Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A obesidade é uma doença crônica, resultante do excesso de gordura no organismo. O aumento da obesidade no mundo, tem se revelado como um dos fenômenos clínicos e epidemiológicos da atualidade. Estudos populacionais e em modelos animais demonstram que a origem da epidemia da obesidade está relacionada a fatores genéticos, modificações de hábitos nutricionais, redução da atividade física, e alterações nutricionais durante a lactação, desempenhando um papel relevante no desenvolvimento da obesidade, DM2 e cardiomiopatias. As mitocôndrias são os coordenadores centrais do metabolismo energético, assim, alterações funcionais e estruturais dessa organela têm sido associadas à desordens metabólicas. Elas exercem um papel na sobrevivência e função dos cardiomiócitos devido à alta demanda energética do miocárdio. Desta forma, disfunções mitocondriais estão relacionadas com disfunções no miocárdio e conseqüente progressão de cardiomiopatias. Neste estudo, avaliamos a bioenergética e a ultraestrutura de cardiomiócitos de camundongos obesos e controle hiperalimentados durante a lactação. O consumo de oxigênio das fibras cardíacas foi avaliado por respirometria de alta-resolução, utilizando um oxígrafo-2K-Oroboros. A ultraestrutura dos cardiomiócitos foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão e o conteúdo das proteínas Carnitina palmitoil transferase 1 (CPT1), Proteína desacopladora 2 (UCP2) , Transportador de glicose 1 e 4 (GLUT1) e (GLUT4), Proteína Kinase ativada por AMP (AMPK) e Proteína kinase ativada por AMP fosforilada p(AMPK) por Western blotting (WB). Além disso, o peso dos animais, a gordura retroperitoneal, epididimal e a glicemia em jejum foram determinadas. Nossos resultados confirmaram que os animais do grupo hiperalimentados (GH), aos 90 dias de vida, apresentaram aumento da massa corporal, de gordura epididimária e retroperitoneal comparado ao grupo controle (GC). As taxas respiratórias foram semelhantes nos dois grupos quando foram utilizados os substratos dos complexos I e II. Entretanto, quando o ácido graxo palmitoil-L-carnitina foi utilizado, a taxa respiratória máxima do GH foi significativamente menor. A análise ultraestrutural dos cardiomiócitos do GH demonstrou intenso dano na matriz mitocondrial e maior presença de gotículas de lipídios, caracterizando deposição ectópica. Os resultados do WB mostraram aumento significativo do conteúdo de CPT1 e UCP2 no GH comparado ao GC. Não foram encontradas diferenças significativas no conteúdo de GLUT1 entre os grupos, entretanto, observamos maior conteúdo do GLUT4 no GH. Além disso, encontramos maior conteúdo de AMPK no GH, ao passo que o conteúdo de pAMPK foi semelhante entre os grupos. Entretanto, a razão pAMPK/AMPK é significativamente menor no GH. Esses resultados sugerem que a hiperalimentação durante a lactação leva a obesidade na vida adulta com alterações na bioenergética e ultraestrutura dos cardiomiócitos. / Obesity is a chronic disease resulting from the excess of fat in the body. The increase of obesity in the world has been on the clinical and epidemiological phenomenon of the present. Population studies and animal models, show that the origin of the "obesity epidemic", is related to genetic factors and habits acquired during early and adult life, such as changes in dietary habits and reduction in physical activity. In this context, nutritional changes during the period of lactation play an important role in the development of obesity, type 2 Diabetes Mellitus and cardiovascular diseases. Mitochondria are the central coordinators of energy metabolism, playing a role in the survival and function of the cardiomyocytes due to high energy demand of the myocardium. Functional and structural alterations of this organelle have been associated with metabolic disorders as well to myocardium dysfunction, and consequent progression of cardiomyopathies. In this study, we evaluated the bioenergetics and the ultrastructure of cardiomyocytes from obese (OG) and control (CG) mice overfed during lactation. The oxygen consumption of cardiac fibers was assessed by high resolution respirometry, using a 2K-oxigraph-Oroboros. The ultrastructure of the cardiomyocytes was analyzed by transmission electron microscopy, and the content of proteins carnitine palmitoyltransferase 1 (CPT1), uncoupling protein 2 (UCP2), glucose transporter 1 and 4, (GLUT1) and (GLUT4), activated Protein kinase by AMP (AMPK) and AMP-activated protein kinase phosphorylated (pAMPK) was assessed by Western Blotting (WB). In addition, animal body mass, retroperitoneal and epididymal fat, and fasting blood glucose were determined. Our results confirmed that animals in group OG, at 90 days of life, showed an increase in body mass and mediastinun and retroperitoneal fat when compared with CG. Respiratory rates were similar in both groups when we used complexes I and II substrates. However, when palmitoil-L-carnitine fatty acid was used, the maximum respiratory rate of OG was significantly lower than CG. The ultrastructural analysis of the cardiomyocytes of OG showed intense damage in mitochondrial matrix and greater presence of lipid droplets, characterizing ectopic deposition. WB analyses showed a significant increase of CPT1 and UCP2 contents in OG compared to CG. There were no significant differences in GLUT1 content between groups; however, we observed a greater content of GLUT4 in OG. In addition, we found a higher content of AMPK in OG, while the content of pAMPK was similar between groups. However, the pAMPK/AMPK ratio was significantly lower in OG. These results suggest that overfeeding during lactation leads to obesity in adult life with changes in bioenergetics and ultrastructure of cardiomyocytes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:BDTD_UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:2193 |
| Date | 01 June 2011 |
| Creators | Amélia Faustino Bernardo |
| Contributors | Érica Patrícia Garcia de Souza, Anibal Sanchez Moura, Carmen Cabanelas Pazos de Moura, Erika Afonso Costa Cortez Marques, Vera Lucia Freire da Cunha Bastos, Jose Geraldo Mill, Wagner Seixas da Silva |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Fisiopatologia Clínica e Experimental, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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