Efeito do exercício físico sobre a transdução do sinal da adiponectina no hipotálamo de animais obesos : Effects of exercise on adiponectin transduction signal in hypothalamus of obeses animals

• Author(s): Gaspar, Rafael Calais, 1992-
• Date: 2017
• Persistent ID: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635697
• Origin: Oasisbr
• Subject(s): Exercícios físicos; Ingestão de alimentos; Termogênese; Physical exercises; Food intake; Thermogenesis
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese

Description

Orientador: José Rodrigo Pauli

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas

Resumo: Introdução: A adiponectina apresenta uma importante ação na homeostase glicêmica, atuando na captação de glicose e na sensibilidade à insulina. Em nível central, recentemente, foi demonstrado que a adiponectina é capaz de modular a homeostase energética. Nesse sentido, uma das principais intervenções capazes de modular vias de sinalização celular é o exercício físico. No hipotálamo, os benefícios do exercício físico resultam na regulação de circuitos neuronais que recebem estímulos da periferia e sinais de hormônios como a leptina e a insulina. No entanto, o efeito do exercício sobre a via de transdução do sinal da adiponectina e no controle da fome tem sido pouco explorado na literatura. Desse modo, o presente estudo tem como objetivo verificar o efeito do exercício físico agudo na modulação da via de sinalização da adiponectina no hipotálamo de camundongos obesos bem como sua ação no controle da homeostase energética. Materiais e Método: Camundongos Swiss com seis semanas de idade foram distribuídos em três grupos: CTL: expostos a dieta comercial; OBS: expostos a dieta hiperlipídica; OBEX: expostos a dieta hiperlipídica e submetidos ao protocolo de exercício físico. Após oito semanas de exposição às dietas experimentais, os animais do grupo OBEX foram submetidos ao protocolo de exercício físico agudo, que consistiu em três sessões de 45 minutos de corrida com intervalo de 15 minutos entre cada sessão. Posteriormente foram realizadas análise de adiponectina sérica, tolerância a glicose, ingestão alimentar e gasto energético. Para as análises moleculares, os animais receberam estímulo de leptina intraperitoneal. Por meio da técnica de Western Blotting, foi analisado as proteínas chaves na via de sinalização da leptina, adiponectina e PI3q ¿ Akt no hipotálamo e os níveis proteicos de UCP1 no tecido adiposo marrom nos diferentes grupos experimentais. Resultados: Os resultados obtidos demonstram que os animais exercitados agudamente não apresentaram alteração na massa corporal total se comparado ao grupo OBS. Entretanto, foi observado aumento na tolerância à glicose e na adiponectina sérica nos animais exercitados quando comparados aos animais OBS. Além disso, observou-se redução na ingestão alimentar nos animais OBEX quando comparados ao grupo OBS e que os níveis de RNAm de APPL1 correlaciona negativamente com a ingestão alimentar. Ademais, os animais exercitados apresentaram aumento no consumo de oxigênio e produção de calor quando comparados aos animais OBS. Em nível molecular, os animais exercitados apresentaram aumento na UCP1 quando comparados aos demais grupos experimentais. Além disso, o exercício físico não foi capaz de modular a via da leptina. No entanto, o exercício teve efeito positivo sobre a APPL1, proteína chave na via de transdução da adiponectina. Observa-se que o grupo OBS apresentou redução na APPL1 hipotalâmica em relação ao grupo CTL e ainda, os animais OBEX apresentaram aumento da APPL1 em comparação OBS. Em adição, os animais exercitados apresentaram aumento no conteúdo proteico na via de sinalização PI3q - Akt no hipotálamo. Por fim, nas análises de bioinformática tanto animais como humanos apresentaram forte correlação entre os níveis de RNAm de APPL1 e PI3q hipotalâmico. Conclusão: Sendo assim, pode-se concluir que o exercício físico é capaz de aumentar o conteúdo proteico de APPL1 no hipotálamo de camundongos obesos e assim aumentar o gasto energético e reduzir a ingestão alimentar

Abstract: Introduction: The adiponectin has an important action on glycemic homeostasis, acting on glucose uptake and insulin sensitivity. Recently, at central level, it has been demonstrated that adiponectin can modulate energy homeostasis. In this way, one of the main interventions capable of modulating cellular signaling pathways is physical exercise. In the hypothalamus, the benefits of physical exercise result in the regulation of neuronal circuits that receive peripheral stimulus and hormone signals with leptin and insulin. However, the effect of exercise on adiponectin signal transduction pathway, and hunger control has been little explored in the literature. Thus, the present study aims to verify the effect of acute physical exercise on the modulation of adiponectin signaling pathway in the hypothalamus of obese mice as well its action in the energy homeostasis control. Materials and Methods: Six-week-old Swiss mice were distributed into three groups: CTL: exposed to commercial diet; OBS: exposed to a high fat diet; OBEX: exposed to the high fat diet and submitted to physical exercise protocol. After eight weeks of exposure to the experimental diets, the animals OBEX were submitted to acute exercise protocol, which consisted of three 45 minutes sessions of treadmill running with 15 minutes of break among each session. After that, serum adiponectin, glucose tolerance test, food intake test, and energy expenditure were measured. In order to get the molecular analyzes, the animals received intraperitoneal leptin stimulation. Through the Western Blotting technique, the key proteins of leptin, adiponectin, and PI3k - Akt signaling pathway in the hypothalamus, and the UCP1 protein levels in brown adipose tissue were analyzed in the different experimental groups. Results: The results obtained demonstrated that the acutely exercised animals showed increase in glucose tolerance, and serum adiponectin in comparison to the OBS group. In addition, a reduction in food intake was observed in OBEX animals when compared to the OBS group, and APPL1 mRNA level is negatively correlated to the food intake. Furthermore, the exercised animals showed an increase in oxygen consumption, and heat production when compared to the animals OBS. At molecular level, the exercised animals showed increased UCP1 when compared to other the groups. Furthermore, the exercise had a positive effect on the APPL1, key protein in the adiponectin transduction pathway. It was observed that the OBS group presented a reduction in the hypothalamic APPL1 in relation to the CTL group, also the OBEX displayed APPL1 increase in comparison to OBS. In addition, the exercised animals showed increased protein content in PI3k ¿ Akt signaling pathway in the hypothalamus. Finally, the bioinformatics analysis whether in animals or humans presented strong correlation between APPL1 and PI3k mRNA hypothalamic. Conclusion: In conclusion, the acute physical exercise can rise the APPL1 protein content in the hypothalamus of obese mice so that increase the energy expenditure and decrease the food intake

Mestrado

Metabolismo e Biologia Molecular

Mestre em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo

CAPES

01P3717/2017