O impacto da genética e do ambiente na homeostase energética

Autor: Simões, Marcela Reymond, 1991
Přispěvatelé: Velloso, Licio Augusto, 1963, Castilho, Roger Frigério, Lee, Simone Van de Sande, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciências Médicas, Programa de Pós-Graduação em Fisiopatologia Médica, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientador: Licio Augusto Velloso Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Os desfechos metabólicos e cardiovasculares da obesidade, estão entre os principais determinantes de morte, e nos últimos dois anos, sua associação a casos graves de COVID-19 revelou uma nova face de seu impacto na saúde de seres humanos. Estudos com gêmeos e GWAS (Genome Wide Association Studies) contribuíram para estabelecer o conceito segundo o qual a obesidade é o resultado de uma interação entre determinantes genéticos e exposição a fatores ambientais, o que torna sua prevenção e tratamento ainda mais complexos. Uma das estratégias que pode resultar em aumento do sucesso das abordagens terapêuticas para a obesidade é o desenvolvimento de intervenções que promovam o aumento do gasto energético por termogênese no tecido adiposo marrom/bege (BAT/bege). Neste trabalho foi investigado se há um impacto diferencial de genética e de fatores ambientais na ativação do tecido adiposo marrom, e na homeostase energética, em três linhagens de camundongos, Balb/c/JUnib (Balb), C57BL/6JUnib (C57) e Unib: SW (Swiss), com background genético diferente. Os animais foram comparados quanto as suas diferenças fenotípicas, metabólicas e de ativação do BAT, em condições basais e após intervenção com estímulos ambientais, mais especificamente dieta hiperlipídica e atividade física. Nas condições basais, a linhagem Balb apresentou melhor controle metabólico e térmico, já que foi a linhagem com menor glicemia de jejum, melhor controle de glicemia, menor perda de temperatura do BAT e core quando exposto ao frio agudo e menor massa relativa de tecidos adiposos. Após a intervenção com atividade física, a linhagem Balb foi a única que diminuiu a porcentagem de ganho de peso e melhorou o controle da glicemia, e a linhagem Swiss foi quem teve maior diminuição da massa relativa dos tecidos adiposos brancos. Com a dieta hiperlipídica, as três linhagens aumentaram a porcentagem de ganho de peso, glicemia de jejum e a massa relativa dos tecidos adiposos, e tiveram uma menor perda de temperatura do BAT quando expostos ao frio agudo. A linhagem Balb teve melhores características metabólicas e fenotípicas após a adição dos dois estímulos ambientais, já que teve menor porcentagem de ganho de peso, glicemia de jejum e massa relativa de tecidos adiposos, e teve melhor tolerância glicêmica e controle térmico quando comparada as outras duas linhagens. Não se observou diferenças na composição corporal entre as três linhagens, mas observou-se que a linhagem Balb possui maior expressão de genes termogênicos do BAT, Bmp8b, Pgc-1? e Pm20d1, maior quantidade de proteína no BAT, maiores níveis de HDL e menores níveis de colesterol, após exposição ao frio agudo, quando comparado as demais linhagens. Isso sugere que os fatores genéticos têm um impacto no metabolismo, fenótipo e homeostase energética em camundongos. Além disso, a linhagem Balb possui um background genético que promoveu uma vantagem na capacidade de responder aos riscos e benefícios associados aos estímulos ambientais, tendo melhor controle metabólico, térmico e maior expressão de Pm20d1. Assim, a ativação do BAT, principalmente pela termogênese independente da UCP1, parece ser uma área promissora para explicar a vantagem da linhagem Balb em termos metabólicos e de homeostase energética Abstract: Obesity has become a major cause of death, due to metabolic and cardiovascular disorders associated with it. In the past two years, this disease has also been associated with severe cases of COVID-19, reveling an additional impact of obesity in public health. Studies with twins and GWAS (Genome Wide Association Studies) have identified that obesity is the result of the interaction between lifestyle factors and genetics, which makes its treatment and prevention even more complex. One of the alternative strategies to increase the success of therapeutic approaches to weight loss is the increase in energy expenditure, through thermogenesis, regulated by the beige/brown adipose tissue (BAT). In this study we investigated gene-by-environment interactions on BAT activity and energy expenditure, in three mice strains Balb/c/JUnib (Balb), C57BL/6JUnib (C57) e Unib: SW (Swiss), with different genetic background. These animals were compared regarding its metabolic, phenotypic and BAT activity differences, both in basal conditions and after environmental factors interventions (high fat diet and physical activity). The baseline of these animals revealed that Balb had a better metabolic and thermic control, since it was the strain with lower fasting glucose, better glycemic control, lower BAT and core heat loss after acute cold exposure, and lower relative mass of adipose tissues. After the physical activity intervention, Balb was the only strain that decreased its percentage of weight gain and improved its glycemic control, and Swiss animals had greater decrease in relative mass of white adipose tissue. With the high fat diet, all three strains increased its percentage of weight gain, fasting glucose and relative mass of adipose tissues, and decreased BAT heat loss after cold exposure. Balb was the strain with better metabolic and phenotypic characteristics after the addition of the two environmental factors under analysis, since it had lower percentage of weight gain, fasting glucose and relative mass of adipose tissue, and had better glycemic and thermic control when compared to the other two strains. We did not observe differences in body composition between the three strains, but we did notice that Balb had higher expression of BAT’s thermogenic genes, Bmp8b, Pgc-1? e Pm20d, higher BAT amount of protein, higher levels of HDL and lower levels of cholesterol, after acute cold exposure, comparing with the other two strains. This suggests that genetic factors have an impact on metabolism, phenotype, and energy homeostasis in mice. In addition, Balb has a genetic background that promotes and advantage of this strain to respond to benefits and risks associated with environmental factors, having a better metabolic and thermic control and higher expression of Pm20d1. Hence, BAT activation, specially via UCP-1 independent thermogenesis seems to be a promising area to explain Balb’s superiority in maintaining metabolic and energy homeostasis Mestrado Fisiopatologia Médica Mestra em Ciências FAPESP 2014/07607-8 CAPES 001
Databáze: OpenAIRE
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