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Previous issue date: 2016-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / In the last decades, obesity has become a worldwide epidemy. Excess of adipose tissue favors the development of associated diseases such as hypertension, obstructive sleep apnea and type II diabetes. Data from the literature have shown that obesity activates the reninangiotensin system (RAS), increases sympathetic nerve activity and pro-inflammatory cytokines levels, including in the central nervous system. However, the pathways and neural mechanisms involved in these responses are not yet fully elucidated. Therefore, the aim of this study was to evaluate the cardiovascular and metabolic responses in high-fat diet (HFD) feeding rats. We also study the possible participation of the RAS and the immune system in the nucleus of the solitary tract (NTS) in the obesity-induced cardiovascular changes. Finally, we tested if the resistance training (RT) performed at moderate intensity would be able to prevent obesityinduced cardiovascular changes. To achieve these goals, adult Holtzman rats (300-320 g) were fed with HFD (3.82 kcal/g and 26.4% total fat) or standard chow diet (SD; 2.25 kcal/g and 5.4% total fat) for 6 weeks. We observed higher blood levels of total cholesterol, triglycerides, leptin and glucose and decreased insulin sensitivity after 6 weeks of HFD. There was an increase in mean arterial pressure (MAP), the sympathetic modulation of systolic blood pressure (SBP), heart rate (HR) and sympathovagal balance of pulse interval (PI), and an impairment in the bradycardic response of the baroreflex in HFD feeding animals. After 6 weeks of HFD, there was an increase in the mRNA expression of the pro-inflammatory cytokines tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukine-6 (IL-6), an increase in the mRNA expression of the angiotensin converting enzyme (ACE) and AT1 receptor, and a decrease in the expression of AT2 and Mas receptors. In agreement with the increased expression of cytokines in the NTS we have demonstrated higher GFAP immunoreactivity (specific marker of astrocytes) and higher number of positive cells for Iba-1 (specific marker for microglia) in the NTS in rats fed with HFD. The blockade of AT1 receptor in the NTS in animals fed with HFD promoted a decrease in MAP, reduced the sympathetic modulation in SBP, reduced the sympathovagal balance of PI and restored the bradycardic response of the baroreflex. The overexpression of the AT2 receptors in the NTS in rats fed with HFD reestablished HR, baroreflex sensitivity and sympathovagal balance of PI, and partially attenuated the increase in sympathetic modulation of SBP. These responses were associated with increased Mas receptor mRNA expression and reduction in the TNF-α mRNA expression in the NTS. However, these effects were not sufficient to restore the MAP in HFD feeding rats with AT2 receptors overexpression in the NTS. Finally, the RT prevented cardiovascular changes induced by HFD, including increases in MAP, sympathetic modulation of SBP, HR, sympathovagal balance of PI, and reduced baroreflex sensitivity. These responses were associated with increased expression of mRNA for components of protective RAS axis (AT2 and Mas receptors and ACE2), and the antiinflammatory cytokine IL-10 as well as the reduction of pro-inflammatory cytokines (TNF-α and IL -1β) in the NTS. Together, our data suggest that HFD promotes increases in plasma levels of glucose and leptin, with dysfunction in insulin sensitivity. HFD also promotes increases in blood pressure associated with increased sympathetic modulation in SBP, sympathovagal balance of PI, HR and baroreflex dysfunction. The neuroinflammatory process and an imbalance between the pressor and protective RAS axis in the NTS seem to be involved with the development/maintenance of the cardiovascular alterations induced by HFD. The TF performed at moderate intensity seems to be an important tool in preventing cardiovascular changes induced by HFD. / Nas últimas décadas a obesidade se tornou uma epidemia mundial. O excesso de tecido adiposo favorece o desenvolvimento de doenças associadas como a hipertensão arterial, apnéia obstrutiva do sono e diabetes tipo II. Dados da literatura mostram que a obesidade ativa o sistema renina-angiotensina (SRA), e aumenta a atividade do sistema nervoso simpáticoe os níveis de citocinas pró-inflamatórias, inclusive no sistema nervoso central. Entretanto, as vias e mecanismos neurais envolvidos nessas respostas ainda não estão completamente elucidados. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar as respostas cardiovasculares e metabólicas em ratos alimentados com dieta hiperlipídica (DH). Estudamos também a possível participação do SRA e do sistema imune no núcleo do trato solitário (NTS) nas alterações cardiovasculares induzidas pela DH. Por fim, testamos se o treinamento de força (TF) realizado em intensidade moderada seria capaz de prevenir as alterações cardiovasculares induzidas pela DH. Para tanto, foram utilizados ratos Holtzman adultos (300 a 320 g) alimentados com DH (3,82 kcal/g e 26,4% de gorduras) ou dieta padrão (DP; 2,25 kcal/g e 5,4% de gorduras) por 6 semanas. Nossos resultados demonstraram maiores níveis de colesterol total, triacilgliceróis, leptina e glicose no sangue e menor sensibilidade à insulina após 6 semanas de DH. Houve um aumento da pressão arterial média (PAM), da modulação simpática da pressão arterial sistólica (PAS), da frequência cardíaca (FC) e do balanço simpatovagal do intervalo de pulso (IP) e menor resposta bradicárdica do barorreflexo em animais alimentados com DH. Após 6 semanas de DH, houve maior expressão do RNAm das citocinas pró-inflamatórias, fator de necrose tumoral-α (TNF- α) e interleucina-6 (IL-6), maior expressão do receptor AT1 e da enzima conversora de angiotensina (ECA) e menor expressão dos receptores AT2 e Mas. Corroborando com a maior expressão de citocinas no NTS, foi demonstrado maior imunoreatividade para GFAP (marcador especifico de astrócitos) e maior número de células positivas para Iba-1 (marcador especifico para micróglias) no NTS de ratos alimentados com DH. O bloqueio do receptor AT1 no NTS de animais alimentados com DH promoveu queda na PAM, reduziu a modulação simpática na PAS, reduziu o balanço simpatovagal do IP e restabeleceu a resposta de bradicardia reflexa. A super-expressão de receptores AT2 no NTS de ratos alimentados com DH reestabeleceu a FC, a sensibilidade do barorreflexo e o balanço simpatovagal do IP, além de uma atenuação parcial na modulação simpática da PAS. Essas respostas foram associadas com o aumento da expressão do RNAm do receptor Mas e a redução na expressão do TNF-α no NTS. Porém, esses efeitos não foram suficientes para atenuar a PAM nos ratos com DH e super-expressão de receptores AT2 no NTS. Por fim, o TF preveniu as alterações cardiovasculares induzidas pela DH, incluindo o aumento da PAM, da modulação simpática da PAS, da FC, do balanço simpatovagal do IP, e a redução da sensibilidade do barorreflexo. Essas respostas foram associadas com um aumento na expressão do RNAm de componentes da via protetora do SRA (receptores AT2 e Mas e ECA2) e da citocina anti-inflamatória IL-10, bem como a redução de citocinas próinflamatórias (TNF-α e IL-1β) no NTS. Em conjunto, nossos dados sugerem que a DH promove aumentos na leptina plasmática e na glicemia, com disfunção na sensibilidade à insulina e no perfil lipídico. A DH também promove aumento na pressão arterial associada aos aumentos na modulação simpática na PAS, balanço simpatovagal do IP, FC e disfunção no barorreflexo. O processo neuroinflamatório e um desequilíbrio entre as vias pressora e protetora do SRA no NTS parecem estar envolvidos com o desenvolvimento/manutenção das alterações cardiovasculares encontradas em ratos alimentados com DH. O TF realizado em intensidade moderada parece ser uma importante ferramenta na prevenção das alterações cardiovasculares induzidas pela DH. / 2013/13118-0
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7095 |
| Date | 01 February 2016 |
| Creators | Speretta, Guilherme Fleury Fina |
| Contributors | Colombari, Débora Simões de Almeida, Bassi, Mirian |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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