Orientador: Marcio Alberto Torsoni

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: A obesidade é precursora de co-morbidades como o Diabetes Mellitus tipo 2 e doenças vasculares. Estudos demonstram que a composição da dieta materna durante a gestação pode modular o metabolismo da prole, promovendo um ajuste funcional conhecido como imprint metabólico, predispondo a prole...

Resumo: A obesidade é precursora de co-morbidades como o Diabetes Mellitus tipo 2 e doenças vasculares. Estudos demonstram que a composição da dieta materna durante a gestação pode modular o metabolismo da prole, promovendo um ajuste funcional conhecido como imprint metabólico, predispondo a prole ao ganho de peso e resistência da insulina (RI). A RI está diretamente relacionada com a adiposidade e com o aumento no nível de citocinas pró-inflamatórias no sangue. Estas citocinas são responsáveis pela ativação de serina-quinases que podem promover a redução do sinal intracelular. Considerando que o hipotálamo desempenha importante função no controle da homeostase energética e do metabolismo periférico, a alteração na expressão e ativação de proteínas chave neste tecido pode trazer conseqüências importantes para o organismo. Desta maneira, o presente estudo avaliou proteínas hipotalâmicas e hepáticas que possam ser moduladas pelo uso materno de dieta rica em gordura animal. Para isso foram utilizadas proles de camundongos fêmeas que fizeram uso de dieta rica em gordura (grupo HN) ou dieta padrão (grupo NN) durante o período de gestação e lactação e com idade de 4 e 12 semanas (4S e 12S) de vida. Inicialmente foram avaliados o ganho de peso, massa adiposa, a tolerância a glicose, os níveis séricos de insulina e citocinas pró-inflamatórias, a deposição hepática de gordura por histologia e o conteúdo de triglicérides hepáticos. As alterações metabólicas relacionadas à manutenção da homeostase glicêmica e do balanço energético foram avaliadas pela análise do conteúdo e/ou ativação das proteínas JNK, IKK, NFKB, AKT, IR, IRS1, IRS2, ACC, FAS, AMPK, PEPCK e HSL nos tecidos hepático, hipotalâmico e adiposo utilizando a técnica de Western Blot. A prole das fêmeas tratadas com a dieta especial apresentou maior ganho de peso e massa adiposa epididimal, menor tolerância à glicose, maior deposição hepática de gordura no fígado e maiores níveis de triglicérides hepáticos (4 e 12S), maiores níveis sanguíneos de insulina, TNF?, IL1? (12S). As serina quinases JNK e iKK estavam mais fosforiladas no fígado (4 e 12S) e hipotálamo (4S). A proteína NFKB estava mais presente no grupo HN em ambos os tecidos (4S). A proteína AKT apresentou menor fosforilação após estímulo com insulina no hipotálamo (4S) e fígado do grupo HN, bem como o IR, IRS1 e 2 (12S). A proteína PEPCK foi encontrada em maior quantidade no fígado dos animais HN (12S), A proteína FAS foi encontrada em maiores níveis no fígado dos animais HN (4S), entretanto o inverso foi observado na idade de 12 semanas. A enzima HSL estava menos fosforilada no tecido adiposo do grupo HN (12s). A proteína ACC hepática do grupo HN estava menos fosforilada em seu estado basal nos dois períodos, no hipotálamo a fosforilação da ACC não foi diferente do grupo NN (4s). O grupo HN apresentou menor desfosforilação da AMPK por estímulo de insulina. A partir destes resultados observamos que a nutrição hiperlipídica pré-natal foi capaz de influenciar negativamente a homeostase glicêmica da prole, além de modular as vias lipogênicas e o controle do balanço energético

Abstract: Obesity is a condition that preceeds co-morbidities as type 2 Diabetes Mellitus and vascular diseases. Studies demonstrate that the composition of the maternal diet during gestation can modulate offspring's metabolism, leading to a functional adjustment known as metabolic imprint, which...

Abstract: Obesity is a condition that preceeds co-morbidities as type 2 Diabetes Mellitus and vascular diseases. Studies demonstrate that the composition of the maternal diet during gestation can modulate offspring's metabolism, leading to a functional adjustment known as metabolic imprint, which predisposes the offspring to weight gain and insulin resistance (IR). IR is directly related to adiposity and the blood level of pro-inflammatory cytokines. These cytokines are responsible for the activation of serine-kinases that can promote a reduction of the intracellular signal. Considering that the hypothalamus plays an important role on the control of energetic homeostasis and peripheral metabolism, the alteration on the expression and activation of key proteins in this tissue may lead to important consequences to the organism. This way, the present study evaluated hypothalamic and hepatic proteins that can be modulated by the maternal use of animal fat rich diet. For that, offsprings of female mice fed a high fat diet (HN group) or standard diet (NN group) during pregnancy and lactation, at the ages of 4 and 12 weeks old (4W and 12W) were used. Initially weight gain, adipose mass, glucose tolerance, serum levels of insulin and pro-inflammatory cytokines, liver fat depot by histology, and liver triglycerides content were evaluated. The metabolic alterations related to the maintenance of glycemic homeostasis and energy balance were evaluated through the analysis of the expression and/or activation of the proteins JNK, IKK, NFKB, AKT, IR, IRS1, IRS2, ACC, FAS, AMPK, PEPCK and HSL in the liver, hypothalamus and asipose tissue using western blot technique. The offspring of the dams treated with the special diet presented higher weight gain and epididymal adipose mass, lower glucose tolerance, higher hepatic fat deposition and higher levels of liver triglycerides (4 and 12W), higher levels of blood insulin, TNF? and IL1? (12W). The serine-kinases JNK and IKK were more phosphorylated in the liver (4 and 12W) and hypothalamus (4W). The NFKB was found at a higher amount in both tissues (4W). The AKT presented lower phosphorylation after stimulation with insulin in the hypothalamus (4W) and liver of HN group, as the IR, IRS1 and 2 were more expressed (12W). PEPCK was found in higher quantity in the liver of HN animals (12W). FAS were found in higher levels in the liver of HN animals (4W), however the opposite was observed at the age of 12 weeks. The enzyme HSL was less phosphorylated in the adipose of HN group (12W). Hepatic ACC of HN group was less phosphorylated in its basal state at both ages; in the hypothalamus the phosphorylation of ACC was not different of NN group (4W). HN group showed lower dephosphorylation of AMPK with insulin stimulation. By these results we observe that the pre-natal hyperlipidic nutrition was able to influence negatively the glucose homeostasis of the offspring, besides the modulation of the lipogenic pathways and energy balance control