Editorial on the Research Topic. Obesogenic Environmental Conditions Affect Neurodevelopment and Neurodegeneration

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.

Neste estudo, foram incluídos 201 indivíduos com idade de 30 a 80 anos, sendo 100 obesos (IMC> 30 kg/m2) e 101 indivíduos do grupo controle. Os obesos participaram do programa de orientação nutricional para redução do peso corporal. As medidas antropométricas, avaliação da composição corporal e o perfil metabólico foram avaliados no grupo total. Os polimorfismos genéticos foram analisados pela técnica de PCR em tempo real e apenas o polimorfismo do gene IL 6 por PCR convencional. A avaliação de consumo alimentar foi realizada em apenas 73 indivíduos obesos que completaram o programa de orientação nutricional. Não encontramos associação entre os polimorfismos estudados e a obesidade em nosso estudo. No polimorfismo LEP -2548G>A, os indivíduos do grupo controle apresentaram concentração elevada de VLDL-c e triglicérides. Para o polimorfismo LEP 19A>G, os indivíduos obesos apresentaram concentração elevada de VLDL-c, insulina, HDL-c e valores aumentados de Homaβ e o grupo controle apresentou a concentração elevada de hemoglobina glicada. Para o polimorfismo LEPR Lys109Arg (c.326A>G), os obesos apresentaram valores aumentados de CA e RCQ e concentração elevada de ApoB e HDL-c, enquanto que os indivíduos do grupo controle apresentaram os valores aumentados de IMC, CA e teor de gordura e usPCR. Para o polimorfismo Gln223Arg (c.668A>G), os obesos apresentaram valores aumentados de teor de gordura e a concentração elevada de hemoglobina glicada e usPCR . Os indivíduos obesos, para o polimorfismo ADIPOQ 45T>G, apresentaram as concentrações elevadas de colesterol total e LDL-c ao passo que no grupo controle as concentrações elevadas de glicose e triglicérides. Para o polimorfismo 276G>T, os obesos apresentaram valores aumentados de IMC, CA, RCQ e teor de gordura e concentração elevada de IL-6. Os mesmos indivíduos apresentaram também o valor de IMC aumentado e a concentração de usPCR elevada para o polimorfismo PPARG Pro12Ala (34G>C). Já para o polimorfismo 161C>T os indivíduos obesos demosntraram a concentração elevada de HDL-c enquanto o grupo controle apresentou a concentração elevada de insulina e IL-1β. Os indivíduos obesos para o polimorfismo IL-6 -174 G>C, apresentaram os valores de CA aumentados e a concentração elevada de PAI-1 já para os indivíduos do grupo controle a concentração elevada de ApoA, IL1β e usPCR. No programa intervencional, foi possível observarmos uma adequação em relação ao consumo recomendado de carboidrato e lipídios, excedendo apenas proteínas. O consumo de carboidratos foi maior nos grupos com graus II e III de obesidade. Após a intervenção nutricional, observamos mudanças no hábito alimentar dos envolvidos devido à diminuição da ingestão calórica e á redução do perfil lipídico, inflamatório, nos polimorfismos LEP, LEPR, ADIPOQ, PPARG e IL6. Os indivíduos obesos portadores dos haplótipos TG+GG/GG, para os polimorfismos do gene ADIPOQ, apresentaram valor aumentado de CA, RCQ e concentração elevada de glicose. Os portadores do haplótipo TG+GG/GT+TT demonstraram hemoglobina glicada e ApoB. Os indivíduos obesos portadores dos haplótipos AG+GG/GG, para os polimorfismos do gene LEPR, apresentaram valores aumentados de CA, RCQ e teor de gordura, já portadores do haplótipo AG+GG/AG+GG demonstraram concentração elevada de leptina, adiponectina, glicose, usPCR e HDL-c. / This study included 201 individuals aged 30 to 80 years, and 100 obese (BMI> 30 kg/m2) and 101 control subjects. The obese participated in the program of nutritional guidelines for weight reduction. Anthropometric measurements, assessment of body composition and metabolic profile were evaluated in the total group. The genetic polymorphisms were analyzed by PCR in real time and only the IL 6 gene polymorphism by conventional PCR. The assessment of food intake was performed in only 73 obese subjects who completed the program of nutrition education. We found no association between the studied polymorphisms and obesity in our study. Polymorphism in the LEP-2548G> A, the control subjects showed high concentration of VLDL-C and triglycerides. For LEP polymorphism 19A> G, obese individuals showed high concentration of VLDL-C, insulin, HDL-C and increased values of Homaβ and the control group had a high concentration of glycated hemoglobin. To LEPR polymorphism Lys109Arg (c.326A> G), obese patients presented increased values of WC and WHR and high concentration of ApoB and HDL-c, while those in the control group showed increased values of BMI, WC and content values of fat and high concentration of usPCR. To polymorphism Gln223Arg (c.668A> G), obese patients presented increased values of fat content and high concentration of glycated hemoglobin and usPCR. Obese people, for the ADIPOQ polymorphism 45T> G, showed elevated concentrations of total cholesterol and LDL-C while in the control group the concentrations of glucose and triglycerides. For the polymorphism 276G> T, the obese had increased values of BMI, WC, WHR and fat content and high concentration of IL-6. The same individuals also had increased the value of BMI and the concentration of high usPCR for the PPARg polymorphism Pro12Ala (34G> C).As for the polymorphism 161 C> T obese individuals demonstrated the high concentration of HDL-C while the control group had a high concentration of insulin and IL-1β. Obese individuals for polymorphism IL-6 -174 G> C showed increased values of WC and the high concentration of PAI-1 as for individuals in the control group, the high concentration of ApoA, and IL1β usPCR. In the interventional program was able to observe a suitability in relation to recommended intake of carbohydrates and lipids, exceeding only protein. The carbohydrate intake was higher in groups II and III degree of obesity. After nutritional intervention, we observed changes in dietary habits of those involved due to decreased caloric intake and reducing the lipid profile, inflammatory, polymorphisms in the LEP, LEPR, ADIPOQ, PPARg and IL6. Obese individuals carring the haplotype TG+GG/GG, for the polymorphisms ADIPOQ gene showed increased values of WC, WHR end elevated glucose. Carries of haplotype TG+GG/GT showed glycate hemoglobin and ApoB. Obese individuals carrying the haplotype GG + AG / GG for the LEPR gene polymorphisms showed increased values of WC, WHR and fat, as carriers of the haplotype AG+GG/AG+GG showed high concentration of leptin, glucose, HDL-c and us PCR.

A redução na secreção de hormônios ovarianos, principalmente os estrógenos, é uma consequência da menopausa. Os estrógenos atuam principalmente como hormônios sexuais femininos, mas exercem também efeitos sobre diferentes sistemas fisiológicos, incluindo o sistema nervoso central. O tratamento normalmente utilizado para reduzir os sintomas da menopausa é a terapia hormonal, a qual parece ser eficaz no tratamento de sintomas, porém não está livre de efeitos adversos. Com base nisso, há uma crescente procura de terapias alternativas que minimizem os sinais e sintomas da menopausa. No presente estudo, investigamos o efeito da ovariectomia e/ou do exercício físico sobre as atividades das seguintes enzimas relacionadas ao metabolismo energético cerebral: creatina cinase (frações citosólica e mitocondrial), piruvato cinase, succinato desidrogenase, complexo II, citocromo c oxidase, bem como sobre os níveis de ATP em hipocampo de ratas. Ratas Wistar fêmeas adultas com noventa dias foram submetidas à ovariectomia (um modelo animal amplamente utilizado para mimetizar as alterações pós-menopausa). Trinta dias após o procedimento cirúrgico, as ratas foram submetidas ao protocolo de exercício, realizado em esteira adaptada para roedores, três vezes por semana, durante trinta dias. Doze horas após a última sessão de treinamento, os animais foram decapitados para posteriores análises bioquímicas. Os resultados mostraram que a ovariectomia não afetou as atividades da piruvato cinase, succinato desidrogenase e do complexo II, mas diminuiu as atividades da creatina cinase (frações citosólica e mitocondrial) e da citocromo c oxidase em hipocampo. Os níveis de ATP também foram reduzidos. O exercício físico foi capaz de reverter parcialmente apenas o declínio na atividade da creatina cinase fração citosólica. A falta de efeito do exercício sobre os outros parâmetros analisados não é clara, o tempo do treinamento pode não ter sido suficiente para promover uma adaptação do sistema de energia. Os resultados deste estudo sugerem que a deficiência estrogênica, que ocorre como resultado da ovariectomia, afeta os sistemas de geração e homeostase energética em hipocampo de ratas Wistar fêmeas adultas, contribuindo para a disfunção neuronal que pode ser observada na menopausa. / The reduction in the secretion of ovarian hormones, principally estrogen, is a consequence of menopause. Estrogens act primarily as female sex hormones, but also exert effects on different physiological systems including the central nervous system. The treatment normally used to reduce the symptoms of menopause is the hormone therapy, which seems to be effective in treating symptoms, although it may be responsible for adverse effects. Based on this, there is an increasing demand for alternative therapies that minimize signs and symptoms of menopause. In the present study, we investigated the effect of ovariectomy and/or physical exercise on the following activities related to brain energy metabolism enzymes: creatine kinase (cytosolic and mitochondrial fractions), pyruvate kinase, succinate dehydrogenase, complex II, cytochrome c oxidase, as well as on ATP levels in the hippocampus of adult rats. Adult female Wistar rats with 90 days of age were subjected to ovariectomy (an animal model widely used to mimic the postmenopausal changes). Thirty days after the procedure, the rats were submitted to the exercise protocol, which was performed in treadmill adapted for rodents three times a week for thirty days. Twelve hours after the last training session, the rats were decapitated for subsequent biochemical analyzes. Results showed that ovariectomy did not affect the activities of pyruvate kinase, succinate dehydrogenase and complex II, but decreased the activities of creatine kinase (cytosolic and mitochondrial fractions) and cytochrome c oxidase in hippocampus of adult female rats. ATP levels were also reduced. Exercise was only able to partially reverse the activity of creatine kinase cytosolic fraction. The lack of effect of exercise on the other parameters analyzed is not clear, the training time may not have been sufficient to promote adaptation of the energy system. The results of this study suggest that estrogen deficiency that occurs as a result of ovariectomy affects production systems and energy homeostasis in the hippocampus of adult female Wistar rats, contributing to neuronal dysfunction which can be observed in menopause.

A redução na secreção de hormônios ovarianos, principalmente os estrógenos, é uma consequência da menopausa. Os estrógenos atuam principalmente como hormônios sexuais femininos, mas exercem também efeitos sobre diferentes sistemas fisiológicos, incluindo o sistema nervoso central. O tratamento normalmente utilizado para reduzir os sintomas da menopausa é a terapia hormonal, a qual parece ser eficaz no tratamento de sintomas, porém não está livre de efeitos adversos. Com base nisso, há uma crescente procura de terapias alternativas que minimizem os sinais e sintomas da menopausa. No presente estudo, investigamos o efeito da ovariectomia e/ou do exercício físico sobre as atividades das seguintes enzimas relacionadas ao metabolismo energético cerebral: creatina cinase (frações citosólica e mitocondrial), piruvato cinase, succinato desidrogenase, complexo II, citocromo c oxidase, bem como sobre os níveis de ATP em hipocampo de ratas. Ratas Wistar fêmeas adultas com noventa dias foram submetidas à ovariectomia (um modelo animal amplamente utilizado para mimetizar as alterações pós-menopausa). Trinta dias após o procedimento cirúrgico, as ratas foram submetidas ao protocolo de exercício, realizado em esteira adaptada para roedores, três vezes por semana, durante trinta dias. Doze horas após a última sessão de treinamento, os animais foram decapitados para posteriores análises bioquímicas. Os resultados mostraram que a ovariectomia não afetou as atividades da piruvato cinase, succinato desidrogenase e do complexo II, mas diminuiu as atividades da creatina cinase (frações citosólica e mitocondrial) e da citocromo c oxidase em hipocampo. Os níveis de ATP também foram reduzidos. O exercício físico foi capaz de reverter parcialmente apenas o declínio na atividade da creatina cinase fração citosólica. A falta de efeito do exercício sobre os outros parâmetros analisados não é clara, o tempo do treinamento pode não ter sido suficiente para promover uma adaptação do sistema de energia. Os resultados deste estudo sugerem que a deficiência estrogênica, que ocorre como resultado da ovariectomia, afeta os sistemas de geração e homeostase energética em hipocampo de ratas Wistar fêmeas adultas, contribuindo para a disfunção neuronal que pode ser observada na menopausa. / The reduction in the secretion of ovarian hormones, principally estrogen, is a consequence of menopause. Estrogens act primarily as female sex hormones, but also exert effects on different physiological systems including the central nervous system. The treatment normally used to reduce the symptoms of menopause is the hormone therapy, which seems to be effective in treating symptoms, although it may be responsible for adverse effects. Based on this, there is an increasing demand for alternative therapies that minimize signs and symptoms of menopause. In the present study, we investigated the effect of ovariectomy and/or physical exercise on the following activities related to brain energy metabolism enzymes: creatine kinase (cytosolic and mitochondrial fractions), pyruvate kinase, succinate dehydrogenase, complex II, cytochrome c oxidase, as well as on ATP levels in the hippocampus of adult rats. Adult female Wistar rats with 90 days of age were subjected to ovariectomy (an animal model widely used to mimic the postmenopausal changes). Thirty days after the procedure, the rats were submitted to the exercise protocol, which was performed in treadmill adapted for rodents three times a week for thirty days. Twelve hours after the last training session, the rats were decapitated for subsequent biochemical analyzes. Results showed that ovariectomy did not affect the activities of pyruvate kinase, succinate dehydrogenase and complex II, but decreased the activities of creatine kinase (cytosolic and mitochondrial fractions) and cytochrome c oxidase in hippocampus of adult female rats. ATP levels were also reduced. Exercise was only able to partially reverse the activity of creatine kinase cytosolic fraction. The lack of effect of exercise on the other parameters analyzed is not clear, the training time may not have been sufficient to promote adaptation of the energy system. The results of this study suggest that estrogen deficiency that occurs as a result of ovariectomy affects production systems and energy homeostasis in the hippocampus of adult female Wistar rats, contributing to neuronal dysfunction which can be observed in menopause.

A redução na secreção de hormônios ovarianos, principalmente os estrógenos, é uma consequência da menopausa. Os estrógenos atuam principalmente como hormônios sexuais femininos, mas exercem também efeitos sobre diferentes sistemas fisiológicos, incluindo o sistema nervoso central. O tratamento normalmente utilizado para reduzir os sintomas da menopausa é a terapia hormonal, a qual parece ser eficaz no tratamento de sintomas, porém não está livre de efeitos adversos. Com base nisso, há uma crescente procura de terapias alternativas que minimizem os sinais e sintomas da menopausa. No presente estudo, investigamos o efeito da ovariectomia e/ou do exercício físico sobre as atividades das seguintes enzimas relacionadas ao metabolismo energético cerebral: creatina cinase (frações citosólica e mitocondrial), piruvato cinase, succinato desidrogenase, complexo II, citocromo c oxidase, bem como sobre os níveis de ATP em hipocampo de ratas. Ratas Wistar fêmeas adultas com noventa dias foram submetidas à ovariectomia (um modelo animal amplamente utilizado para mimetizar as alterações pós-menopausa). Trinta dias após o procedimento cirúrgico, as ratas foram submetidas ao protocolo de exercício, realizado em esteira adaptada para roedores, três vezes por semana, durante trinta dias. Doze horas após a última sessão de treinamento, os animais foram decapitados para posteriores análises bioquímicas. Os resultados mostraram que a ovariectomia não afetou as atividades da piruvato cinase, succinato desidrogenase e do complexo II, mas diminuiu as atividades da creatina cinase (frações citosólica e mitocondrial) e da citocromo c oxidase em hipocampo. Os níveis de ATP também foram reduzidos. O exercício físico foi capaz de reverter parcialmente apenas o declínio na atividade da creatina cinase fração citosólica. A falta de efeito do exercício sobre os outros parâmetros analisados não é clara, o tempo do treinamento pode não ter sido suficiente para promover uma adaptação do sistema de energia. Os resultados deste estudo sugerem que a deficiência estrogênica, que ocorre como resultado da ovariectomia, afeta os sistemas de geração e homeostase energética em hipocampo de ratas Wistar fêmeas adultas, contribuindo para a disfunção neuronal que pode ser observada na menopausa. / The reduction in the secretion of ovarian hormones, principally estrogen, is a consequence of menopause. Estrogens act primarily as female sex hormones, but also exert effects on different physiological systems including the central nervous system. The treatment normally used to reduce the symptoms of menopause is the hormone therapy, which seems to be effective in treating symptoms, although it may be responsible for adverse effects. Based on this, there is an increasing demand for alternative therapies that minimize signs and symptoms of menopause. In the present study, we investigated the effect of ovariectomy and/or physical exercise on the following activities related to brain energy metabolism enzymes: creatine kinase (cytosolic and mitochondrial fractions), pyruvate kinase, succinate dehydrogenase, complex II, cytochrome c oxidase, as well as on ATP levels in the hippocampus of adult rats. Adult female Wistar rats with 90 days of age were subjected to ovariectomy (an animal model widely used to mimic the postmenopausal changes). Thirty days after the procedure, the rats were submitted to the exercise protocol, which was performed in treadmill adapted for rodents three times a week for thirty days. Twelve hours after the last training session, the rats were decapitated for subsequent biochemical analyzes. Results showed that ovariectomy did not affect the activities of pyruvate kinase, succinate dehydrogenase and complex II, but decreased the activities of creatine kinase (cytosolic and mitochondrial fractions) and cytochrome c oxidase in hippocampus of adult female rats. ATP levels were also reduced. Exercise was only able to partially reverse the activity of creatine kinase cytosolic fraction. The lack of effect of exercise on the other parameters analyzed is not clear, the training time may not have been sufficient to promote adaptation of the energy system. The results of this study suggest that estrogen deficiency that occurs as a result of ovariectomy affects production systems and energy homeostasis in the hippocampus of adult female Wistar rats, contributing to neuronal dysfunction which can be observed in menopause.

Neste estudo, foram incluídos 201 indivíduos com idade de 30 a 80 anos, sendo 100 obesos (IMC> 30 kg/m2) e 101 indivíduos do grupo controle. Os obesos participaram do programa de orientação nutricional para redução do peso corporal. As medidas antropométricas, avaliação da composição corporal e o perfil metabólico foram avaliados no grupo total. Os polimorfismos genéticos foram analisados pela técnica de PCR em tempo real e apenas o polimorfismo do gene IL 6 por PCR convencional. A avaliação de consumo alimentar foi realizada em apenas 73 indivíduos obesos que completaram o programa de orientação nutricional. Não encontramos associação entre os polimorfismos estudados e a obesidade em nosso estudo. No polimorfismo LEP -2548G>A, os indivíduos do grupo controle apresentaram concentração elevada de VLDL-c e triglicérides. Para o polimorfismo LEP 19A>G, os indivíduos obesos apresentaram concentração elevada de VLDL-c, insulina, HDL-c e valores aumentados de Homaβ e o grupo controle apresentou a concentração elevada de hemoglobina glicada. Para o polimorfismo LEPR Lys109Arg (c.326A>G), os obesos apresentaram valores aumentados de CA e RCQ e concentração elevada de ApoB e HDL-c, enquanto que os indivíduos do grupo controle apresentaram os valores aumentados de IMC, CA e teor de gordura e usPCR. Para o polimorfismo Gln223Arg (c.668A>G), os obesos apresentaram valores aumentados de teor de gordura e a concentração elevada de hemoglobina glicada e usPCR . Os indivíduos obesos, para o polimorfismo ADIPOQ 45T>G, apresentaram as concentrações elevadas de colesterol total e LDL-c ao passo que no grupo controle as concentrações elevadas de glicose e triglicérides. Para o polimorfismo 276G>T, os obesos apresentaram valores aumentados de IMC, CA, RCQ e teor de gordura e concentração elevada de IL-6. Os mesmos indivíduos apresentaram também o valor de IMC aumentado e a concentração de usPCR elevada para o polimorfismo PPARG Pro12Ala (34G>C). Já para o polimorfismo 161C>T os indivíduos obesos demosntraram a concentração elevada de HDL-c enquanto o grupo controle apresentou a concentração elevada de insulina e IL-1β. Os indivíduos obesos para o polimorfismo IL-6 -174 G>C, apresentaram os valores de CA aumentados e a concentração elevada de PAI-1 já para os indivíduos do grupo controle a concentração elevada de ApoA, IL1β e usPCR. No programa intervencional, foi possível observarmos uma adequação em relação ao consumo recomendado de carboidrato e lipídios, excedendo apenas proteínas. O consumo de carboidratos foi maior nos grupos com graus II e III de obesidade. Após a intervenção nutricional, observamos mudanças no hábito alimentar dos envolvidos devido à diminuição da ingestão calórica e á redução do perfil lipídico, inflamatório, nos polimorfismos LEP, LEPR, ADIPOQ, PPARG e IL6. Os indivíduos obesos portadores dos haplótipos TG+GG/GG, para os polimorfismos do gene ADIPOQ, apresentaram valor aumentado de CA, RCQ e concentração elevada de glicose. Os portadores do haplótipo TG+GG/GT+TT demonstraram hemoglobina glicada e ApoB. Os indivíduos obesos portadores dos haplótipos AG+GG/GG, para os polimorfismos do gene LEPR, apresentaram valores aumentados de CA, RCQ e teor de gordura, já portadores do haplótipo AG+GG/AG+GG demonstraram concentração elevada de leptina, adiponectina, glicose, usPCR e HDL-c. / This study included 201 individuals aged 30 to 80 years, and 100 obese (BMI> 30 kg/m2) and 101 control subjects. The obese participated in the program of nutritional guidelines for weight reduction. Anthropometric measurements, assessment of body composition and metabolic profile were evaluated in the total group. The genetic polymorphisms were analyzed by PCR in real time and only the IL 6 gene polymorphism by conventional PCR. The assessment of food intake was performed in only 73 obese subjects who completed the program of nutrition education. We found no association between the studied polymorphisms and obesity in our study. Polymorphism in the LEP-2548G> A, the control subjects showed high concentration of VLDL-C and triglycerides. For LEP polymorphism 19A> G, obese individuals showed high concentration of VLDL-C, insulin, HDL-C and increased values of Homaβ and the control group had a high concentration of glycated hemoglobin. To LEPR polymorphism Lys109Arg (c.326A> G), obese patients presented increased values of WC and WHR and high concentration of ApoB and HDL-c, while those in the control group showed increased values of BMI, WC and content values of fat and high concentration of usPCR. To polymorphism Gln223Arg (c.668A> G), obese patients presented increased values of fat content and high concentration of glycated hemoglobin and usPCR. Obese people, for the ADIPOQ polymorphism 45T> G, showed elevated concentrations of total cholesterol and LDL-C while in the control group the concentrations of glucose and triglycerides. For the polymorphism 276G> T, the obese had increased values of BMI, WC, WHR and fat content and high concentration of IL-6. The same individuals also had increased the value of BMI and the concentration of high usPCR for the PPARg polymorphism Pro12Ala (34G> C).As for the polymorphism 161 C> T obese individuals demonstrated the high concentration of HDL-C while the control group had a high concentration of insulin and IL-1β. Obese individuals for polymorphism IL-6 -174 G> C showed increased values of WC and the high concentration of PAI-1 as for individuals in the control group, the high concentration of ApoA, and IL1β usPCR. In the interventional program was able to observe a suitability in relation to recommended intake of carbohydrates and lipids, exceeding only protein. The carbohydrate intake was higher in groups II and III degree of obesity. After nutritional intervention, we observed changes in dietary habits of those involved due to decreased caloric intake and reducing the lipid profile, inflammatory, polymorphisms in the LEP, LEPR, ADIPOQ, PPARg and IL6. Obese individuals carring the haplotype TG+GG/GG, for the polymorphisms ADIPOQ gene showed increased values of WC, WHR end elevated glucose. Carries of haplotype TG+GG/GT showed glycate hemoglobin and ApoB. Obese individuals carrying the haplotype GG + AG / GG for the LEPR gene polymorphisms showed increased values of WC, WHR and fat, as carriers of the haplotype AG+GG/AG+GG showed high concentration of leptin, glucose, HDL-c and us PCR.

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.

L’hypothalamus joue un rôle crucial dans le contrôle de l’homéostasie énergétique. Chez l’adulte, cette zone est plastique afin de s’adapter rapidement aux pressions environnementales. Ces remodelages hypothalamiques sont perturbés lors de pathologies métaboliques comme l’obésité. Nous nous sommes demandé si un régime gras provoquant des pathologies de surcharges à long terme, provoquait des modifications rapides du réseau hypothalamique chez l’individu adulte. Pour répondre à cette question, nous avons mis en place un modèle de souris présentant une réponse homéostatique rapide à un régime gras, et nous avons évalué deux types de plasticités hypothalamiques: la plasticité synaptique et la neurogenèse. Nos résultats montrent une stimulation des neurones anorexigènes dès les 3 premiers jours sous régime. Ce phénomène implique la polysialisation de la protéine d’adhésion NCAM. Nous avons également démontré que le remaniement de ces connexions synaptiques s’accompagne d’une augmentation de la prolifération cellulaire. Le blocage de cette prolifération avec l’anti-mitotique araC empêche la réponse homéostatique et accélère de manière drastique l’apparition de l’obésité. Ceci suggère que les nouvelles cellules produites sont essentielles pour le maintien de l’équilibre énergétique. Ces nouvelles cellules se différencient majoritairement en neurones quelque soit le régime, mais le régime gras va diriger la maturation des nouveaux neurones vers un phénotype anorexigène. Nos expériences montrent que suite à un déséquilibre énergétique, l’hypothalamus subit une succession de modifications plastiques conduisant à un rapide rétablissement de l’homéostasie énergétique / The hypothalamus plays a crucial role in the control of energy balance. In adult brain, this area remain plastic and the cellular network can be rapidly modified under environmental pressures. Studies show than hypothalamic remodeling are disturbed when metabolic diseases such as obesity or type II diabetes are declared. In this study we hypothesized that a high fat diet (HFD) inducing obesity could rapidly causes cell modifications in the adult hypothalamus network. To answer this question, we have established a one week HFD mouse model, and evaluated to type of hypothalamic plasticity which are synaptic plasticity and neurogenesis. Our results show that HFD leads to an increase of the excitatory pre-synaptic tonus on the POMC neurons. This phenomenon implies polysialisation of the adhesion protein NCAM. We also demonstated than this rapid rewiring is reinforced by the increase of cell renewal, and more specifically by an increase of cell proliferation. Blockade of proliferation with the anti-mitotic araC prevent food intake regulation observed in control mice and accelerate the onset of obesity. These results suggest that neoformed cells are crucial for the maintenance of energy balance. In fact, new cells mainly differenciate into neurons, and the proportion of new POMC neurones of the arcuate nucleus (ARC) is twice the one of mice under standard diet (STD). HFD directs maturation of new neurons toward anorexigenic phenotype. Our experiments demonstrate than the hypothalamus rapidly remodels after an energy imbalance, and establish a succession of changes leading to a rapid restablishment of energy homeostasis

Le contrôle central de la balance énergétique implique un réseau neuronal fortement régulé et distribué dans l’hypothalamus et le complexe vagal dorsal (CVD). Au sein de ces structures, les neurones exprimant la pro-opiomélanocortine (POMC) jouent un rôle prépondérant pour limiter la taille des repas et augmenter les dépenses énergétiques. Ainsi l’activité de ces neurones est modulée par la leptine, une hormone qui reflète l’état de réserve énergétique. Les microARN (miARN) sont des ARN non codant de 22 à 26 nucléotides qui régulent l’expression des gènes par appariement spécifique avec des ARNm cibles. Actuellement, le rôle des miARN dans la régulation de la balance énergétique au niveau central reste à être clarifié. Dans ce contexte, nous avons développé un modèle de souris transgéniques qui présentent une perte de l’expression de l’enzyme de maturation des miARN DICER dans les cellules exprimant la POMC. Une augmentation de la sensibilité hypothalamique à la leptine a été observée chez les animaux invalidés ce qui suggère un rôle important des miARN dans le contrôle de l’activité des neurones à POMC par la leptine. Alors, nous avons entrepris d’identifier et de caractériser les miARN qui ciblent potentiellement l’ARNm de la POMC. Une fois identifié les miARN candidats par une approche in silico, l’étude des souris obèses déficientes en leptine (ob/ob) ou en son récepteur (db/db) a montré que l’expression hypothalamique de miR-383, miR-384-3p et miR-488 était augmentée. De plus, l’administration périphérique de leptine chez les souris ob/ob a restauré l’expression de ces miARN à des niveaux semblables à ceux observés chez les animaux non obèses. / The central control of energy balance involves a highly regulated neuronal network within the hypothalamus and the dorsal vagal complex (DVC). In these structures, pro-opiomelanocortin (POMC) neurons are known to reduce meal size and to increase energy expenditure. Thus, leptin, a peripheral signal that relays information regarding body fat content, modulates the activity of POMC neurons. MicroRNAs (miRNAs) are short non-coding RNAs of 22-26 nucleotides that post-transcriptionally interfere with target gene expression by binding to their mRNAs. To date, the role of the miRNAs in the control of energy balance remains to be clarified. In this context, we developed a transgenic mouse model with a deletion of the miRNA processing enzyme DICER specifically in POMC cells. Conditional deletion of Dicer in POMC cells leads to an increase in hypothalamic leptin sensitivity. These results suggest an important role of miRNAs in the leptin-dependent POMC neuron activity. Next, we identified and characterized the miRNAs that potentially target POMC mRNA. After the selection of miRNA of interest by in silico approach, we observed that miR-383, miR-384-3p, and miR-488 expressions were up-regulated in the hypothalamus of leptin deficient ob/ob mice. In accordance with these observations, we showed that miR-383, miR-384-3p and miR-488 were also increased in db/db mice that exhibit a non-functional leptin receptor. The intraperitoneal injection of leptin down-regulated the expression of these miRNAs of interest in the hypothalamus of ob/ob mice, thus showing the involvement of leptin in the expression of miR-383, miR-384-3p and miR-488.