Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O consumo materno de dieta hiperlipídica saturada durante a gestação e lactação favorece o desenvolvimento obesidade e anormalidades metabólicas na prole. Este trabalho teve como objetivo testar a hipótese de que a prole proveniente de mães alimentadas com dieta hiperlipídica durante a gestação e lactação desenvolve obesidade e anormalidades metabólicas e de que essas alterações estão associadas a resistência central a leptina. As ratas grávidas da linhagem C57BL/6 (n=20) foram alimentadas com dieta standard chow (SC; 19% de lipídeos) ou dieta hiperlipídica (HF; 49% de lipídeos) durante todo período de gestação e lactação. Após o desmame, a prole de machos foi dividida em quatro grupos experimentais, de acordo com a dieta das mães e da prole: SC(mães)/SC(prole), SC/HF, HF/SC e HF/HF (n=12/gp). As características metabólicas foram avaliadas pela curva de ganho de peso; medida da pressão arterial; glicose de jejum, área sob a curva no teste oral de tolerância a glicose; concentrações de triglicerídeos hepáticos e estimativa da esteatose hepática; análise plasmática de insulina e leptina e; distribuição e análise morfológica do tecido adiposo. Para analisar a sensibilidade a leptina, os quatro grupos originais foram subdivididos em dois grupos cada (veículo ou leptina-5g) para verificar a resposta alimentar (g) após o tratamento agudo intracerebroventricular (ICV) e a sinalização hipotalâmica de leptina. A dieta HF durante o período pós-desmame (grupo SC/HF), durante gestação e lactação (grupo HF/SC), ou ambos os períodos (grupo HF/HF), promoveu aumento da massa corporal. No que concerne as alterações hepáticas e a ação da insulina, a dieta HF durante o período perinatal favoreceu 25% de esteatose hepática, hiperinsulinemia e hiperleptinemia, enquanto os demais grupos experimentais SC/HF e HF/HF, demonstraram um padrão mais exacerbado. A avaliação da distribuição e morfometria do tecido adiposo demonstra o importante papel da dieta HF perinatal em amplificar a habilidade de estocar gordura visceral na prole. Considerando a ação central da leptina nos grupos tratados, a resposta alimentar mostrou-se atenuada em SC/HF, indicando o efeito determinante da dieta pós-desmame sobre a ação da leptina nesse modelo. Os resultados indicam fortemente que a dieta HF materna afeta a saúde da prole adulta. Especificamente, a prole programada apresenta esteatose hepática, hipertrofia de adipócitos, aumento de gordura visceral, hiperleptinemia e resistência a insulina. Esse fenótipo não está associado a resistência central a leptina na prole aos três meses de idade. / Maternal high-fat diet consumption during pregnancy and lactation causes metabolic abnormalities (MA) (similar to metabolic syndrome in humans) in the rodents offspring. We tested the hypothesis that the offspring of dams fed a high fat diet during pregnancy and lactation develop MA and leptin resistance.Pregnant C57BL6 mice (n=20) were fed either standard chow (SC; 19% fat) or a high fat diet (HF; 49% fat). After weaning, male offspring were divided into four groups according to the diet of dams and offspring: SC(dams)/SC(offspring), SC/HF, HF/SC and HF/HF (n=12/group). MA were characterized by weight gain curve measured weekly; tail-cuff systolic pressure; fast glucose and areas under the curve after oral glucose tolerance test; fat mass depots; leptin and insulin concentrations, all performed at 12 weeks of age.To analyze leptin sensitivity, each group was divided into two groups (vehicle or leptin-5g) to identify the feeding response and pSTAT3 expression after acute intracerebroventricular (ICV) treatment (n=6/group). The HF schedule during post-weaning (SC/HF group), during gestation and lactation (HF/SC group), or both periods (HF/HF group), increased body mass in experimental groups. In respect to hepatic alterations and insulin action, the HF diet during gestation and lactation caused 25% of liver steatosis, hiperinsulinemia and hiperleptinemia, whereas SC/HF and HF/HF presented worst patterns. The fat distribution and morphometry pointed for the key role of HF during gestation and lactation in amplify the ability to store fat in the offspring. Considering the central leptin action in offspring treated groups, SC/HF was not responsive to leptin treatment, which strong indicates the determining effect of post-weaning diet upon leptin action in this model. The compelling results indicate that maternal HF schedule during pregnancy and lactation affects the offpring health. Specifically, programmed offspring presented liver steatosis, adipocyte hipertrophy, increased visceral fat, hiperleptinemia and insulin resistance. This phenotype was not associated with central leptin resistance in offspring at 3 month-age.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O consumo materno de dieta hiperlipídica saturada durante a gestação e lactação favorece o desenvolvimento obesidade e anormalidades metabólicas na prole. Este trabalho teve como objetivo testar a hipótese de que a prole proveniente de mães alimentadas com dieta hiperlipídica durante a gestação e lactação desenvolve obesidade e anormalidades metabólicas e de que essas alterações estão associadas a resistência central a leptina. As ratas grávidas da linhagem C57BL/6 (n=20) foram alimentadas com dieta standard chow (SC; 19% de lipídeos) ou dieta hiperlipídica (HF; 49% de lipídeos) durante todo período de gestação e lactação. Após o desmame, a prole de machos foi dividida em quatro grupos experimentais, de acordo com a dieta das mães e da prole: SC(mães)/SC(prole), SC/HF, HF/SC e HF/HF (n=12/gp). As características metabólicas foram avaliadas pela curva de ganho de peso; medida da pressão arterial; glicose de jejum, área sob a curva no teste oral de tolerância a glicose; concentrações de triglicerídeos hepáticos e estimativa da esteatose hepática; análise plasmática de insulina e leptina e; distribuição e análise morfológica do tecido adiposo. Para analisar a sensibilidade a leptina, os quatro grupos originais foram subdivididos em dois grupos cada (veículo ou leptina-5g) para verificar a resposta alimentar (g) após o tratamento agudo intracerebroventricular (ICV) e a sinalização hipotalâmica de leptina. A dieta HF durante o período pós-desmame (grupo SC/HF), durante gestação e lactação (grupo HF/SC), ou ambos os períodos (grupo HF/HF), promoveu aumento da massa corporal. No que concerne as alterações hepáticas e a ação da insulina, a dieta HF durante o período perinatal favoreceu 25% de esteatose hepática, hiperinsulinemia e hiperleptinemia, enquanto os demais grupos experimentais SC/HF e HF/HF, demonstraram um padrão mais exacerbado. A avaliação da distribuição e morfometria do tecido adiposo demonstra o importante papel da dieta HF perinatal em amplificar a habilidade de estocar gordura visceral na prole. Considerando a ação central da leptina nos grupos tratados, a resposta alimentar mostrou-se atenuada em SC/HF, indicando o efeito determinante da dieta pós-desmame sobre a ação da leptina nesse modelo. Os resultados indicam fortemente que a dieta HF materna afeta a saúde da prole adulta. Especificamente, a prole programada apresenta esteatose hepática, hipertrofia de adipócitos, aumento de gordura visceral, hiperleptinemia e resistência a insulina. Esse fenótipo não está associado a resistência central a leptina na prole aos três meses de idade. / Maternal high-fat diet consumption during pregnancy and lactation causes metabolic abnormalities (MA) (similar to metabolic syndrome in humans) in the rodents offspring. We tested the hypothesis that the offspring of dams fed a high fat diet during pregnancy and lactation develop MA and leptin resistance.Pregnant C57BL6 mice (n=20) were fed either standard chow (SC; 19% fat) or a high fat diet (HF; 49% fat). After weaning, male offspring were divided into four groups according to the diet of dams and offspring: SC(dams)/SC(offspring), SC/HF, HF/SC and HF/HF (n=12/group). MA were characterized by weight gain curve measured weekly; tail-cuff systolic pressure; fast glucose and areas under the curve after oral glucose tolerance test; fat mass depots; leptin and insulin concentrations, all performed at 12 weeks of age.To analyze leptin sensitivity, each group was divided into two groups (vehicle or leptin-5g) to identify the feeding response and pSTAT3 expression after acute intracerebroventricular (ICV) treatment (n=6/group). The HF schedule during post-weaning (SC/HF group), during gestation and lactation (HF/SC group), or both periods (HF/HF group), increased body mass in experimental groups. In respect to hepatic alterations and insulin action, the HF diet during gestation and lactation caused 25% of liver steatosis, hiperinsulinemia and hiperleptinemia, whereas SC/HF and HF/HF presented worst patterns. The fat distribution and morphometry pointed for the key role of HF during gestation and lactation in amplify the ability to store fat in the offspring. Considering the central leptin action in offspring treated groups, SC/HF was not responsive to leptin treatment, which strong indicates the determining effect of post-weaning diet upon leptin action in this model. The compelling results indicate that maternal HF schedule during pregnancy and lactation affects the offpring health. Specifically, programmed offspring presented liver steatosis, adipocyte hipertrophy, increased visceral fat, hiperleptinemia and insulin resistance. This phenotype was not associated with central leptin resistance in offspring at 3 month-age.

Orientador: Prof. Dr. Marcelo Augusto Christoffolete / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2018. / A investigação da obesidade tornou-se sólida com a descoberta do gene ob, responsável por codificar o hormônio leptina e, com a deficiência de leptina (ob/ob), bem como pela identificação dos genes que codificam os receptores de leptina (lepr), assim, foi possível observar que pacientes obesos apresentavam níveis elevados de leptina sérica e desenvolvimento de resistência à leptina. Através da elucidação de sua ação no sistema nervoso central (SNC), observou-se que os sítios alvo da leptina no encéfalo, como o núcleo arqueado do hipotálamo (ARC), o núcleo hipotalâmico ventromedial (VMH) e núcleo hipotalâmico distomedial (DMH), ricos em receptores de leptina (LepR), representam um excelente modelo para circuitos neurais distintos que controlam a homeostase energética. A leptina é degradada por proteases de cisteínas lisossomais, mais precisamente pelas catepsinas B, K, L e S, as quais estão altamente relacionadas com a obesidade. O objetivo deste estudo é investigar o possível envolvimento das catepsinas B, K, L e S na resistência central à leptina em camundongos C57Bl/6J submetidos à HFD (dieta rica em gordura). Para tanto, foram utilizados 2 grupos de camundongos C57Bl/6J. Um grupo submetido ao tratamento com dieta HFD e outro grupo com dieta Chow, ambos tratados por 68 dias. Os hipotálamos dos animais foram submetidos à imunomarcação para avaliação dos níveis e localização de catepsinas B, K, L e S, bem como submetidos à investigação da expressão de mRNA das catepsinas mencionadas por RT-qPCR e dos níveis proteicos por Western Blot. Os camundongos do grupo HFD apresentaram obesidade e hiperleptinemia; porém, apesar de não haver diferença nos níveis de mRNA de LepR entre os grupos HFD e Chow, houve uma diminuição de aproximadamente 20% nos níveis de mRNA de MC4R no grupo HFD sugerindo dessensibilização desta via de sinalização da leptina. Os dois grupos apresentaram níveis semelhantes de mRNA das catepsinas B, K, L e S, assim como níveis proteicos semelhantes destas catepsinas. Portanto, com base nos resultados obtidos, verificou-se que no hipotálamo de camundongos C57Bl/6J, as catepsinas B, K, L e S, não parecem ser moduladas por HFD, diferente no que ocorre em tecido adiposo branco em modelo de animais DIO (diet-induced obesity). / Obesity research has become solid with the discovery of the gene ob, responsible for encoding the leptin hormone and, with leptin deficiency (ob/ob), as well as by the identification of the leptin receptor¿s genes (lepr), thus, it was possible to observe that obese patients would present high seric leptin levels and development of leptin resistence. Through the elucidation of its action in the central nervous system (CNS), it was observed that the leptin target sites in the brain, as the arcuate nucleus of the hypothalamus (ARC), the hypothalamic ventromedial nucleus (VMH) and distal hypothalamic nucleus (DMH), rich in leptin receptors (LepR), represent an excellent model for different neural circuits that control energy homeostasis. The leptin is degraded by lysosomal cysteine proteases, more precisely the catepsins B, K, L and S, which are highly related to obesity. The aim of this study is to investigate the possible involvement of the B, K, L and S cathepsins in the leptin central's resistance in C57Bl/6J mice submitted to HFD (high fat diet). For this, 2 groups of C57Bl/6J mice were used. One group underwent treatment with HFD diet and another group with Chow diet, both treated for 68 days. The hypothalamus of the animals were submitted to immunostaining to evaluate the levels and location of cathepsins B, K, L and S, as well as submitted to the investigation of mRNA expression of cathepsins mentioned by RT-qPCR and protein levels by Western Blot. The HFD mice presented obesity and hyperleptinemy; however, although there was no difference in LepR mRNA levels between the HFD and Chow groups, there was about 20% decrease in MC4R mRNA levels in the HFD group suggesting desensitization of this leptin signaling pathway. Both groups showed similar levels of cathepsin B, K, L and S mRNA, as well as similar protein levels of these cathepsins. Therefore, based on the results achivied, it was verified that in the hypothalamus of C57Bl/6J mice, cathepsins B, K, L and S do not appear to be modulated by HFD, different in what occurs in white adipose tissue of DIO animals model (diet-induced obesity).

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Existe uma grande associação entre alterações em parâmetros nutricionais, hormonais ou ambientais durante estágios iniciais da vida, particularmente durante os períodos gestacional e de lactação, e o surgimento de doenças crônicas na vida adulta tais como obesidade, diabetes, doenças cardiovasculares, ansiedade e depressão. Neste trabalho, foram avaliados os efeitos cognitivo-comportamentais, em ratos Wistar adultos, da administração de leptina (8μg/100g, dia, sc) durante os primeiros 10 dias de lactação: 1) diretamente nos filhotes; 2) nas progenitoras. A memória e o aprendizado, os níveis de comportamento associados à ansiedade e à busca pela novidade foram avaliados em animais adultos através, respectivamente, dos seguintes testes comportamentais: labirinto aquático radial de 8 braços, labirinto em cruz elevado e campo vazado. No primeiro modelo (injeção nos filhotes), foram observados altos níveis de ansiedade e de busca por novos estímulos, enquanto que a memória e aprendizagem e atividade locomotora não foram afetados. No segundo modelo (injeção nas progenitoras), foram detectados redução dos níveis de ansiedade e melhora no desempenho associado à memória e ao aprendizado. Porém, não houve diferença nos níveis de busca por novos estímulos e no nível de atividade locomotora. Também são observadas diferenças em parâmetros somáticos, endócrinos e metabólicos entre modelos. O primeiro modelo resulta em hiperfagia, maior peso corporal por aumento de massa magra, hiperleptinemia, hipertireoidismo, hipertrigliceridemia, hiperinsulinemia e hipoadiponectinemia, hipertensão, aumento de catecolamina e de corticosterona, além de resistência hipotalâmica à leptina. O segundo modelo induz hiperfagia e maior peso corporal por acúmulo de gordura, hiperleptinemia, hiperglicemia, eutireoidismo, normoinsulinemia e resistência central à leptina. As seguintes possibilidades podem explicar as diferenças cognitivos-comportamentais observadas entre os modelos estudados: 1) diferentes perfis somáticos, endócrinos e metabólicos; 2) modificações na relação mãe-prole, já que a leptina injetada na mãe pode reduzir seu nível de ansiedade; 3) diferenças entre as vias de administração da leptina, já que sua transferência pelo leite pode causar alterações secundárias. / A considerable association exists between variations in nutritional, hormonal and environmental parameters during early life, particularly in the gestational and lactation periods, and the appearance of chronic diseases in adult life, such as obesity, diabetes, cardiovascular diseases, anxiety and depression. In the present study, the cognitive and behavioral effects of leptin injection (8μg/100g/day, sc) during the first 10 days of lactation were evaluated in adult male Wistar rats. In the first part of the study, leptin was injected directly in the offspring. In the second part of the study, leptin was injected in the lactation dams. Memory and learning, levels of anxiety-like behavior and levels of novelty-seeking behavior were evaluated by testing animals in, respectively, the radial-arm water maze, the elevated plus maze and the hole board arena. In the first model (offspring injection), high levels of anxiety and of novelty-seeking behavior were observed. Memory/learning and locomotor activity were unaffected. In the second model (dam injection), reduced levels of anxiety and better memory/learning performance were observed. Conversely, novelty-seeking and locomotor behavior were unaffected. Differences between models regarding somatic, endocrine and metabolic parameters are also observed. The first model presents hyperphagia, higher lean body mass, hyperleptinemia, hyperthyroidism, hipertrigliceridemia, hiperinsulinemia and hypoadiponectinemia, hypertension, increased levels of catecholamines and corticosterone, and hypothalamic leptin resistance. The second model induces hyperphagia, higher body mass, thou by accumulation of fat, hyperleptinemia, hyperglycemia, euthyroidism, normoinsulinemia and central mechanism of leptin resistance. The following possibilities may explain the cognitive-behavioral differences observed between models in the present study: 1) differences in somatic, endocrine and metabolic parameters; 2) modifications of the relationship between dams and their offspring, since leptin injection in the dams may reduce their anxiety levels; 3) different routes of leptin injection, since leptin transfer via milk may cause secondary alterations.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Existe uma grande associação entre alterações em parâmetros nutricionais, hormonais ou ambientais durante estágios iniciais da vida, particularmente durante os períodos gestacional e de lactação, e o surgimento de doenças crônicas na vida adulta tais como obesidade, diabetes, doenças cardiovasculares, ansiedade e depressão. Neste trabalho, foram avaliados os efeitos cognitivo-comportamentais, em ratos Wistar adultos, da administração de leptina (8μg/100g, dia, sc) durante os primeiros 10 dias de lactação: 1) diretamente nos filhotes; 2) nas progenitoras. A memória e o aprendizado, os níveis de comportamento associados à ansiedade e à busca pela novidade foram avaliados em animais adultos através, respectivamente, dos seguintes testes comportamentais: labirinto aquático radial de 8 braços, labirinto em cruz elevado e campo vazado. No primeiro modelo (injeção nos filhotes), foram observados altos níveis de ansiedade e de busca por novos estímulos, enquanto que a memória e aprendizagem e atividade locomotora não foram afetados. No segundo modelo (injeção nas progenitoras), foram detectados redução dos níveis de ansiedade e melhora no desempenho associado à memória e ao aprendizado. Porém, não houve diferença nos níveis de busca por novos estímulos e no nível de atividade locomotora. Também são observadas diferenças em parâmetros somáticos, endócrinos e metabólicos entre modelos. O primeiro modelo resulta em hiperfagia, maior peso corporal por aumento de massa magra, hiperleptinemia, hipertireoidismo, hipertrigliceridemia, hiperinsulinemia e hipoadiponectinemia, hipertensão, aumento de catecolamina e de corticosterona, além de resistência hipotalâmica à leptina. O segundo modelo induz hiperfagia e maior peso corporal por acúmulo de gordura, hiperleptinemia, hiperglicemia, eutireoidismo, normoinsulinemia e resistência central à leptina. As seguintes possibilidades podem explicar as diferenças cognitivos-comportamentais observadas entre os modelos estudados: 1) diferentes perfis somáticos, endócrinos e metabólicos; 2) modificações na relação mãe-prole, já que a leptina injetada na mãe pode reduzir seu nível de ansiedade; 3) diferenças entre as vias de administração da leptina, já que sua transferência pelo leite pode causar alterações secundárias. / A considerable association exists between variations in nutritional, hormonal and environmental parameters during early life, particularly in the gestational and lactation periods, and the appearance of chronic diseases in adult life, such as obesity, diabetes, cardiovascular diseases, anxiety and depression. In the present study, the cognitive and behavioral effects of leptin injection (8μg/100g/day, sc) during the first 10 days of lactation were evaluated in adult male Wistar rats. In the first part of the study, leptin was injected directly in the offspring. In the second part of the study, leptin was injected in the lactation dams. Memory and learning, levels of anxiety-like behavior and levels of novelty-seeking behavior were evaluated by testing animals in, respectively, the radial-arm water maze, the elevated plus maze and the hole board arena. In the first model (offspring injection), high levels of anxiety and of novelty-seeking behavior were observed. Memory/learning and locomotor activity were unaffected. In the second model (dam injection), reduced levels of anxiety and better memory/learning performance were observed. Conversely, novelty-seeking and locomotor behavior were unaffected. Differences between models regarding somatic, endocrine and metabolic parameters are also observed. The first model presents hyperphagia, higher lean body mass, hyperleptinemia, hyperthyroidism, hipertrigliceridemia, hiperinsulinemia and hypoadiponectinemia, hypertension, increased levels of catecholamines and corticosterone, and hypothalamic leptin resistance. The second model induces hyperphagia, higher body mass, thou by accumulation of fat, hyperleptinemia, hyperglycemia, euthyroidism, normoinsulinemia and central mechanism of leptin resistance. The following possibilities may explain the cognitive-behavioral differences observed between models in the present study: 1) differences in somatic, endocrine and metabolic parameters; 2) modifications of the relationship between dams and their offspring, since leptin injection in the dams may reduce their anxiety levels; 3) different routes of leptin injection, since leptin transfer via milk may cause secondary alterations.