An acute increase in hypothalamic glucose and its downstream metabolite lactate lower glucose production (GP) and plasma glucose (PG) levels in normal rodents. However, the effectiveness of this nutrient-sensing mechanism in metabolic disease is unknown. We assessed the effects of intracerebroventricular (i.c.v.) or intra-hypothalamic glucose and lactate on in vivo glucose kinetics in conscious rats. Study I revealed that i.c.v. lactate lowered PG via a suppression of GP in rodents with uncontrolled diabetes and diet-induced insulin resistance. Study II demonstrated that i.c.v. glucose was ineffective at suppressing GP in uncontrolled diabetic rodents or rodents with a prior 24 h whole-body or hypothalamic hyperglycemic insult. When PG levels per se were normalized in diabetic rodents hypothalamic glucose sensing to lower GP was rescued. As such, sustained hyperglycemia per se impairs hypothalamic glucose effectiveness in diabetes. Further studies are necessary to determine defective mechanisms upstream of lactate metabolism hindering CNS glucose sensing.

Univ., Diss.--Münster, 1994.

Thesis (Ph. D.)--Auburn University. / Abstract. Vita. Includes bibliographical references (p. 148-174).

Thesis (Ph. D.)--State University of New York at Binghamton, Department of Psychology, Behavioral Neuroscience, 2008. / Includes bibliographical references.

Thesis (M.S.)--University of Wisconsin--Madison, 1984. / Typescript. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references (leaves 44-48).

Thèse (M.Sc.) -- Université Laval, 1997. / Bibliogr.: f. 40-50. Publié aussi en version électronique.

Universiẗat, Diss., 2005--Giessen.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-04-29. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:27Z : No. of bitstreams: 1 Publico-00272a.pdf: 1939032 bytes, checksum: 8909a1a58abf8a089d6c5e15f9ab0dc0 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:27Z : No. of bitstreams: 2 Publico-00272a.pdf: 1939032 bytes, checksum: 8909a1a58abf8a089d6c5e15f9ab0dc0 (MD5) Publico-00272b.pdf: 922324 bytes, checksum: 7763fc40b0d1d67d34b28da3e6cdf817 (MD5) / A síndrome metabólica é uma condição patológica de impacto global e recursos financeiros substanciais são gastos por governos no tratamento de doenças associadas como obesidade, diabetes mellitus e cardiopatias. O crescente índice de obesos no mundo não tem uma causa única e parece ter raízes evolutivas. É clara a participação do hipotálamo no controle da ingestão alimentar e do gasto energético, sendo ele um dos principais locais de integração de fatores centrais e periféricos que controlam a homeostase energética. Nosso grupo recentemente correlacionou o sistema calicreína-cinina como controle do gasto energético, mostrando que animais nocautes para o gene codificacador do receptor B1 de cininas (B1-/-) apresentam um fenótipo de resistência à obesidade induzida por dieta. Estes animais apresentam, por exemplo, níveis séricos basais reduzidos de leptina, porém são mais sensíveis a este hormônio em comparação a animais controles selvagens. Além disso, esses animais possuem também um aumento na atividade física quando submetidos a uma dieta rica em lipídeos. A descoberta de que a leptina tem uma ação trófica sobre estruturas hipotalâmicas estimulou-nos a investigar se anormalidades estruturais no hipotálamo têm papel importante na causação do fenótipo observado. As técnicas de imuno-histoquímica e hibridização in situ com sondas para peptídeos classicamente implicados no controle do balanço energético - Neuropeptídeo Y (NPY), transcrito relacionado à cocaína e anfetamina (CART), -melanocyte stimulating hormone (-MSH) e sonda para o receptor de leptina (Ob-Rb) - foram usadas. A região do núcleo paraventricular hipotalâmico e a região perifornicial da área hipotalâmica lateral (em que a ação do CART está corelacionada com o aumento do gasto energético e aumento da atividade locomotora, respectivamente) de animais B1-/- apresentam um aumento significativo na expressão de CART em comparação a animais WT corroborando nossas observações experimentais prévias sobre estes animais. / The metabolic syndrome is a global aiction and substantial financial resources are spent by governments in the treatment of related diseases such as obesity, diabetes mellitus and cardiopathies. The growing index of obese people in the world has not a single cause and seems to have evolutionary roots. There is a clear role of the hypothalamus in the control of food intake and energetic expenditure. It is one of the major integration sites of peripheral and central factors regulating energy homeostasis. Our group has recently correlated the kallikrein-kinin system with the control of energy expenditure showing that mice that had the kinin B1 receptor gene knockedout( B1-/-) display a phenotype of resistance to diet-induced obesity. These mice have reduced leptin serum levels and are more sensitive to this hormone as opposed to wild-type mice. In addition, they diplay an increased motor activity when submited to a high-lipid containing diet. The discovery that leptin has a trophic action on hypothalamic structures has prompted us to investigate whether structural abnormalities in the hipothalamic circuitry of B1-/- mice would have a role in the causation of the observed phenotype. Immunohistochemistry and in situ hybridization techniques using probes targeting peptides classically implicated in the control of energy balance - Neuropeptide Y (NPY), Cocaine-and-Amphetamine Related Transcript (CART), -melanocyte stimulating hormone (-MSH) and the leptin receptor (Ob-Rb) - were used. The paraventricular nucleus of the hypothalamus and the perifornical region of the lateral hipothalamic area are places at which the CART peptide activity is respectively correlated to increased energy expenditure and increased locomotor activity. An increased CART expression was demonstrated in these nuclei in B1-/- mice, satisfying our previous experimental observations about the B1 knock-out phenotype. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Orientador: Licio Augusto Velloso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-13T01:55:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_JulianaContin_D.pdf: 4284092 bytes, checksum: de53758aa336243b4ca09e59f7d0a5f8 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Durante as últimas décadas tem se observado um aumento surpreendente na prevalência de obesidade e diabetes mellitus em populações de várias regiões do mundo, inclusive no Brasil. Medidas terapêuticas baseadas em mudanças de hábito alimentar e estilo de vida têm se mostrado ineficazes para conter o avanço destas epidemias. Somente a completa caracterização dos mecanismos fisiopatológicos envolvidos no desenvolvimento de ambas as condições deverão apontar potenciais alvos para o desenvolvimento de fármacos mais efetivos e de medidas profiláticas mais eficientes. Diversos estudos epidemiológicos apontam o consumo de dietas ricas em lípides como um dos mais importantes fatores de risco para o desenvolvimento de obesidade e diabetes. Em estudo recente realizado por nosso grupo, verificamos por macroarray de cDNA que em hipotálamo de ratos alimentados com dieta hiperlipídica há um aumento na expressão de genes de codificam proteínas participantes de respostas pró-inflamatórias como TNF-?, IL-2, IL-6 e IL-1?. Além disso, ao realizarmos avaliação histológica da expressão de citocinas como TNF-?, no hipotálamo, observamos que o número de neurônios hipotalâmicos estava aparentemente reduzido nos animais tratados com dieta hiperlípidica. Como muitas destas citocinas pró-inflamatórias podem ativar vias apoptóticas decidimos investigar a ocorrência de apoptose de neurônios em ratos alimentados com dieta hiperlípidica, sendo este o objetivo principal do presente trabalho. Utilizando real-time PCR, TUNEL, imunohistoquímica, imunoblot, e microscopia eletrônica de transmissão, observamos que neurônios do hipotálamo são alvos de apoptose. As sub-populações de neurônios preferencialmente afetadas dependem do background genético do animal, de tal forma que em animais com baixa predisposição para obesidade, tanto neurônios orexigênicos como anorexigênicos são igualmente afetados, enquanto que em cepas com maior predisposição para obesidade, neurônios anorexigênicos são alvos principais da apoptose. Por fim, revelamos que a presença de receptores TLR4 íntegros protegem neurônios da apoptose, sugerindo que essa via de sinalização do sistema imune inato tem papel duplo, participando da indução de inflamação, mas ao mesmo tempo protegendo neurônios de danos irreversíveis. Acreditamos que tais estudos possam contribuir para que se obtenham avanços na caracterização da fisiopatologia da obesidade e da participação de fenômenos nutricionais e inflamatórios na regulação funcional do centro regulador da fome e da termogênese / Abstract: Obesity and diabetes have reached epidemic proportions in several regions of the world. General changes in life-style, including consumption of fat-rich diets, are amongst the most important factors leading to an unprecedented increase in the prevalence of these diseases. The complete characterization of the pathophysiological mechanisms leading to obesity and diabetes may disclose potential targets for the development of specific drugs and development of better prophylactic approaches. Recent work has shown that the consumption of a fat-rich diet for 16 weeks leads to the increased expression of pro-inflammatory cytokines in the hypothalamus, which is accompanied by an apparent reduction in the numbers of neurons in this region. Because many of these cytokines can activate apoptotic pathways we decided to investigate the presence of apoptosis in neurons from rats fed on high-fat diet. Using real-time PCR, TUNEL, immunoblot, immunohistochemistry and transmission electron microscopy we observed increased apoptosis of neurons of the hypothalamus. The subpopulations preferentially affected depend on genetic background. Thus, in a strain genetically protected from obesity, apoptosis affects both, orexigenic and anorexigenic neurons, while in an obesity-prone strain, the anorexigenic neurons are preferentially affected. In addition, we observed that the presence of an intact TLR4 expression protects against apoptosis, suggesting that this receptor of the innate immune system plays a dual role, participating in the activation of an inflammatory response and protecting against further neuronal damage. We believe the present data will contribute to unveil some the pathophysiological mechanisms involved in the development of obesity and the roles played by nutritional and immunological factors in this context / Doutorado / Ciencias Basicas / Doutor em Clínica Médica

Orientador: Licio Augusto Velloso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T18:32:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_AndressaCoopedos_M.pdf: 4539361 bytes, checksum: 98f2b9b5765c3bf52139e43d7a347ed0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A adiponectina é uma adipocina que circula no plasma em altas concentrações desempenhando um papel potencializador da ação da insulina e reduzindo a resistência a esse hormônio em humanos e em modelos experimentais de obesidade. Em paralelo às suas clássicas ações em tecidos periféricos, a insulina desempenha uma importante função como controladora da fome e da termogênese ao agir em conjunto com a leptina no sistema nervoso central. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos fisiológicos e os mecanismos moleculares de ação da adiponectina no hipotálamo. Especialmente, avaliou-se a sua capacidade de modular vias importantes de sinalização celular envolvidas no controle da fome e da termogênese. Inicialmente a presença dos receptores AdipoR1 e AdipoR2 foi detectada predominantemente nos núcleos arqueado e lateral do hipotálamo. A seguir, observou-se que em ratos tratados por via intracerebroventricular a adiponectina promoveu uma redução de aproximadamente 40 % da ingestão alimentar, o que foi acompanhado pelo aumento da fosforilação em tirosina do IRS1/2, aumento da fosforilação em serina da Akt e FOXO1, da fosforilação em tirosina da ERK, assim como pela ativação da via JAK/STAT. Estes efeitos foram mediados pelo receptor AdipoR1, pois após sua inibição através de injeções intracerebroventriculares de oligonucleotídeos antisenso os efeitos descritos acima foram revertidos, enquanto o bloqueio do receptor AdipoR2 foi ineficaz em neutralizar os efeitos da adiponectina. Assim, conclui-se que a adiponectina, atuando predominantemente através do receptor AdipoR1, diminui a ingestão alimentar e ativa vias de sinalização classicamente envolvidas com a transdução dos sinais da insulina e da leptina / Abstract: The adipokine adiponectin is present in high concentration in the bloodstream and acts to enhance insulin actions, partially reverting insulin resistance in humans and in animal models of obesity. In parallel to its classical peripheral effects, insulin acts in concert with leptin to control food intake and thermogenesis. The objective of the present study was to determine the physiological outcomes and the molecular mechanisms of action of adiponectin in the hypothalamus. Initially, the expressions of AdipoR1 and AdipoR2 were mapped to the arcuate and lateral hypothalamic nuclei. The intracerebroventricular injection of adiponectin promoted a 40% reduction of spontaneous food intake. This was accompanied by the increased tyrosine phosphorylation of IRS1/2 and ERK, increased serine phosphorylation of Akt and FOXO1 and by the activation of JAK/STAT signaling. These effects were mediated by AdipoR1 since the inhibition of its expression by intracerebroventricular treatment with a specific antisense oligonucleotide completely reversed the effects described above, while the intracerebroventricular treatment with a specific antisense oligonucleotide to AdipoR2 was ineffective to modify the hypothalamic actions of adiponectin. Thus, we conclude that adiponectin acts predominantly through AdipoR1 in the hypothalamus to control food intake and to activate signal transduction through elements classically involved in insulin and leptin signaling / Mestrado / Medicina Experimental / Mestre em Fisiopatologia Médica