A melatonina, produzida pela pineal e secretada de maneira cíclica num período de 24 horas, possui ação na sincronização dos ritmos biológicos. Admitindo-se que a expressão circadiana dos clock genes está envolvida na regulação do metabolismo energético e que este padrão oscilatório está sob influência da melatonina, avaliamos o processo de incorporação de glicose em lipídeos no tecido adiposo de ratos controles e pinealectomizados e verificamos a interferência da pinealectomia na expressão dos genes relógio. Os resultados mostram que a pinealectomia alterou a expressão circadiana dos genes Clock, Per2 e Cry1, aumentou a expressão de Rev-erb (Zt 8) e alterou a expressão de Ppar. Ainda, provocou aumento nas concentrações séricas de corticosterona e diminuição nas de leptina. No entanto, o processo de incorporação de glicose em lipídeos não foi alterado. Sendo assim, concluímos que apesar da pinealectomia ter afetado eventos moleculares e metabólicos, quatro semanas de cirurgia ainda é curto para evidenciar repercussões metabólicas mais significativas no animal. / Melatonin, which is produced by pineal gland and secreted in a cyclic fashion over 24 hours, acts in biological rhythms synchronization. Thus, assuming that circadian expression of clock genes is involved in the regulation of energy metabolism and that oscillatory pattern is under influence of melatonin, we analyzed the process of glucose incorporation into lipids in adipose tissue of pinealectomized and controls rats and we determined whether pinealectomy interferes on the expression of clock genes in this tissue. Our results show that pinealectomy alters the circadian pattern of Clock, Per2, Cry1 and Ppar expression, while increases the Rev-erb gene expression (Zt 8). Moreover, the pinealectomy promoted increased corticosterone and decreased leptin plasma levels. However, the incorporation of glucose into lipids over 24 hours was not altered by pinealectomy. Thus, we conclude that despite the pinealectomy have affected molecular and metabolic events, four weeks of surgery is still too short to induce more significant metabolic effects in animals.

A hiperglicemia crônica no diabetes está relacionada com distúrbios nas vias de sinalização da insulina e do mTOR, e com o desbalanço na secreção de adipocinas pelo tecido adiposo branco (TAB). Em longo prazo, esta disfunção metabólica pode causar uma perda severa de massa adiposa, o que agrava a resistência à insulina (RI). Estudos têm destacado o potencial efeito da suplementação com leucina no tratamento de doenças metabólicas como o diabetes tipo 2 e obesidade. No entanto, os efeitos da leucina sobre a homeostase glicêmica e a sensibilidade à insulina em doenças em que ocorre perda severa de gordura ainda necessitam melhores esclarecimentos. Portanto, foi investigado se a suplementação crônica com leucina pode afetar a adiposidade de ratos diabéticos com perda intensa de TAB, e melhorar a RI e outras desordens metabólicas relacionadas com TAB. Ratos recém-desmamados foram distribuídos em 3 grupos: i) Grupo controle (C) - não diabético e recebiam ração controle; ii) Grupo diabetes (D) - diabético e recebiam ração controle; iii) Grupo diabetes Leucina (DL) - diabético e recebiam ração suplementada com 5% de L-leucina. Após 8 semanas, foram analisados: glicemia e insulinemia de jejum, HOMAIR, citocinas pro- e anti-inflamatórias no soro e tecido adiposo branco, expressão de proteínas (mTOR, p-MTOR, p70S6K1, p-p70S6K1, PPAR&#947, C/EBPα, ACC1, FAS, AKT, p-AKT) nos tecidos adiposos subcutâneo (SC) e retroperitoneal (RP), bem como a expressão de RNAm da adiponectina e leptina no TAB. In vivo, foram realizados testes de tolerância oral à glicose (OGTT) e de sensibilidade à insulina (ITT), glicemia pós prandial e consumo de ração. O tratamento crônico com leucina reverteu a perda de massa adiposa dos coxins subcutâneo e viscerais neste modelo experimental, o que pode ser explicado pelo aumento da expressão da p-p70S6K1, PPARγ, ACC1 e FAS, proteínas que estimulam a adipogênese e lipogênese de novo nos adipócitos. Além disso, houve um aumento da expressão de AKT total no coxim SC no grupo DL, mas não foi alterada no coxim RP, indicando que a leucina também pode melhorar a resistência à insulina por ativar a AKT, que é considerada enzima limitante da cascata de fosforilação da insulina. Por outro lado, a leucina melhorou o perfil de adipocinas secretadas pelo coxim RP, pois aumentou a secreção de adiponectina e IL-10. Estas citocinas, direta ou indiretamente, reduzem a RI em tecidos como fígado, TAB e músculo esquelético. Isto sugere que a ação da leucina sobre a sensibilidade à insulina no coxim subcutâneo parece estar mais relacionada com a recuperação da via de sinalização da insulina, ao passo que, no coxim RP está indiretamente relacionada com a melhora do perfil de adipocinas secretadas por este tecido. Estes dados corroboram com os resultados de HOMAIR, glicemia de jejum e pós prandial, OGTT e ITT, nos quais foi observada uma significativa melhora do quadro de intolerância à glicose e resistência à insulina em ratos diabéticos tratados com leucina. Em conclusão, a suplementação crônica com leucina aumentou a adiposidade corporal em ratos diabéticos induzido por estreptozotocina no período neonatal, o que foi relacionado com a melhora da intolerância à glicose e da resistência à insulina. Isto demonstra que a recuperação trófica do tecido adiposo branco é fundamental para a melhora dos distúrbios metabólicos relacionados ao metabolismo da glicose neste modelo experimental. / The chronic hyperglycemia in diabetes is associated with disturbances in insulin and in mTOR pathways, and changes in adipokine secretion in white adipose tissue (WAT). Long-term, this metabolic dysfunction can cause a severe loss of fat mass, which increases insulin resistance (IR). Studies have highlighted the effect of leucine supplementation in treatment of metabolic diseases as type 2 diabetes and obesity. However, the effects of leucine on glucose homeostasis and insulin sensitivity in diseases with intense fat loss remain unknown. Therefore, was investigated whether chronic leucine supplementation can affect the adiposity of diabetic rats with severe adipose tissue loss, and to improve the IR and other metabolic disorders associated with WAT. After weaning, rats were distributed in 3 groups: i) control group (C) - no diabetic and received control chow ; ii) diabetes group (D) - diabetic and received control chow; iii) Leucine Diabetes Group (DL) - diabetic and received diet supplemented with 5% L-leucine. After 8 weeks, were analyzed: fasting glycaemia and insulin, HOMA>IR, antiinflammatory and proinflammatory cytokines in serum and in WAT, protein expression of mTOR, p-MTOR, p70S6K1, p-p70S6K1, PPARγ, C/EBPα, ACC1, FAS, AKT, p-AKT in subcutaneous (SC) and retroperitoneal adipose tissue, as well as the RNAm expression of adiponectin and leptin in WAT. In vivo, were realized oral glucose tolerance test (OGTT) and insulin sensitivity test (ITT), postprandial glycaemia and chow ingestion. O chronic treatment with leucine recovered the adipose mass in subcutaneous and visceral fat pad in this experimental model, this was explicated by increase of protein expression of p-p70S6K1, PPARγ, ACC1 and FAS that stimulate the adipogenesis and de novo lipogenesis in adipocytes. Moreover, had an increase of protein expression of total AkT in subcutaneous fat pad in group DL, but don\'t change in RP fat pad, indicating that the leucine can to activate the AKT, which is limiting enzyme of phosphorylation cascade of insulin, and improve the insulin resistance. On the other hand, leucine improved the profile of adipokines secreted in RP fat pad, because increased the secretion of adiponectin and IL-10. This cytokines reduced the insulin resistance in tissues as liver, WAT and skeletal muscle. This suggest that action of leucine on insulin sensitivity in subcutaneous fat pad is more related to recovery of insulin signaling, and in RP fat pad is indirectly related to improve of profile of adipokines secretion in this tissue. This data corroborates with results of HOMAIR, postprandial and fasting glycaemia, OGTT and ITT, which showed significant improve of glucose intolerance and insulin resistance in diabetic rats treated with leucine. In conclusion, the chronic leucine supplementation increased adiposity in streptozotocin-induced diabetic rats in neonatal period, which was related to improve of glucose intolerance and insulin resistance. This show that trophic recovery of white adipose tissue is important for improve of metabolic disturbances related to glucose metabolism in this experimental model.

Embora seja na obesidade onde se observa hipertrofia e hiperplasia dos adipócitos e aumento da síntese e liberação de adipocinas, condição associada com resistência à insulina e disfunção endotelial, é de suma importância entender os efeitos biológicos de adipocinas, mais especificamente da adipocina chemerin, em condições não patológicas. Os mecanismos pelos quais as citocinas liberadas pelo tecido adiposo podem interferir na função vascular ainda não estão totalmente esclarecidos. Além disso, praticamente não se conhecem os efeitos da citocina/adipocina chemerin sobre a função vascular. Levando-se em consideração que o receptor para chemerin está presente no músculo liso vascular e no endotélio, este trabalho avaliou a atividade biológica e celular desta adipocina sobre a vasculatura de animais não obesos. Investigou-se os efeitos produzidos por esta citocina na reatividade vascular, bem como os mecanismos pelos quais ela modifica a função vascular em animais não obesos. A hipótese deste trabalho é que chemerin aumenta a reatividade vascular a estímulos constritores de endotelina-1 (ET-1) e fenilefrina (PhE) e diminui a vasodilatação induzida pela acetilcolina (ACh) e nitroprussitao de sódio (NPS). Nossos objetivos específicos incluíram determinar: 1) se chemerin promove alterações na reatividade vascular; 2) se as alterações de reatividade vascular promovidas por chemerin são mediadas por modificações da função das células endoteliais ou células de músculo liso vascular; 3) quais vias de sinalização (foco na via das MAPKs) estão sendo modificadas por chemerin e como elas contribuem para as alterações de reatividade vascular produzidas por esta citocina. Nosso estudo demonstrou que a adipocina chemerin possui atividade biológica e celular em aortas de ratos não obesos. Chemerin aumentou respostas vasculares a estímulos contráteis (ET-1 e PhE), atuando tanto no endotélio quanto diretamente em células do músculo liso vascular. O aumento da resposta a estímulos contráteis à ET-1 e PhE foi mediado pela via MEK-ERK1/2, COX-1 e COX-2 e aumento da expressão dos receptores para ET-1, ETA e ETB. Além disso, esta adipocina diminuiu a vasodilatação induzida pela ACh, por meio do desacoplamento da eNOS e aparente envolvimento de estresse oxidativo, e pelo NPS, através de ação sobre a guanilato ciclase. Nossos estudos poderão contribuir para um melhor entendimento sobre o papel dos fatores liberados pelo tecido adiposo visceral sobre a função vascular e, consequentemente, sobre as alterações vasculares presentes na obesidade e patologias associadas. / Although hypertrophy and hyperplasia of adipocytes as well as increased synthesis and release of adipokines are commonly observed in obesity, a condition associated with insulin resistance and endothelial dysfunction, it is extremely important to understand the biological effects of adipokines, or more specifically of the adipokine chemerin, in non-pathological conditions,. The mechanisms by which cytokines released by the adipose tissue may interfere with vascular function are not yet fully understood. Furthermore, the effects of the cytokine/adipokine chemerin on vascular function are not known. Considering that the chemerin receptor is expressed by vascular smooth muscle and endothelial cells, this study investigated the effects produced by this cytokine in vascular reactivity, as well as the mechanisms by which it modifies vascular function in non-obese animals. Our working hypothesis is that chemerin enhances vascular reactivity to constrictor stimuli, such as endothelin-1(ET-1) and phenylephrine (Phe), and decreases the vasodilation induced by acetylcholine (ACh) and sodium nitroprussiate (SNP). Our specific aims were to determine: 1) whether chemerin induces changes in vascular reactivity, 2) if the alterations of vascular reactivity induced by chemerin are mediated by changes in the function of endothelial cells or vascular smooth muscle cells, 3) which signaling pathways (focus on the MAPKs pathway) are being modified by chemerin and how they contribute to changes in vascular reactivity produced by this cytokine. Our study showed that the adipokine chemerin has biological and cellular activity in aortas from non-obese rats. Chemerin increased vascular responses to contractile stimuli (ET-1 and PhE), producing effects both in the endothelial and vascular smooth muscle cells. The increased contractile responses to ET-1 and PhE were mediated via activation of MEK-ERK1/2, COX-1 and COX-2 and increased expression of the ETA and ETB receptors. Furthermore, this adipokine reduced the vasodilation induced by ACh via eNOS uncoupling and oxidative stress, and by SNP, via effects in the enzyme guanylate cyclase. Our studies may contribute to a better understanding of the role of factors released by the visceral adipose tissue on vascular function and, consequently, on the vascular lesions in obesity and obesity-associated diseases.

As stanniocalcinas (STC1 e STC2) são hormônios glicoproteicos identificados primeiramente em peixes ósseos, relacionados com o metabolismo do cálcio e fosfato. Recentes descobertas evidenciaram que as funções das STCs foram mantidas em mamíferos. A descoberta da localização do receptor para STC1 na membrana mitocondrial de roedores e sua ação como desacopladora da respiração celular sinalizam fortemente um importante papel desse hormônio no metabolismo intermediário de mamíferos. A STC estimula a lipogênese no tecido hepático e muscular de ratos, porém, suas ações sobre o metabolismo do tecido adiposo ainda não foram esclarecidas. No presente trabalho, estudamos o efeito, in vitro, da STC1 e da STC2 humanas, nas concentrações (A: 0,01ng/mL; B: 0,1ng/mL; C: 10ng/mL) no tecido adiposo branco (TAB) e no tecido adiposo marrom (TAM) em Rattus norvegicus machos, 300 ± 50g, alimentados ad libitum e submetidos ao jejum de 24 e 48 horas (n=61). Os resultados obtidos demonstram que, no TAB, a STC1 não apresentou efeito. Contudo, a STC2, nas concentrações A e C, diminuiu a formação de 14CO2 em animais em jejum de 24 horas e nas concentrações A e B, aumentou a incorporação de [214C] piruvato em 14C-glicerol, em animais alimentados (controle). No TAM, a STC1 na concentração B, diminuiu a formação de 14CO2 em animais alimentados (controle). Na mesma concentração, aumentou a incorporação de [214C] piruvato em 14C-glicerol em animais em jejum de 24 horas e aumentou a incorporação de 14C-ácido graxo em animais alimentados (controle). A STC2, na concentração B, diminuiu a formação de 14CO2 em animais alimentados (controle) e aumentou a formação de 14CO2 nos animais em jejum de 24 horas. A STC2 não alterou a via gliceroneogênica neste tecido. A dosagem plasmática do hormônio leptina apresentou acentuada diminuição no grupo jejum 48 horas. As STCs 1 e 2, nas concentrações utilizadas, não alteraram a atividade da enzima PEPCKc nos tecidos estudados (TAB e TAM), em animais alimentados (controle). Em quase todos os tratamentos observamos diferenças marcantes entre animais alimentados e jejuados. Este é o primeiro estudo que mostra as diferentes concentrações das STCs no metabolismo de lipídios. / The stanniocalcins (STC1 and STC2) are glycoprotein hormones related to the metabolism of calcium and phosphate first identified in fish bone. Recent findings showed that the functions of STCs were maintained in mammals. The discovery of the location of the receptor for STC1 in the mitochondrial membrane, as well as its uncoupling action of cellular respiration in rodents, strongly indicate an important role of this hormone in the intermediary metabolism of mammals. The STC stimulates lipogenesis in the liver and muscle tissue of rats. However, its action on the metabolism of adipose tissue has not yet been clarified. In this work, we studied the effect in vitro of human STC1 and STC2 concentrations (A: 0,01 ng/ml, B: 0,1 ng/ml, C: 10ng/mL) in white adipose tissue (WAT) and in brown adipose tissue (BAT) in male Rattus norvegicus , 300 ± 50 g , fed ad libitum and fasted for 24 and 48 hours (n= 61). The results show that in the WAT, the STC1 had no effect. However, STC2 at concentrations A and C decreased the formation of 14CO2 in fasted rats for 24 hours and the concentrations A and B increased the incorporation of [214C] into 14C-glycerol pyruvate in fed animals (control). In BAT, STC1 concentration B, decreased the formation of 14CO2 in fed animals (control). At the same concentration, increased the incorporation of [2 14C] pyruvate into 14C-glycerol in fasted rats for 24 hours and increased the incorporation of 14C-fatty acid in fed animals (control). The STC2 concentration B decreased the formation of 14CO2 in fed animals (control) and increased the formation of 14CO2 in animals fasted for 24 hours. The STC2 did not alter the glyceroneogenesis pathway in this tissue. The serum levels of leptin showed marked decrease in the group fasting for 48 hours. The STCs 1 and 2, in the concentrations used, did not alter the PEPCKc enzyme activity in the tissues studied (WAT and BAT) in fed animals (control). In almost all treatments we observed striking differences between fed and fasted animals. This is the first study that shows the effect of different concentrations of STCs in the metabolism of lipids.

O atual quadro de obesidade instalado no mundo estimula o estudo em busca de seu tratamento. O fenofibrato, um agonista PPAR-&#945;, é usado atualmente para tratar a dislipidemia. No entanto, efeitos pleiotrópicos sobre a perda de massa corporal (MC) e redução nos depósitos de gordura necessitam de maiores estudos. O objetivo do trabalho foi examinar os efeitos do agonista PPAR-&#945; fenofibrato sobre o gasto energético, MC, metabolismo de carboidratos, perfil secretor de adipocinas, plasticidade e termogênese do tecido adiposo branco subcutâneo (TABs) em camundongos com obesidade induzida por dieta. Este experimento foi aprovado pelo Comitê de Ética para Experimentação Animal local sob o protocolo CEUA/032/2013. Camundongos machos C57BL/6 de 3 meses foram divididos em dois grupos: dieta padrão (SC, 10% lipídios) e dieta hiperlipídica (HF, 50% de lipídios), as quais foram administradas durante 10 semanas para induzir o sobrepeso. Em seguida, foi iniciado o tratamento com fenofibrato (100 mg/kg MC, adicionado à dieta), formando quatro grupos: SC, SC-F, HF, HF-F. O tratamento teve duração de cinco semanas, com o total de 15 semanas de experimento. A análise estatística utilizou teste t de student no pré-tratamento e one way ANOVA seguida pelo pós-teste de Holm-Sidak durante o tratamento. O two way ANOVA foi utilizado para testar possíveis interações entre dieta e tratamento. O nível de significância P<0,05 foi considerado estatisticamente significativo. O grupo HF apresentou sobrepeso, resistência à insulina, além de remodelamento do tecido adiposo branco subcutâneo (TABs). O fenofibrato atenuou significativamente estes parâmetros (P<0,05). Os grupos tratados apresentaram formação de células beges no TABs, confirmado através de maior expressão gênica do PPAR-&#945;, PPAR-&#946;, PGC1-&#945;, BMP8, UCP-1, PRDM16 e FNDC5/Irisina nos grupos tratados do que em suas contrapartes (P<0,05). O tratamento com fenofibrato também foi capaz de aumentar os niveis plasmáticos de FNDC5/Irisina em ambos os grupos tratados (P<0,005). Os grupos SC-F e HF-F apresentaram aumento do gasto energético, a produção de CO2 e consumo de O2 após o tratamento com fenofibrato (P<0,05). A ativação do PPAR-&#945; parece ser fundamental para provocar browning através da indução da irisina e da transcrição de UCP-1. O fenofibrato restaurou a MC, a sensibilidade à insulina e a morfometria do TABs. Relevantemente, o fenofibrato aumentou a expressão de genes tipicamente expressos no tecido adiposo marrom no TABs, evidenciando a plasticidade do TABs em células beges com capacidade termogênica, caracterizando o browning. / The current situation of obesity in the world encourages the study for its treatment. Fenofibrate, a PPAR-&#945; agonist, is currently used to treat dyslipidemia. However, its pleiotropic effects upon body mass loss and fat pads reduction remain to be unraveled. This study aimed to examine the effects of PPAR-&#945; agonist fenofibrate on energy expenditure, body mass, carbohydrate metabolism, secretory profile of adipokines, plasticity and thermogenesis in adipose tissue in diet-induced obese mice. Male C57BL/6 mice were fed a standard chow (SC; 10% lipids) diet or a high-fat (HF; 50% lipids) diet for 10 weeks. Afterwards, groups were subdivided into: SC, SC-F, HF and HF-F (n=10, each). Treatment with fenofibrate (100 mg/kg BM, mixed into the diet) was maintained for five weeks, totalizing fifteen weeks of experiment. All procedures were approved by the Animal Ethics Committee of UERJ (CEUA/032/2013). The differences among the groups were tested by one-way analysis of variance (ANOVA), followed by the Holm-Sidak post-hoc test. Two-way ANOVA was applied to test interactions between diet and treatment upon the evaluated outcomes. In all cases, P<0.05 was considered statistically significant. HF presented overweight, insulin resistance, besides adverse subcutaneous white adipose tissue (sWAT) remodeling. Fenofibrate attenuated significantly these parameters (P<0.05). Treated groups showed beige cells in sWAT, confirmed through higher gene expression of PPAR-&#945;, PPAR-&#946;, PGC1-&#945;, BMP8, UCP-1, PRDM16 and FNDC5/Irisin in treated groups than in their counterparts (P<0.05). The treatment with fenofibrate was also able to increase plasma levels of FNDC5/Irisin in both treated groups (P<0.005). SC-F and HF-F groups presented increase in energy expenditure, CO2 production and O2 consumption after treatment with fenofibrate (P<0.05). Activation of PPAR-&#945; seems to be pivotal to trigger browning through irisin induction and UCP-1 transcription. Fenofibrate restored body mass, insulin sensitivity and sWAT morphometry. Importantly, fenofibrate increased the expression of genes typical from brown adipose tissue (BAT) in sWAT, characterizing the plasticity of sWAT in beiges cells with thermogenic capacity, a phenomenon so-called browning.

O atual quadro de obesidade instalado no mundo estimula o estudo em busca de seu tratamento. O fenofibrato, um agonista PPAR-&#945;, é usado atualmente para tratar a dislipidemia. No entanto, efeitos pleiotrópicos sobre a perda de massa corporal (MC) e redução nos depósitos de gordura necessitam de maiores estudos. O objetivo do trabalho foi examinar os efeitos do agonista PPAR-&#945; fenofibrato sobre o gasto energético, MC, metabolismo de carboidratos, perfil secretor de adipocinas, plasticidade e termogênese do tecido adiposo branco subcutâneo (TABs) em camundongos com obesidade induzida por dieta. Este experimento foi aprovado pelo Comitê de Ética para Experimentação Animal local sob o protocolo CEUA/032/2013. Camundongos machos C57BL/6 de 3 meses foram divididos em dois grupos: dieta padrão (SC, 10% lipídios) e dieta hiperlipídica (HF, 50% de lipídios), as quais foram administradas durante 10 semanas para induzir o sobrepeso. Em seguida, foi iniciado o tratamento com fenofibrato (100 mg/kg MC, adicionado à dieta), formando quatro grupos: SC, SC-F, HF, HF-F. O tratamento teve duração de cinco semanas, com o total de 15 semanas de experimento. A análise estatística utilizou teste t de student no pré-tratamento e one way ANOVA seguida pelo pós-teste de Holm-Sidak durante o tratamento. O two way ANOVA foi utilizado para testar possíveis interações entre dieta e tratamento. O nível de significância P<0,05 foi considerado estatisticamente significativo. O grupo HF apresentou sobrepeso, resistência à insulina, além de remodelamento do tecido adiposo branco subcutâneo (TABs). O fenofibrato atenuou significativamente estes parâmetros (P<0,05). Os grupos tratados apresentaram formação de células beges no TABs, confirmado através de maior expressão gênica do PPAR-&#945;, PPAR-&#946;, PGC1-&#945;, BMP8, UCP-1, PRDM16 e FNDC5/Irisina nos grupos tratados do que em suas contrapartes (P<0,05). O tratamento com fenofibrato também foi capaz de aumentar os niveis plasmáticos de FNDC5/Irisina em ambos os grupos tratados (P<0,005). Os grupos SC-F e HF-F apresentaram aumento do gasto energético, a produção de CO2 e consumo de O2 após o tratamento com fenofibrato (P<0,05). A ativação do PPAR-&#945; parece ser fundamental para provocar browning através da indução da irisina e da transcrição de UCP-1. O fenofibrato restaurou a MC, a sensibilidade à insulina e a morfometria do TABs. Relevantemente, o fenofibrato aumentou a expressão de genes tipicamente expressos no tecido adiposo marrom no TABs, evidenciando a plasticidade do TABs em células beges com capacidade termogênica, caracterizando o browning. / The current situation of obesity in the world encourages the study for its treatment. Fenofibrate, a PPAR-&#945; agonist, is currently used to treat dyslipidemia. However, its pleiotropic effects upon body mass loss and fat pads reduction remain to be unraveled. This study aimed to examine the effects of PPAR-&#945; agonist fenofibrate on energy expenditure, body mass, carbohydrate metabolism, secretory profile of adipokines, plasticity and thermogenesis in adipose tissue in diet-induced obese mice. Male C57BL/6 mice were fed a standard chow (SC; 10% lipids) diet or a high-fat (HF; 50% lipids) diet for 10 weeks. Afterwards, groups were subdivided into: SC, SC-F, HF and HF-F (n=10, each). Treatment with fenofibrate (100 mg/kg BM, mixed into the diet) was maintained for five weeks, totalizing fifteen weeks of experiment. All procedures were approved by the Animal Ethics Committee of UERJ (CEUA/032/2013). The differences among the groups were tested by one-way analysis of variance (ANOVA), followed by the Holm-Sidak post-hoc test. Two-way ANOVA was applied to test interactions between diet and treatment upon the evaluated outcomes. In all cases, P<0.05 was considered statistically significant. HF presented overweight, insulin resistance, besides adverse subcutaneous white adipose tissue (sWAT) remodeling. Fenofibrate attenuated significantly these parameters (P<0.05). Treated groups showed beige cells in sWAT, confirmed through higher gene expression of PPAR-&#945;, PPAR-&#946;, PGC1-&#945;, BMP8, UCP-1, PRDM16 and FNDC5/Irisin in treated groups than in their counterparts (P<0.05). The treatment with fenofibrate was also able to increase plasma levels of FNDC5/Irisin in both treated groups (P<0.005). SC-F and HF-F groups presented increase in energy expenditure, CO2 production and O2 consumption after treatment with fenofibrate (P<0.05). Activation of PPAR-&#945; seems to be pivotal to trigger browning through irisin induction and UCP-1 transcription. Fenofibrate restored body mass, insulin sensitivity and sWAT morphometry. Importantly, fenofibrate increased the expression of genes typical from brown adipose tissue (BAT) in sWAT, characterizing the plasticity of sWAT in beiges cells with thermogenic capacity, a phenomenon so-called browning.

As stanniocalcinas (STC1 e STC2) são hormônios glicoproteicos identificados primeiramente em peixes ósseos, relacionados com o metabolismo do cálcio e fosfato. Recentes descobertas evidenciaram que as funções das STCs foram mantidas em mamíferos. A descoberta da localização do receptor para STC1 na membrana mitocondrial de roedores e sua ação como desacopladora da respiração celular sinalizam fortemente um importante papel desse hormônio no metabolismo intermediário de mamíferos. A STC estimula a lipogênese no tecido hepático e muscular de ratos, porém, suas ações sobre o metabolismo do tecido adiposo ainda não foram esclarecidas. No presente trabalho, estudamos o efeito, in vitro, da STC1 e da STC2 humanas, nas concentrações (A: 0,01ng/mL; B: 0,1ng/mL; C: 10ng/mL) no tecido adiposo branco (TAB) e no tecido adiposo marrom (TAM) em Rattus norvegicus machos, 300 ± 50g, alimentados ad libitum e submetidos ao jejum de 24 e 48 horas (n=61). Os resultados obtidos demonstram que, no TAB, a STC1 não apresentou efeito. Contudo, a STC2, nas concentrações A e C, diminuiu a formação de 14CO2 em animais em jejum de 24 horas e nas concentrações A e B, aumentou a incorporação de [214C] piruvato em 14C-glicerol, em animais alimentados (controle). No TAM, a STC1 na concentração B, diminuiu a formação de 14CO2 em animais alimentados (controle). Na mesma concentração, aumentou a incorporação de [214C] piruvato em 14C-glicerol em animais em jejum de 24 horas e aumentou a incorporação de 14C-ácido graxo em animais alimentados (controle). A STC2, na concentração B, diminuiu a formação de 14CO2 em animais alimentados (controle) e aumentou a formação de 14CO2 nos animais em jejum de 24 horas. A STC2 não alterou a via gliceroneogênica neste tecido. A dosagem plasmática do hormônio leptina apresentou acentuada diminuição no grupo jejum 48 horas. As STCs 1 e 2, nas concentrações utilizadas, não alteraram a atividade da enzima PEPCKc nos tecidos estudados (TAB e TAM), em animais alimentados (controle). Em quase todos os tratamentos observamos diferenças marcantes entre animais alimentados e jejuados. Este é o primeiro estudo que mostra as diferentes concentrações das STCs no metabolismo de lipídios. / The stanniocalcins (STC1 and STC2) are glycoprotein hormones related to the metabolism of calcium and phosphate first identified in fish bone. Recent findings showed that the functions of STCs were maintained in mammals. The discovery of the location of the receptor for STC1 in the mitochondrial membrane, as well as its uncoupling action of cellular respiration in rodents, strongly indicate an important role of this hormone in the intermediary metabolism of mammals. The STC stimulates lipogenesis in the liver and muscle tissue of rats. However, its action on the metabolism of adipose tissue has not yet been clarified. In this work, we studied the effect in vitro of human STC1 and STC2 concentrations (A: 0,01 ng/ml, B: 0,1 ng/ml, C: 10ng/mL) in white adipose tissue (WAT) and in brown adipose tissue (BAT) in male Rattus norvegicus , 300 ± 50 g , fed ad libitum and fasted for 24 and 48 hours (n= 61). The results show that in the WAT, the STC1 had no effect. However, STC2 at concentrations A and C decreased the formation of 14CO2 in fasted rats for 24 hours and the concentrations A and B increased the incorporation of [214C] into 14C-glycerol pyruvate in fed animals (control). In BAT, STC1 concentration B, decreased the formation of 14CO2 in fed animals (control). At the same concentration, increased the incorporation of [2 14C] pyruvate into 14C-glycerol in fasted rats for 24 hours and increased the incorporation of 14C-fatty acid in fed animals (control). The STC2 concentration B decreased the formation of 14CO2 in fed animals (control) and increased the formation of 14CO2 in animals fasted for 24 hours. The STC2 did not alter the glyceroneogenesis pathway in this tissue. The serum levels of leptin showed marked decrease in the group fasting for 48 hours. The STCs 1 and 2, in the concentrations used, did not alter the PEPCKc enzyme activity in the tissues studied (WAT and BAT) in fed animals (control). In almost all treatments we observed striking differences between fed and fasted animals. This is the first study that shows the effect of different concentrations of STCs in the metabolism of lipids.

As stanniocalcinas (STC1 e STC2) são hormônios glicoproteicos identificados primeiramente em peixes ósseos, relacionados com o metabolismo do cálcio e fosfato. Recentes descobertas evidenciaram que as funções das STCs foram mantidas em mamíferos. A descoberta da localização do receptor para STC1 na membrana mitocondrial de roedores e sua ação como desacopladora da respiração celular sinalizam fortemente um importante papel desse hormônio no metabolismo intermediário de mamíferos. A STC estimula a lipogênese no tecido hepático e muscular de ratos, porém, suas ações sobre o metabolismo do tecido adiposo ainda não foram esclarecidas. No presente trabalho, estudamos o efeito, in vitro, da STC1 e da STC2 humanas, nas concentrações (A: 0,01ng/mL; B: 0,1ng/mL; C: 10ng/mL) no tecido adiposo branco (TAB) e no tecido adiposo marrom (TAM) em Rattus norvegicus machos, 300 ± 50g, alimentados ad libitum e submetidos ao jejum de 24 e 48 horas (n=61). Os resultados obtidos demonstram que, no TAB, a STC1 não apresentou efeito. Contudo, a STC2, nas concentrações A e C, diminuiu a formação de 14CO2 em animais em jejum de 24 horas e nas concentrações A e B, aumentou a incorporação de [214C] piruvato em 14C-glicerol, em animais alimentados (controle). No TAM, a STC1 na concentração B, diminuiu a formação de 14CO2 em animais alimentados (controle). Na mesma concentração, aumentou a incorporação de [214C] piruvato em 14C-glicerol em animais em jejum de 24 horas e aumentou a incorporação de 14C-ácido graxo em animais alimentados (controle). A STC2, na concentração B, diminuiu a formação de 14CO2 em animais alimentados (controle) e aumentou a formação de 14CO2 nos animais em jejum de 24 horas. A STC2 não alterou a via gliceroneogênica neste tecido. A dosagem plasmática do hormônio leptina apresentou acentuada diminuição no grupo jejum 48 horas. As STCs 1 e 2, nas concentrações utilizadas, não alteraram a atividade da enzima PEPCKc nos tecidos estudados (TAB e TAM), em animais alimentados (controle). Em quase todos os tratamentos observamos diferenças marcantes entre animais alimentados e jejuados. Este é o primeiro estudo que mostra as diferentes concentrações das STCs no metabolismo de lipídios. / The stanniocalcins (STC1 and STC2) are glycoprotein hormones related to the metabolism of calcium and phosphate first identified in fish bone. Recent findings showed that the functions of STCs were maintained in mammals. The discovery of the location of the receptor for STC1 in the mitochondrial membrane, as well as its uncoupling action of cellular respiration in rodents, strongly indicate an important role of this hormone in the intermediary metabolism of mammals. The STC stimulates lipogenesis in the liver and muscle tissue of rats. However, its action on the metabolism of adipose tissue has not yet been clarified. In this work, we studied the effect in vitro of human STC1 and STC2 concentrations (A: 0,01 ng/ml, B: 0,1 ng/ml, C: 10ng/mL) in white adipose tissue (WAT) and in brown adipose tissue (BAT) in male Rattus norvegicus , 300 ± 50 g , fed ad libitum and fasted for 24 and 48 hours (n= 61). The results show that in the WAT, the STC1 had no effect. However, STC2 at concentrations A and C decreased the formation of 14CO2 in fasted rats for 24 hours and the concentrations A and B increased the incorporation of [214C] into 14C-glycerol pyruvate in fed animals (control). In BAT, STC1 concentration B, decreased the formation of 14CO2 in fed animals (control). At the same concentration, increased the incorporation of [2 14C] pyruvate into 14C-glycerol in fasted rats for 24 hours and increased the incorporation of 14C-fatty acid in fed animals (control). The STC2 concentration B decreased the formation of 14CO2 in fed animals (control) and increased the formation of 14CO2 in animals fasted for 24 hours. The STC2 did not alter the glyceroneogenesis pathway in this tissue. The serum levels of leptin showed marked decrease in the group fasting for 48 hours. The STCs 1 and 2, in the concentrations used, did not alter the PEPCKc enzyme activity in the tissues studied (WAT and BAT) in fed animals (control). In almost all treatments we observed striking differences between fed and fasted animals. This is the first study that shows the effect of different concentrations of STCs in the metabolism of lipids.

A melatonina, produzida pela pineal e secretada de maneira cíclica num período de 24 horas, possui ação na sincronização dos ritmos biológicos. Admitindo-se que a expressão circadiana dos clock genes está envolvida na regulação do metabolismo energético e que este padrão oscilatório está sob influência da melatonina, avaliamos o processo de incorporação de glicose em lipídeos no tecido adiposo de ratos controles e pinealectomizados e verificamos a interferência da pinealectomia na expressão dos genes relógio. Os resultados mostram que a pinealectomia alterou a expressão circadiana dos genes Clock, Per2 e Cry1, aumentou a expressão de Rev-erb (Zt 8) e alterou a expressão de Ppar. Ainda, provocou aumento nas concentrações séricas de corticosterona e diminuição nas de leptina. No entanto, o processo de incorporação de glicose em lipídeos não foi alterado. Sendo assim, concluímos que apesar da pinealectomia ter afetado eventos moleculares e metabólicos, quatro semanas de cirurgia ainda é curto para evidenciar repercussões metabólicas mais significativas no animal. / Melatonin, which is produced by pineal gland and secreted in a cyclic fashion over 24 hours, acts in biological rhythms synchronization. Thus, assuming that circadian expression of clock genes is involved in the regulation of energy metabolism and that oscillatory pattern is under influence of melatonin, we analyzed the process of glucose incorporation into lipids in adipose tissue of pinealectomized and controls rats and we determined whether pinealectomy interferes on the expression of clock genes in this tissue. Our results show that pinealectomy alters the circadian pattern of Clock, Per2, Cry1 and Ppar expression, while increases the Rev-erb gene expression (Zt 8). Moreover, the pinealectomy promoted increased corticosterone and decreased leptin plasma levels. However, the incorporation of glucose into lipids over 24 hours was not altered by pinealectomy. Thus, we conclude that despite the pinealectomy have affected molecular and metabolic events, four weeks of surgery is still too short to induce more significant metabolic effects in animals.

Orientadores: Mario José Abdalla Saad, Alexandre Gabarra de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T23:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_JulianaPaula_M.pdf: 4915396 bytes, checksum: 09ea43792fb47457eab9ac0df46c3416 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A obesidade representa o maior fator de risco para o desenvolvimento de doenças como diabetes tipo 2, dislipidemia, esteatose hepática, doenças vasculares e alguns tipos de cânceres. Embora o aumento do tecido adiposo seja a principal característica da obesidade, nem todo depósito de gordura é prejudicial. Isso se deve ao fato do tecido adiposo ser subdividido em dois tipos: branco e marrom, os quais apresentam características bem distintas. O tecido adiposo branco estoca energia na forma de triglicerídeos, produz a secreção de vários tipos de citocinas inflamatórias e o seu aumento está associado a um estado inflamatório subclínico do organismo. Já o tecido adiposo marrom é especializado na dissipação da energia em forma de calor, estudos vêm mostrando a sua associação com a melhora da resistência à insulina e menor índice de massa corporal, por isso, o seu aumento pode ser potencial alvo para o tratamento de síndromes metabólicas. Paralelamente, estudos comprovaram que o exercício físico, quando praticado de forma crônica, pode exercer importante efeito anti-inflamatório nos obesos. Este efeito está associado à redução da massa de tecido adiposo branco e estudos comprovaram que o exercício também é capaz de promover o aumento da massa do tecido adiposo marrom. No entanto, ainda não está claro quais os mecanismos envolvidos para tais benefícios. Diante disso, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o efeito profilático do exercício crônico sobre a massa do tecido adiposo (branco e marrom), marcadores inflamatórios e resistência à insulina em ratos alimentados com dieta hiperlipídica. Além de verificar os mecanismos pelos quais o exercício é capaz de aumentar a atividade termogênica do tecido adiposo marrom. Para isso, utilizamos ratos Wistar, divididos em 3 grupos: animais alimentados com dieta padrão para roedores (CTL), animais alimentados com dieta hiperlipídica (HFD) e animais alimentados com dieta hiperlipídica e submetidos ao treinamento de natação (EXE). O protocolo de treinamento utilizado foi de 8 semanas. Nossos resultados mostraram que o exercício crônico de 8 semanas foi capaz de atenuar o desenvolvimento da massa de gordura e a expressão das proteínas de formação do tecido adiposo branco (TAB); apresentou efeito protetor contra a intolerância à glicose e RI. Fora também observado a redução dos circulantes de LPS, TNF-? e AGLs, além da expressão das serinas quinases JNK E IKK. Além disso, os dados demonstram ainda o efeito positivo do exercício na via de sinalização da insulina; aumento da massa do tecido adiposo marrom (TAM) e da expressão de proteínas envolvidas no processo de termogênese. Por último, verificamos que o exercício crônico foi capaz de atenuar a infiltração de macrófagos no TAM e promover maior polarização de macrófagos do tipo M2 no TAM. A partir dessas análises, podemos entender em parte que o exercício físico, quando aplicado antes do estabelecimento da obesidade, é capaz de atenuar o quadro de resistência à insulina e os efeitos deletérios da inflamação causada pela dieta hiperlipídica. Além de contribuir para a maior atividade do TAM através de um mecanismo orquestrado pela ativação alternativa de macrófagos / Abstract: Obesity is a major risk factor for the development of diseases such as type 2 diabetes, dyslipidemia, fatty liver, vascular disease and some cancers. Although the increase in adipose tissue is a hallmark of obesity, not every deposit of fat is harmful. This is because adipose tissue is subdivided into two types: white and brown, which have very different characteristics. White adipose tissue stocks energy in the form of triglycerides, and it is responsible to the secretion of various cytokines and their increase is associated with a proinflammatory state of the organism. As brown adipose tissue is specialized in the dissipation of energy as heat, studies have shown its association with improved insulin resistance and lower body mass index. Therefore, its increase may be a potential target for the treatment of metabolic syndromes. In parallel, studies have shown that chronic exercise may have an important anti-inflammatory effect on obesity due to a reduction mass of white adipose tissue and the capacity to promote the increased mass of brown adipose tissue. However, it remains unclear which mechanisms are involved for such benefits. Therefore, the aim of our study was to evaluate the prophylactic effect of chronic exercise on the mass of adipose tissue (white and brown), inflammatory markers and insulin resistance in high-fat diet rats. Besides, our study verified the mechanisms by which exercise can increase the thermogenic activity of brown adipose tissue. For this, we used 6 weeks male Wistar rats, which were divided into 3 groups as follows: animals fed with standard rodent diet (CTL) animals fed with high fat diet (HFD) and animals fed with high fat diet and submitted to swimming training (EXE). The training protocol used was 8 weeks. Our results showed that 8 weeks of chronic exercise was able to attenuate the development of fat mass and protein expression formation of white adipose tissue (WAT). It was also shown a protective effect against glucose intolerance and insulin and observed a reduction of circulating LPS, TNF-? and FFA, in addition to the expression of serine kinases JNK and IKK. The results also demonstrate the positive effect of exercise on insulin signaling pathway, increasing the mass of brown adipose tissue (BAT) and the expression of proteins involved in the thermogenesis process, which resulted in higher accumulation of fat in the adipocytes of TAM. Finally, we found that chronic exercise was able to attenuate the infiltration of macrophages in the TAM and promote greater polarization of the type M2 macrophages in TAM. From these analyses, we can understand in part that exercise, when applied before the onset of obesity, is able to attenuate the context of insulin resistance and the deleterious effects of inflammation caused by high-fat diet, contributing to the higher activity of TAM through an alternative orchestrated macrophage activation mechanism / Mestrado / Fisiopatologia Médica / Mestra em Ciências