A leptina é um hormônio essencial para o controle do balanço energético em adultos, por meio de sua ação em populações específicas de neurônios que expressam o receptor de leptina (Lepr). Atualmente, a obesidade e o sobrepeso constituem a quinta causa de morte no mundo, e no Brasil, pela primeira vez, mais da metade da população tem sobrepeso ou obesidade. A maioria dos obesos apresenta resistência à ação da leptina. Porém, alguns estudos sugerem que no período neonatal e infância a leptina possui funções fisiológicas distintas das observadas em adultos, relacionadas com o desenvolvimento neuronal. Por exemplo, peso excessivo no nascimento ou obesidade infantil está relacionado com alta incidência futura de doenças metabólicas. Nesses casos, é possível que a função da leptina durante o desenvolvimento esteja alterada, representando um dos possíveis mecanismos do chamado fetal programming. O objetivo desse estudo é compreender melhor as funções da leptina durante o desenvolvimento e as consequências no adulto da sua ausência neste período. Geramos e validamos camundongos geneticamente modificados com o sistema Cre-LoxP induzível por tamoxifeno. Para tanto, utilizamos camundongos Ubiquitina-C-CreERT2 que apresentam atividade da enzima Cre Recombinase em todas as células do corpo mediante o tratamento com tamoxifeno. Este camundongo foi acasalado com outro que apresenta um bloqueador de transcrição, flanqueado por sítios LoxP, downstream o gene Lepr. O resultado desse cruzamento é um animal deficiente do Lepr (LepRNull), porém até ser tratado com tamoxifeno. Animais adultos tratados com tamoxifeno recuperaram algumas funções fisiológicas em comparação com os controles magros, mas outras permaneceram total ou parcialmente alteradas. No balanço energético, recuperaram o consumo alimentar e reverteram do fenótipo obeso, porém permaneceram mais pesados que os controles magros e com menor gasto energético basal e atividade locomotora voluntária. A adiposidade diminuiu significativamente, mas não foi completamente restaurada. Apresentaram melhor tolerância à glicose que os controles magros, menor sensibilidade à insulina e maior insulinemia. As projeções hipotalâmicas através das quais a leptina regula o metabolismo energético estão diminuídas no grupo LepRNull e foram completamente restauradas nos animais reativados, os quais também recuperaram a capacidade de responder agudamente à leptina. A falta de leptina no desenvolvimento levou os animais LepRNull a terem menor massa encefálica, sendo este parâmetro parcialmente revertido após a reativação. A reativação do Lepr antes do fenótipo de obesidade preveniu as alterações na homeostase glicêmica, porém os animais Ubi-LepRNull ainda tiveram menor gasto energético basal, menor massa encefálica e maior adiposidade. Esses resultados sugerem que a sinalização de leptina durante o crescimento de camundongos é fundamental para o desenvolvimento normal de parâmetros metabólicos e neurológicos, indicando que esses parâmetros podem estar sujeitos à programação metabólica. / Leptin is an essential hormone for energy balance control in adults, through its action on specific neural populations that express its receptor (Lepr). Currently, obesity and overweight constitute the fifth cause of death worldwide and in Brazil, for the first time more than half of its population is overweight. A common feature in obese people is leptin resistance. However, some studies suggest that during neonatal and infancy periods leptin has physiological effects different than those observed in adults, related to neuronal development. For example, excessive weight at birth or childhood obesity is related to higher incidence of metabolic disorders in the future. In these cases, leptins functions in early life might be altered, representing a possible mechanism of fetal programming. The objective of this study is to better understand the functions of leptin during development as well as the long-term consequences of its absence in early life. For this, a LoxP-flanked transcription-blocking cassette was inserted in the Lepr gene to generate mice null for the Lepr. They were bred with animals expressing Cre-ERT2 fusion protein under the human ubiquitin C promoter sequence. Consequently, tamoxifen injections can induce Cre Recombinase activity and restore Lepr gene expression in adult or young Ubi-LepRNull mice. Adult mice treated with tamoxifen recover some physiological functions but others seem to partially recovered or not recovered at all. They recovered food intake and reversed the obese phenotype, but remained heavier, with lower energy expenditure and locomotor activity than lean controls. Adiposity and leptinemia were improved but not restored. Their glycemic control remained altered as well as the reproduction axis in females and males. Brain mass was reduced in obese mice and partially recovered after Lepr reactivation. Reactivation before weaning prevented the obese phenotype and restored glycemic control; however energy expenditure, leptinemia and brain mass remained altered. These results strongly suggest that leptin signaling in early life is fundamental for the development of metabolic and neurological parameters and that metabolic programming might influence those parameters.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-21032019-161135 |
| Date | 10 May 2018 |
| Creators | Lobo, Angela Maria Ramos |
| Contributors | Júnior, José Donato |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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