiar de D1 (camundongos C3H) na homeostase do hormônio tiroideano e apesar da múltipla deficiência de D1 e D2, animais C3H-D2KO apresentam T3 sérico na faixa eutiroidea, sugerindo mecanismos compensatórios, que promovem (i) aumento de aproximadamente 2 vezes nos níveis de T4 sérico, comparando com camundongos da linhagem C57/BL6 (C57) e, (ii) aumento da atividade de D1 hepática e renal, 8,4 e 2,0 vezes, respectivamente, em comparação com animais C3H. E ainda, este mecanismo compensatório não depende de aumento da atividade da glândula tiróide ou diminuição do “clearance” de T3 mediado pela D3; (2) o papel da D2 no sistema de retroalimentação negativa do TSH mediado pelo T4 na pituitária, o qual se revelou fundamental neste sistema e que, apesar de sofrer degradação induzida pelo substrato como em qualquer outro tecido que expressa D2, a alta taxa de síntese da enzima assegura atividade e, conseqüentemente, produção constante de T3, mesmo na vigência de doses de T4 muito acima do fisiológico; (3) a importância da geração de T3 adaptativa mediada pela D2 para a resposta termogênica do BAT, a qual não está limitada a mediar a responsividade à catecolaminas, mas também promover lipogênese no tecido, essencial para fornecer substrato para oxidação mitocondrial e, conseqüentemente, desacoplamento e geração de calor; (4) o papel da D2 na conversão da célula pré-adiposa marrom em célula madura, que confirmou in vitro a importância da D2 para a capacidade termogênica deste tipo celular e seu papel chave no recrutamento do programa de diferenciação, o qual, na ausência de D2, apresenta um déficit de ~25%. / The three iodothyronine deiodinases catalyze the initiation (D1,D2) and termination (D3) of thyroid hormone effects in vertebrates. While D1 and D3 are long-lived plasma membrane proteins, D2 is an endoplasmic reticulum resident protein with a half-life of only 20 min. In these series of studies, we investigated: (1) the effects in thyroid hormone homeostasis caused by the combined targeted disruption of D2 gene (Dio2-/-) and inbred D1 deficiency (C3H mice), and despite the multiple D1 and D2 deficiency, C3H-D2KO animals present serum T3 in the euthyroid range, suggesting compensatory mechanisms that promote (i) ~2 fold increase in serum T4, when compared to C57/BL6 (C57) mice and (ii) increase in hepatic and renal D1 activity of 8.4 and 2.0 fold, respectively, when comparing to C3H animals. Furthermore, this compensatory mechanism does not depend on increased thyroidal activity or decreased in D3-mediated T3 clearance.; (2) D2 role in the T4-mediated TSH feedback in the pituitary, which place D2 in a pivotal role in this system, and despite being target to the substrate induced degradation as in any other D2-expressing tissue, the high rate of D2 synthesis assure activity, and consequently, constant T3 production, even at high doses of T4, well above the physiological levels; (3) the importance of adaptive D2-mediated T3 generation to the BAT thermogenic response, which is not limited to mediate responsiveness to catecholamines, but also promote lipogenesis in the tissue, essential to make available substrate for mitochondrial oxidation and, consequently, uncoupling and heat generation; (4) D2 role in brown pre-adipocyte to mature cell conversion, confirming in vitro the importance of D2 to this cell type thermogenic capacity, and its key role in the differentiation program recruitment, which in D2 absence, presents a ~25% déficit. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-11T20:55:37Z No. of bitstreams: 1 2018_FernandaCerqueiraBarrosoOliveira.pdf: 3937903 bytes, checksum: c7eeda63b5f9b3de9cafa6141116b43e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-14T19:30:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_FernandaCerqueiraBarrosoOliveira.pdf: 3937903 bytes, checksum: c7eeda63b5f9b3de9cafa6141116b43e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:30:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_FernandaCerqueiraBarrosoOliveira.pdf: 3937903 bytes, checksum: c7eeda63b5f9b3de9cafa6141116b43e (MD5) Previous issue date: 2018-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); e Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF). / Introdução: A liraglutida é um análogo do peptídeo 1 semelhante ao glucagon (GLP-1) de ação prolongada utilizado como agente anti-hiperglicemiante no tratamento do diabetes tipo 2. Recentemente, foi aprovado para o tratamento da obesidade, e a redução de peso é atribuída principalmente à indução de saciedade. Entretanto, dados de estudos pré-clínicos recentes indicam que a liraglutida também pode aumentar o gasto energético por ativação dos adipócitos termogênicos marrons e bege. Para explorar este efeito, foram realizados ensaios em cultura de células e estudo in vivo com camundongos C57BL/6 alimentados com dieta hiperlipídica (DHL). Métodos: Camundongos C57Bl/6 machos com obesidade induzida por DHL foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos e tratados com solução salina (veículo), agonista β3-adrenérgico CL316,243, liraglutida ou liraglutida em combinação com CL316,243. A liraglutida foi administrada por via intraperitoneal durante 21 dias (200 μg/kg, duas vezes ao dia) e o CL316,243 foi administrado por via intraperitoneal, do dia 17 ao dia 21 (1 mg/kg/d, durante 5 dias). Foram avaliados ganho de peso, ingestão de energia e eficiência calórica. Dois depósitos diferentes de TAB (inguinal e epididimal, TABsc e TABvis) e o depósito de tecido adiposo marrom interscapular (TAMi) foram utilizados para determinação da adiposidade, análise histológica, taxa de consumo de oxigênio e expressão relativa de Ucp-1, Dio2, Scl16a2 (MCT8), Scl16a10 (MCT10), Thra e Thrb, por RT-qPCR. Foi avaliado também o efeito da liraglutida em células mesenquimais C3H10T1/2 induzidas a se diferenciar em adipócitos com meio completo (contendo isometilbutilxantina, dexametasona e insulina), e em pré-adipócitos 3T3-L1 induzidos a se diferenciar com meio completo ou em presença de insulina. Resultados: O tratamento com liraglutida reduziu o ganho de peso corporal, o consumo de energia, a eficiência calórica e a adiposidade visceral e subcutânea, quando comparado com o tratamento com salina. No TAMi, a liraglutida não alterou os níveis de RNAm de Ucp1, mas induziu a expressão da proteína UCP1 e a taxa de consumo de oxigênio em comparação com a solução salina, e os últimos efeitos foram aditivos aos do tratamento com CL316,243. Além disso, a liraglutida induziu significativamente a expressão de Dio2 e Scl16a2 no TAMi. No TABsc e TABvis, o cotratamento com liraglutida e CL316,243 induziu significativamente a expressão do RNAm da Ucp1 e da proteína UCP1, quando comparada com solução salina. Foi observado, também, aumento da taxa de consumo de oxigênio induzido por CL316,243 nos animais tratados com liraglutida, no TABsc. Não houve mudanças significativas nos níveis de RNAm de Dio2 em resposta ao tratamento com a liraglutida em ambos os depósitos de TAB, mas uma indução significativa de Scl16A2. Não houve modificação significativa da expressão de Scl16a10, Thra e Thrb em nenhum dos depósitos. Em cultura de células, foi observado efeito adipogênico fraco da liraglutida em pré-adipócitos 3T3-L1 induzidos a se diferenciar com insulina. Conclusão: Nossos achados sugerem que o tratamento com a liraglutida induz o amarronzamento do TAB e aumenta a capacidade termogênica do TAB e do TAM, através de um mecanismo que pode envolver o aumento da ativação hormônio tireoidiano no TAM. Além disso, os efeitos da liraglutida sobre a expressão de Ucp1 e consumo de oxigênio foram aditivos aos da sinalização β3-adrenérgica, uma via clássica de ativação da termogênese adaptativa. Isso sugere que os agonistas dos receptores de GLP-1 podem aumentar o gasto de energia ativando adipócitos termogênicos e abre novos horizontes para tratar a obesidade. / Background: Liraglutide is a long-acting glucagon-like peptide 1 (GLP-1) receptor agonist used as an anti-hyperglycemiant agent in type 2 diabetes and recently approved as an anti-obesity agent. Weight loss is mainly attributed to induction of satiety, but data from recent studies indicate it may also increase energy expenditure by activating both brown and beige adipocytes. Objective: To investigate the effects of liraglutide on thermogenic adipocytes in obese mice and in cell culture. Methods: Male C57Bl/6 mice with high fat diet-induced obesity were randomly assigned into 4 groups and treated with saline (vehicle), the β3-adrenergic agonist CL316,243, liraglutide or liraglutide and CL316,243. Liraglutide was administered intraperitoneally for 21 days (200 μg/kg, twice daily) and CL316,243 was administered intraperitoneally from day 17 to day 21 (1 mg/kg/d, once daily, for 5 days). Weight gain, energy intake and metabolic efficiency were determined. Two different WAT (inguinal and epidydimal, scWAT and visWAT) and the interscapular brown adipose tissue (iBAT) depots were excised for determination of adiposity, histological analysis, oxygen consumption rates, and relative expression of Ucp-1, Dio2, Scl16a2 (MCT8), Scl16a10 (MCT10), Thra and Thrb, by RT-qPCR. The effect of liraglutide in cell culture was investigated in mesenchymal C3H10T1/2 cells and 3T3-L1 pre-adipocytes. Results: Liraglutide treatment reduced body weight gain, energy intake, metabolic efficiency, visceral and subcutaneous adiposity, when compared with saline treatment. In iBAT, liraglutide did not change Ucp1 mRNA levels but induced UCP1 protein expression and oxygen consumption rate when compared with saline, and the latter effects were additive to those of treatment with CL316,243. Moreover, liraglutide significantly induced D2 mRNA expression, in addition to significantly increasing Scl16a2 levels. In scWAT and visWAT, liraglutide and CL316,243 cotration induced an indication of Ucp1 mRNA and UCP1 protein when compared to saline. In addition, liraglutide enhanced CL316,243-induced increase in oxygen consumption rate. There were no significant changes in Dio2 levels in response to liraglutide treatment in both WAT depots, but a significant induction of Scl16A2. Moreover, liraglutide showed a weak adipogenic effect in 3T3-L1 pre-adipocytes induced to differentiate in the presence of insulin. Conclusion: Our findings suggest that liraglutide treatment induces browning of WAT and increases the thermogenic capacity of both WAT and BAT, through a mechanism that may involve increased thyroid hormone activation in BAT. In addition, the effects of liraglutide on Ucp1 expression and oxygen consumption were additive to those of β3-adrenergic signalling, a classical pathway of adaptive thermogenesis activation. This suggests that GLP-1 receptor agonists may increase energy expenditure by activating thermogenic adipocytes, and opens new horizons to treat obesity.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-04T19:26:47Z No. of bitstreams: 1 2018_BrunaTelesSoaresBeserra.pdf: 3183640 bytes, checksum: 08b77beb878a43136e8485ff6b3ba3ae (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-09T17:44:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_BrunaTelesSoaresBeserra.pdf: 3183640 bytes, checksum: 08b77beb878a43136e8485ff6b3ba3ae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-09T17:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_BrunaTelesSoaresBeserra.pdf: 3183640 bytes, checksum: 08b77beb878a43136e8485ff6b3ba3ae (MD5) Previous issue date: 2018-07-04 / Introdução: A microbiota intestinal pode estar relacionada com a patogênese e progressão da obesidade, por meio da sua influência sobre processos metabólicos do hospedeiro, dentre eles o gasto energético. Este tem como um de seus componentes a termogênese adaptativa no tecido adiposo (TA) termogênico. Os principais estímulos à termogênese adaptativa são a sinalização 3-adrenérgica e o hormônio tireoidiano (HT). Objetivo: Avaliar o efeito da modulação da microbiota intestinal sobre o efeito da sinalização β3-adrenérgica ou pelo HT no TA. Métodos: Camundongos machos C57BL/6 foram alimentados com dieta normolipídica ou hiperlipídica e divididos aleatoriamente em seis grupos contento cinco animais cada: controle, antibióticos (ATB), agonista 3-adrenérgico (CL316,243), triiodotironina (T3), antibióticos + CL316,243 e antibióticos + T3. Os animais foram tratados com ATB na água de beber (vancomicina 0,5 g/L e ciprofloxacina 0,2 g/L por 5 semanas), CL316,243 por via intraperitoneal (1 mg/kg/dia, 5 dias) e T3 por via intraperitoneal (10 g/dia, 3 dias). Foram avaliados ganho de peso corporal, ingestão hídrica, ingestão de energia, eficiência calórica, massa dos depósitos de TA e do fígado, expressão de genes relacionados à termogênese e à ação do HT no TA, concentração sérica de TSH e atividade da desiodinase tipo 2 (DIO2) no tecido adiposo branco (TAB) subcutâneo axilar. Resultados: No cenário de dieta normolipídica, o CL316,243 reduziu a massa do TAB visceral e, na presença de ATB, reduziu a massa do TAB subcutâneo. O T3 reduziu a massa do TAB epididimal e, na presença de ATB, aumentou a massa do TA marrom (TAM). O CL316,243 ou T3 aumentaram a expressão de Ucp1 no TAB e, na presença de ATB, houve acentuação da indução de Ucp1 em resposta ao CL316,243. A modulação da microbiota reduziu a atividade da DIO2 e não modificou a concentração sérica de TSH. No cenário de dieta hiperlipídica, o uso CL316,243 e o T3, isoladamente e com ATB, não modificaram a massa de TAB. O T3 aumentou a massa do TAM. O CL316,243 e T3, isoladamente, aumentaram a expressão de Ucp1 no TAB; o co-tratamento com ATB acentuou a indução de Ucp1 pelo CL316,243 e diminuiu a indução deste transcrito pelo T3. No TAB inguinal, o uso de ATB acentuou a indução de Ppargc1a e Dio2 pelo CL316,243 e pelo T3. No TAB epididimal, o tratamento com ATB diminuiu a indução de Prmd16 pelo T3. A modulação da microbiota resultou em tendência de redução da atividade da DIO2 e não modificou a concentração sérica de TSH. Conclusão: Em condições basais, a microbiota intestinal não apresenta efeito significativo sobre a transcrição do gene que codifica a UCP-1 no TAB e no TAM, porém pode reduzir a ação do HT por diminuir sua ativação intracelular no TAB. Além disso, a resposta do TAB aos estímulos termogênicos clássicos parece ser influenciada de forma distinta pela microbiota intestinal. / Background: Gut microbiota composition is associated with the pathogenesis and progression of obesity, possibly due to its major role in regulating components of the host’s metabolic homeostasis, such energy expenditure. The latter comprises adaptive thermogenesis in adipose tissue (AT), which is classically stimulated by β3-adrenergic signaling and thyroid hormone (TH). Objective: To evaluate the effect of gut microbiota modulation on the action of β3-adrenergic signaling and TH on AT. Methods: Male C57BL/6 mice were fed a control or high fat diet and randomly assigned into six groups containing five animals each: control, antibiotics (ATB), β3-adrenergic agonist (CL316,243), triiodothyronine (T3), antibiotics + CL316,243 and antibiotics + T3. The animals were treated with ATB in drinking water (vancomycin 0.5 g/L and ciprofloxacin 0.2 g/L for 5 weeks), CL316,243 intraperitoneally (1 mg/kg/day, 5 days) and T3 intraperitoneally (10 μg/day, 3 days). Body weight gain, water intake, energy intake, caloric efficiency, AT and liver mass, expression of genes related to thermogenesis and to the action of TH in TA, serum TSH concentration and type 2 deiodinase (DIO2) activity in axillary subcutaneous white adipose tissue (WAT) were evaluated. Results: In the control diet scenario, CL316,243 reduced visceral WAT mass and, in the presence of ATB, reduced the mass of subcutaneous WAT. T3 reduced visceral (epididymal) WAT mass and, in the presence of ATB, increased brown AT (BAT) mass. Treatment with CL316,243 or T3 increased Ucp1 expression in WAT and, in the presence of ATB, there was an enhancement of Ucp1 induction in response to CL316,243. Modulation of gut microbiota reduced the activity of DIO2 in WAT and did not modify the serum TSH concentration. In the high fat diet scenario, CL316,243 and T3, alone or with ATB, did not modify the WAT mass, and T3 increased BAT mass. Both treatment with CL316,243 or T3 alone increased Ucp1 expression in WAT; co-treatment with ATB enhanced the induction of Ucp1 by CL316,243 and decreased the induction of this transcript by T3. In inguinal WAT, ATB treatment enhanced the induction of Ppargc1a and Dio2 by CL316,243 and T3. In epididymal WAT, treatment with ATB decreased the induction of Prmd16 by T3. Modulation of gut microbiota resulted in a trend towards reduction of DIO2 activity in WAT and did not modify the serum TSH concentration. Conclusion: Under basal conditions, the gut microbiota has no significant effect on the transcription of the gene encoding UCP-1 in TAB and TAM, but may reduce TH action in WAT by decreasing its intracellular activation. Moreover, WAT response to classical thermogenic stimuli seems to be influenced differently by the gut microbiota.

Dairy calves require nutrients for maintenance and growth, but in cold weather, the body alters physiologic processes to control body temperature through thermogenesis, which increases its requirements. In this regard, it is important a better understanding of how different feeding managements act in the calf thermogenesis, performance and health when raised in temperatures below thermoneutral conditions. Based on that, two studies were performed. The first study evaluated thermoregulation, performance and blood metabolites in thirty newborn calves fed 10%, 15% or 20% BW of colostrum. At 24h of life, calves were placed in a temperature-controlled chamber at 10ºC for 150 min. After the cold challenge, calves were individually housed in ambient temperature facilities (26.8 ± 5.9°C) until weaning. Calves given 15% or 20% of BW as colostrum exhibited increased thermoregulatory responses during cold challenge and increased immunity responses during preweaning. The second study compared performance and production cost of 75 calves fed milk replacer (MR) or whole milk (WM) and a traditional starter (TS) or an alternative starter (AS) during low environmental temperatures (1.4 ± 9.2°C). Calves were assigned to one of five treatment groups in a 2 x 2 + 1 factorial. The first treatment was a negative control (NC), 4 L/d of MR from d1 to 49; 2L/d of MR from d 50 to 56 of the study and ad libitum TS (commercial texturized ration). The others four treatments were a high rate (HR) of MR or WM (6L/d from d 1 to 7, 8 L/d from d 8 to 35, 4L/d from d 36 to 42, and 2 L/d from d 43 to 49 of the study) and ad libitum AS (cracked corn from d 1 to 21, low protein grower from d 22 to 28, high protein grower from d 29 to 49 of the study) or TS. After weaning, animals were maintained in group hutches in the same environment until 12 weeks of life. Restricted liquid feeding provided higher economic efficiency. However, the final BW was higher for calves fed HRTS. In addition, feeding calves higher volumes of WM increased growth and decreased morbidity. Besides, replacing commercial TS with an AS in high rate of nutrition presented minimal impact on performance. / Bezerros leiteiros necessitam de nutrientes para mantença e crescimento, contudo, em baixas temperaturas, o corpo altera os processos fisiológicos para controlar a temperatura corporal por meio da termogênese, aumentando a exigência. Neste sentido, se torna importante uma melhor compreensão de como diferentes manejos alimentares atuam na termogênese, no desempenho e na saúde de bezerros criados em temperaturas abaixo das condições de termoneutralidade. Com base nisso, dois estudos foram realizados. O primeiro estudo avaliou a termorregulação, o desempenho e os metabólitos sanguíneos de trinta bezerros recém nascidos alimentados com 10%, 15% ou 20% de colostro em porcentagem de peso corporal. Vinte e quatro horas após o nascimento, os bezerros foram colocados em uma câmara de temperatura controlada a 10°C por 150 min. Após o desafio do frio, os bezerros foram individualmente alojados em instalação à temperatura ambiente (26,8 ± 5,9°C) até o desaleitamento. Bezerros que receberam 15% ou 20% de colostro exibiram aumento das respostas termorreguladoras durante o desafio pelo frio e aumento das respostas de imunidade durante o aleitamento. O segundo estudo comparou o desempenho e os custos de produção de 75 bezerras alimentadas com sucedâneo (S) ou leite (L) e uma ração tradicional (RT) ou uma ração inicial alternativa (RA) durante baixas temperaturas ambientais (1,4 ± 9,2°C). As bezerras foram designados para um dos cinco tratamentos em fatorial 2 x 2 + 1 O primeiro tratamento foi o controle negativo (CN), 4 L/d de S do d1 ao 49; 2L/d de S do d 50 ao 56 do estudo e RT ad libitum (ração comercial texturizada). Os outros quatro tratamentos foram alta taxa (AT) de S ou L (6L/d do d 1 ao 7, 8 L/d do d 8 ao 35, 2L/d do d 36 ao 42, e 1 L/d do d 43 ao 49 do estudo) e RA ad libitum (milho quebrado do d 1 ao 21, ração de crescimento com baixa proteína do d 22 ao 28, ração de crescimento alta proteína do d 29 ao 49 do estudo) ou RT. Após o desaleitamento, os animais foram mantidos em baias coletivas até 12 semanas de vida. Dieta líquida restrita promoveu maior eficiência econômica. No entanto, o peso final foi maior para bezerras alimentadas com ATRT. Adicionalmente, alimentar bezerras com maior volume de L aumentou o crescimento e diminui morbidade. Além disso, substituir RT comercial por uma RA em altas taxas de nutrição apresentou mínimo impacto no desempenho.

O hormônio tireoideano (T3) desempenha papel importante no desenvolvimento, no crescimento e no metabolismo celular. Um dos seus principais efeitos é a ativação do metabolismo basal, contribuindo de forma importante com a regulação do peso corporal, enquanto diminui os níveis plasmáticos de triglicérides e colesterol. A ativação seletiva do receptor <font face=\"Symbol\">&#946 para o hormônio tireoideano (TR) por meio de agonistas seletivos reduziu níveis séricos de colesterol além de aumentar o metabolismo sem causar efeitos indesejáveis sobre o coração, osso ou músculo esquelético. Estes dados sugerem que estes agonistas poderiam ser úteis no tratamento das manifestações da síndrome metabólica tais como obesidade, hipercolesterolemia e resistência à insulina. Dessa forma, estudamos os efeitos da ativação do TR usando um agonista também da série GC, o GC-24, em ratos machos Wistar tratados com dieta rica em gordura e submetidos a injeções diárias de T3 correspondente a 10x a dose fisiológica (30g/g P.C./dia) ou GC-24 em dose equimolar (17g/g P.C./dia). Nosso estudo mostrou que o GC-24 preveniu algumas alterações metabólicas típicas da síndrome metabólica, tais como o aumento da massa gorda, intolerância à glicose e hipertrigliceridemia e corrigiu parcialmente outras como a hipercolesterolemia, o aumento do conteúdo de colesterol hepático e IL-6. Estes achados sugerem um papel importante do TR na mediação dos efeitos do T3 e devem ter repercussão importante na utilização potencial de agonistas seletivos ao TR<font face=\"Symbol\">&#946 como agentes hipocolesterolemiantes / Thyroid hormone (T3) plays an important role in the development, growth and cell metabolism. One of its main effects is to activate the basal metabolic rate significantly contributing to the regulation of body weight, while decreasing serum triglycerides and cholesterol levels. Thyroid hormone receptor selective activation through selective agonists reduced serum cholesterol levels besides increasing metabolic rate without causing undesirable side effects on the heart, bone or skeletal muscle. These data suggest that these agonists could be useful in the treatment of metabolic syndrome manifestations such as obesity, hypercholesterolemia and insulin resistance. Thus, we studied the effects of TR activation also using an agonist from the GC series, the GC-24 in male Wistar rats treated with high fat diet and submitted to daily T3 injections, corresponding to 10x physiological dose (30g/g B.W. /day) or equimolar doses of GC-24 (17g/g P.C. /day). Our study has shown that GC-24 prevented some of the metabolic abnormalities typical of metabolic syndrome such as increase in fat mass, glucose intolerance and hypertriglyceridemia and partially corrected other ones like hypercholesterolemia, the increase in hepatic cholesterol and IL-6 levels. These findings suggest that TR has an important role in the mediating of T3 effects and should have important repercussions in the potential use of selective agonists to TR as cholesterol lowering agents.

O peso corporal dos animais tende a ser relativamente estável durante longos períodos de tempo. Situações de restrição calórica ou aumento na ingestão de calorias levam a alterações fisiológicas compensatórias que resistem aos efeitos destas perturbações. De fato, o gasto energético aumenta em animais submetidos à dieta hipercalórica, a chamada termogênese facultativa, de modo a manter os estoques energéticos constantes. É possível que defeitos na termogênese facultativa estejam envolvidos no desenvolvimento da obesidade. O BAT, o principal sítio de termogênese facultativa, é ativado pela liberação de NE pelo Sistema Nervoso Simpático, que se liga aos receptores adrenérgicos b1, b2 e b3 expressos nos adipócitos marrons. Diversos estudos demonstram que os receptores b são importantes na proteção contra a obesidade, mas ainda não é claro qual o papel de cada isoforma neste processo. Assim sendo, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o papel das isoformas b1 e b2 na mediação da termogênese facultativa induzida pela dieta. Para tanto, nós tratamos camundongos com nocaute para o receptor adrenérgico b1 (KOb1) e camundongos com nocaute para o receptor b2 (KOb2) com dieta hipercalórica por 22 semanas. O peso corporal foi medido diariamente e o consumo de oxigênio foi determinado usando-se um sistema de respirometria aberto ao final do experimento. A composição corporal foi determinada pela análise da carcaça. Animais foram expostos ao frio de 4ºC por 4h e sua temperatura corporal foi medida em vários tempos e a resposta térmica do iBAT foi determinada pela infusão de NE ou agonista b adrenérgico. Além disso, foram determinados os níveis de RNAm das isoformas de receptores adrenérgicos b nos animais nocaute. Os resultados obtidos em nosso estudo mostram que os animais KOb1 e KOb2 tratados com dieta hipercalórica não desenvolvem obesidade mais severa do que os animais selvagens mas não são capazes de aumentar o consumo de oxigênio induzido pela dieta, sugerindo que estes receptores não são relevantes na termogênese induzida pela dieta. Por outro lado, nossos dados indicam que a presença do receptor b1 é exigida para termogênese induzida pelo frio, uma vez que os camundongos KOb1 são sensíveis ao frio e a capacidade termogênica do BAT destes animais em reposta à NE é bastante reduzida quando comparados com animais selvagens. A ausência do receptor b2 não piora a resposta dos animais ao frio sugerindo que esta isoforma não esteja envolvida na termogênese induzida pela dieta ou pelo frio. Os nossos achados indicam que a isoforma do receptor adrenérgico b1 é fundamental na termogênese induzida pelo frio, mas não pela dieta. Além disso, é provável que a termogênese induzida pela dieta seja regulada por mecanismos distintos da termogênese induzida pelo frio. / The body weight of animals tends to be relatively stable over long periods of time. Situations of caloric restriction or increase in intake of calories lead to compensatory physiological changes that resist the effects of these disorders. In fact, the energy expenditure increases in animals treated with diet hypercaloric called facultative thermogenesis, in order to keep to energy stock constant. Defects in this facultative thermogenesis may be related to the development of obesity. Brown adipose tissue is the main site of facultative thermogenesis and is activated by signaling of b1, b2 e b3 adrenergic receptors by Norepinephrine released by Sympathetic Nervous System. Several studies showed that the isoforms b of adrenergic receptors are important in mechanisms involved in obesity and also in promoting cold tolerance. Nonetheless, it is unclear the role of each isoform in these process. Therefore, the purpose of our study was to evaluate the role of isoforms b1 and b2 in mediate the facultative thermogenesis. For that, we fed nocaute mice for the adrenergic receptor b1 (KOb1) and nocaute mice for the adrenergic receptor b2 (KOb2) with high fat diet for 22 weeks. During treatment body weight was determined daily. By the end of the experiment oxygen consumption was measured using a system of open respirometry and body composition was determined by analysis of the carcass. We also exposed KOb1 and KOb2 animals to cold (4C). The thermogenic response of iBAT was evaluated through i.v NE infusion. The results obtained in our study showed that the animals KOb1 and KOb2 treated with high fat diet did not gain more fat when compared to wild type animals, but are unable to increase the oxygen consumption, suggesting that these receptors are not relevant in development of obesity. Furthermore, our data indicate that the presence of the b1 receptor is required for cold-induced thermogenesis, since the KOb1 mice are sensitive to cold and BAT thermogenic response is significantly impaired when compared with animals wild type. The absence of b2 receptor does not worsen the response of animals to cold suggesting that this isoform is not involved in the diet- or cold- induced thermogenesis. In conclusion, our findings indicate that the b1 isoform of the adrenergic receptor is critical in the cold-induced thermogenesis, but not in diet induced thermogenesis. Moreover, it is likely that the diet-induced thermogenesis and cold-induced thermogenesis are regulated by different mechanisms.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente estudo, foram investigados o mecanismo central e a termogênese pelo tecido adiposo marrom (BAT) envolvidos com a perda de massa corporal (MC) observada com a administração de liraglutida (análoga do hormônio GLP1). Camundongos machos C57BL/6, foram alimentados com dieta padrão e tratados com veículo (SC) ou com liraglutida (SC/Lir) ou com dieta hiperlipídica e tratados com veículo (HF) ou com liraglutida (HF/Lir) Nossos resultados demostram que a administração de liraglutida aumentou o neuropeptídeo anorexigênico pro-opiomelanocortina no hipotálamo e diminuiu a expressão do mRNA da proteína supressora da sinalização de citocinas-3. A administração de liraglutida melhorou os níveis plasmáticos de adiponectina e diminuiu tanto a intolerância à glicose, como a resistência à insulina. Além do mais, tanto o grupo SC como o grupo HF, consumiram a mesma quantidade de comida, já o grupo SC/Lir comeu 17,5 menos comida comparado com o grupo SC e, da mesma forma, o grupo HF/lir diminuiu o consumo alimentar em 22,5% comparado com o grupo HF. A massa corporal final foi 8,5% menor no grupo SC/Lir comparado com o grupo SC e 16% menor no grupo HF comparado com o grupo HF/Lir. Além do mais, a administração de liraglutida aumentou o consumo de oxigênio e a produção de dióxido de carbono, e diminuiu o quociente respiratório. A liraglutida aumentou ainda os níveis do receptor beta 3 adrenérgico, da proteína desacopladora mitocondrial-1, do TC10 e do transportador de glicose estimulado pela insulina (GLUT)-4 no BAT. Em conclusão, a administração de liraglutida em camundongos obesos induzidos por dieta ativou a via anorexigênica, diminuindo o consumo alimentar, atuando sinergicamente com o aumento do gasto energético.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-25T19:21:37Z No. of bitstreams: 1 2018_KimSampaiodeLacerdaMileski.pdf: 2254350 bytes, checksum: 1850da337ad46b21108498413af0310e (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-29T18:31:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_KimSampaiodeLacerdaMileski.pdf: 2254350 bytes, checksum: 1850da337ad46b21108498413af0310e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-29T18:31:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_KimSampaiodeLacerdaMileski.pdf: 2254350 bytes, checksum: 1850da337ad46b21108498413af0310e (MD5) Previous issue date: 2018-10-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / INTRODUÇÃO: A obesidade é um dos maiores problemas de saúde da modernidade e está diretamente relacionada ao consumo de alimentos com alto valor energético e à inatividade atividade física. O treinamento contínuo de intensidade moderada (MICT) e o treinamento intervalado de alta intensidade (HIIT) são diferentes protocolos de treinamento físico que compõem o conjunto de estratégias terapêuticas na obesidade, mas seus efeitos moleculares no tecido adiposo ainda não são completamente compreendidos. OBJETIVO: Avaliar os efeitos de diferentes protocolos de treinamento físico na aptidão física relacionada à saúde, expressão de genes relacionados à termogênese e eficiência energética no tecido adiposo marrom (TAM), tecido adiposo branco (TAB) de camundongos com obesidade induzida por dieta hiperlipídica. MÉTODOS: Vinte camundongos C57BL/6 foram divididos em 4 grupos para o protocolo de treinamento físico: a) Controle (CC, n=5), b) Controle-obesos (CH, n=5); c) MICT obesos (MO; n=5) e d) HIIT obesos (IN, n=5). O teste de rampa foi utilizado para determinar a velocidade e distância máxima percorridas. MICT correu a 70%máx e HIIT correu períodos de 4 min a 90%max com intervalos de 3 min 70%máx por um total de 8 semanas, 60 min/dia, 5 dias/semana. Após eutanásia, os tecidos de interesse foram coletados, pesados e armazenados. A expressão dos genes UCP1, Cidea, Prdm-16, Pgc1α Tmem26, Cd40, LEP e ADIPOQ foi analisada por RT-qPCR. RESULTADOS: Ao final do protocolo de treinamento físico, os grupos MO e IN ganharam 72% menos peso que o grupo controle. MO melhorou a distância percorrida no teste de rampa (209,8 ± 80,2 m) em comparação ao CH (54,8 ± 30,3 m) e CC (118,2 ± 28,5 m) (p<0,01). A massa do TAM do grupo IN (10,0 ± 1,4 mg/g) foi significativamente maior (+59%) do que o CC (6,3 ± 1,4 mg/g) (p≤0,05), mas a expressão da UCP1 no TAM dos grupos IN (0,80 ± 0,09) e MO (0,82 ± 0,09) foi significativamente menor que CH (2,24 ± 0,28) (p≤0,05). Não houve diferença na expressão de UCP1 no TAB (IN: 0,37 ± 0,23; MO: 0,35 ± 0,25; CH: 0,15 ± 0,05 e CC: 1,04 ± 0,01, p> 0,05) assim como em outros genes relacionados à termogênese. No entanto, no IN, houve uma maior expressão de Tmem26 (3,94 ± 1,47 vs 1,08 ± 0,03) (p≤0,05) e uma expressão de LEP semelhante em comparação ao CC (p>0,05). A distância percorrida no teste de rampa teve uma correlação negativa (r= -0,645) com a transcrição de UCP1 no TAM (p<0,01) e a massa do TAB subcutâneo teve uma correlação negativa (r= -0,764) com a expressão de UCP1 no TAB (p<0,001). CONCLUSÕES: O treinamento físico melhorou a aptidão física e atenuou o ganho de peso em camundongos com obesidade induzida por dieta hiperlipídica, especialmente no MICT. A maior aptidão física esteve relacionada a menor a expressão de UCP1 no TAM. Da mesma forma, a maior massa do TAM pode estar relacionada à diminuição da expressão de UCP1 neste tecido. Adicionalmente, HIIT esteve relacionado a indução de adipócitos bege no TAB. / INTRODUCTION: Obesity is one of the major health problems of modernity and is directly related to the consumption of high-energy foods and physical inactivity. Moderate-intensity continuous training (MICT) and High-intensity interval training (HIIT) are different exercise training protocols that comprise the set of therapeutic strategies in obesity, but their molecular effects on adipose tissue are still not fully understood. OBJECTIVE: To evaluate the effects of different exercise training protocols on health-related physical fitness, expression of genes related to thermogenesis and energetic efficiency of brown adipose tissue (BAT) and white adipose tissue (WAT) in diet-induced obese mice. METHODS: Twenty C57BL/6 mice were divided in 4 groups for the experimental protocol: a) Control (CC, n = 5), b) Obese control (CH, n = 5); c) Obese MICT (MO; n = 5) and d) Obese HIIT (IN, n = 5). The ramp test was used to determine the maximum speed and distance runned. MICT runned continuously at 70%max speed and HIIT runned bouts of 4 min at 90%max speed with intervals of 3 min at 70%max speed for 8 weeks, 60 min/day, 5 days/week. After euthanasia, tissues were collected, weighed and stored. The gene expression of UCP1, Cidea, Prdm-16, Pgc1α Tmem26, Cd40, LEP e ADIPOQ was analysed by RT-qPCR. AMPK protein expression was analysed by Western Blotting. RESULTS: After the experimental protocol, both MO and IN gained 72% less weight than CC. MO improved the distance runned in ramp test (209.8 ± 80.2 m) compared to CH (54.8 ± 30.3 m) and CC (118.2 ± 28.5 m) (p<0.01). The BAT mass of IN (10.0 ± 1.4 mg/g) was significantly higher (+59%) than the CC (6.3 ± 1.4 mg/g), but the expression of UCP1 on BAT in IN (0.80 ± 0.09) and MO (0.82 ± 0.09) groups were significantly lower than CH (2.24 ± 0.28) (p≤0.05). There was no difference between groups of UCP1 expression in WAT (IN: 0.37 ± 0.23; MO: 0.35 ± 0.25; CH: 0.15 ± 0.05 and CC: 1.04 ± 0.01), as well as in other genes related to thermogenesis. However, in IN, there was a greater expression of Temem26 (3.94 ± 1.47 vs 1.08 ± 0.03) and a similar LEP expression compared to CC (p>0.05). The distance runned on the ramp test had a negative correlation (r = -0.645) with UCP1 mRNA in BAT (p <0.01) and the subcutaneous WAT mass had a negative correlation (r = -0.764) with UCP1 mRNA in WAT. CONCLUSIONS: Exercise training improved physical fitness and attenuated weight gain in diet-induced obese mice, especially in the MICT. The higher the physical fitness, was related to the lower expression of UCP1 in BAT. Similarly, the greater mass of the BAT may be related to the reduction of UCP1 in this tissue. Additionally, HIIT was related to inducing beige adipocytes in WAT.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente estudo, foram investigados o mecanismo central e a termogênese pelo tecido adiposo marrom (BAT) envolvidos com a perda de massa corporal (MC) observada com a administração de liraglutida (análoga do hormônio GLP1). Camundongos machos C57BL/6, foram alimentados com dieta padrão e tratados com veículo (SC) ou com liraglutida (SC/Lir) ou com dieta hiperlipídica e tratados com veículo (HF) ou com liraglutida (HF/Lir) Nossos resultados demostram que a administração de liraglutida aumentou o neuropeptídeo anorexigênico pro-opiomelanocortina no hipotálamo e diminuiu a expressão do mRNA da proteína supressora da sinalização de citocinas-3. A administração de liraglutida melhorou os níveis plasmáticos de adiponectina e diminuiu tanto a intolerância à glicose, como a resistência à insulina. Além do mais, tanto o grupo SC como o grupo HF, consumiram a mesma quantidade de comida, já o grupo SC/Lir comeu 17,5 menos comida comparado com o grupo SC e, da mesma forma, o grupo HF/lir diminuiu o consumo alimentar em 22,5% comparado com o grupo HF. A massa corporal final foi 8,5% menor no grupo SC/Lir comparado com o grupo SC e 16% menor no grupo HF comparado com o grupo HF/Lir. Além do mais, a administração de liraglutida aumentou o consumo de oxigênio e a produção de dióxido de carbono, e diminuiu o quociente respiratório. A liraglutida aumentou ainda os níveis do receptor beta 3 adrenérgico, da proteína desacopladora mitocondrial-1, do TC10 e do transportador de glicose estimulado pela insulina (GLUT)-4 no BAT. Em conclusão, a administração de liraglutida em camundongos obesos induzidos por dieta ativou a via anorexigênica, diminuindo o consumo alimentar, atuando sinergicamente com o aumento do gasto energético.

O peso corporal dos animais tende a ser relativamente estável durante longos períodos de tempo. Situações de restrição calórica ou aumento na ingestão de calorias levam a alterações fisiológicas compensatórias que resistem aos efeitos destas perturbações. De fato, o gasto energético aumenta em animais submetidos à dieta hipercalórica, a chamada termogênese facultativa, de modo a manter os estoques energéticos constantes. É possível que defeitos na termogênese facultativa estejam envolvidos no desenvolvimento da obesidade. O BAT, o principal sítio de termogênese facultativa, é ativado pela liberação de NE pelo Sistema Nervoso Simpático, que se liga aos receptores adrenérgicos b1, b2 e b3 expressos nos adipócitos marrons. Diversos estudos demonstram que os receptores b são importantes na proteção contra a obesidade, mas ainda não é claro qual o papel de cada isoforma neste processo. Assim sendo, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o papel das isoformas b1 e b2 na mediação da termogênese facultativa induzida pela dieta. Para tanto, nós tratamos camundongos com nocaute para o receptor adrenérgico b1 (KOb1) e camundongos com nocaute para o receptor b2 (KOb2) com dieta hipercalórica por 22 semanas. O peso corporal foi medido diariamente e o consumo de oxigênio foi determinado usando-se um sistema de respirometria aberto ao final do experimento. A composição corporal foi determinada pela análise da carcaça. Animais foram expostos ao frio de 4ºC por 4h e sua temperatura corporal foi medida em vários tempos e a resposta térmica do iBAT foi determinada pela infusão de NE ou agonista b adrenérgico. Além disso, foram determinados os níveis de RNAm das isoformas de receptores adrenérgicos b nos animais nocaute. Os resultados obtidos em nosso estudo mostram que os animais KOb1 e KOb2 tratados com dieta hipercalórica não desenvolvem obesidade mais severa do que os animais selvagens mas não são capazes de aumentar o consumo de oxigênio induzido pela dieta, sugerindo que estes receptores não são relevantes na termogênese induzida pela dieta. Por outro lado, nossos dados indicam que a presença do receptor b1 é exigida para termogênese induzida pelo frio, uma vez que os camundongos KOb1 são sensíveis ao frio e a capacidade termogênica do BAT destes animais em reposta à NE é bastante reduzida quando comparados com animais selvagens. A ausência do receptor b2 não piora a resposta dos animais ao frio sugerindo que esta isoforma não esteja envolvida na termogênese induzida pela dieta ou pelo frio. Os nossos achados indicam que a isoforma do receptor adrenérgico b1 é fundamental na termogênese induzida pelo frio, mas não pela dieta. Além disso, é provável que a termogênese induzida pela dieta seja regulada por mecanismos distintos da termogênese induzida pelo frio. / The body weight of animals tends to be relatively stable over long periods of time. Situations of caloric restriction or increase in intake of calories lead to compensatory physiological changes that resist the effects of these disorders. In fact, the energy expenditure increases in animals treated with diet hypercaloric called facultative thermogenesis, in order to keep to energy stock constant. Defects in this facultative thermogenesis may be related to the development of obesity. Brown adipose tissue is the main site of facultative thermogenesis and is activated by signaling of b1, b2 e b3 adrenergic receptors by Norepinephrine released by Sympathetic Nervous System. Several studies showed that the isoforms b of adrenergic receptors are important in mechanisms involved in obesity and also in promoting cold tolerance. Nonetheless, it is unclear the role of each isoform in these process. Therefore, the purpose of our study was to evaluate the role of isoforms b1 and b2 in mediate the facultative thermogenesis. For that, we fed nocaute mice for the adrenergic receptor b1 (KOb1) and nocaute mice for the adrenergic receptor b2 (KOb2) with high fat diet for 22 weeks. During treatment body weight was determined daily. By the end of the experiment oxygen consumption was measured using a system of open respirometry and body composition was determined by analysis of the carcass. We also exposed KOb1 and KOb2 animals to cold (4C). The thermogenic response of iBAT was evaluated through i.v NE infusion. The results obtained in our study showed that the animals KOb1 and KOb2 treated with high fat diet did not gain more fat when compared to wild type animals, but are unable to increase the oxygen consumption, suggesting that these receptors are not relevant in development of obesity. Furthermore, our data indicate that the presence of the b1 receptor is required for cold-induced thermogenesis, since the KOb1 mice are sensitive to cold and BAT thermogenic response is significantly impaired when compared with animals wild type. The absence of b2 receptor does not worsen the response of animals to cold suggesting that this isoform is not involved in the diet- or cold- induced thermogenesis. In conclusion, our findings indicate that the b1 isoform of the adrenergic receptor is critical in the cold-induced thermogenesis, but not in diet induced thermogenesis. Moreover, it is likely that the diet-induced thermogenesis and cold-induced thermogenesis are regulated by different mechanisms.