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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.17.2020.tde-11022020-145117
Documento
Autor
Nombre completo
Ana Paula de Assis
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Ribeirão Preto, 2019
Director
Tribunal
Kettelhut, Isis do Carmo (Presidente)
Alberici, Luciane Carla
Elias, Lucila Leico Kagohara
Perandini, Patricia Chimin
Título en portugués
Efeito dos glicocorticoides na regulação das vias de geração de glicerol-3-fosfato e termogênese do tecido adiposo marrom de ratos
Palabras clave en portugués
Glicerol-3-fosfato
Glicocorticoides
Lipogênese
Lipólise
Tecido adiposo marrom
Temogênese
Resumen en portugués
Os glicocorticoides (GCs) são hormônios esteroides capazes de influenciar o metabolismo lipídico no tecido adiposo, podendo tanto levar ao aumento da adiposidade quanto da lipólise, dependendo da localização dos diferentes depósitos de gordura no organismo. Estes hormônios podem aumentar o conteúdo de gordura do tecido adiposo marrom (TAM) e levar à supressão da termogênese por mecanismos ainda pouco esclarecidos. Sabendo que a manutenção das reservas de triacilglicerol (TAG) é de extrema importância para garantir o funcionamento adequado do tecido, o objetivo do presente trabalho foi investigar o efeito do tratamento com dexametasona, um glicocorticoide sintético, na regulação do metabolismo lipídico, com ênfase nas vias de geração de glicerol-3-fosfato (G3P), bem como avaliar o efeito deste hormônio na capacidade termogênica do TAM. As três vias de geração de G3P foram investigadas: 1) via glicolítica, estimada pela captação de 2-desoxi-1-[14C]-glicose; 2) via gliceroneogênica, avaliada pela incorporação de 1-[14C]-piruvato em glicerol-TAG e pela atividade da enzima fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK); 3) fosforilação direta do glicerol, avaliada pela atividade e conteúdo da enzima gliceroquinase (GK) e pela velocidade de incorporação de 1- [14C]-glicerol em lipídios totais. Além disso, foi avaliado o conteúdo proteico de importantes marcadores de atividade e função mitocondrial, tais como proteína desacopladora-1 (UCP-1), voltage-dependent anion channel (VDAC), citrato sintase e os complexos da cadeia transportadora de elétrons. Adicionalmente, foram avaliadas a capacidade termogênica e a resposta simpática do TAM, por meio da medida da temperatura e do conteúdo de noradrenalina. Os animais tratados com dexametasona apresentaram perda de peso corporal, acompanhada da perda de massa muscular, hiperglicemia, hiperinsulinemia e atrofia das glândulas adrenais. O TAM apresentou um aumento no conteúdo de gordura total com consequente aumento no peso e mudança fenotípica, adquirindo uma aparência característica de tecido adiposo branco. Esse aumento do conteúdo de gordura foi devido ao desbalanço entre os processos de lipólise e lipogênese. O tratamento induziu uma provável redução na lipólise, acompanhada da redução do conteúdo proteico da lipase hormônio sensível (LHS) fosforiladae aumentou a atividade de enzimas envolvidas no processo de lipogênese, tais como a glicose- 6-fosfato desidrogenase (G6PDH) e ATP-citrato liase (ACL). O tratamento não alterou a captação de glicose pelo tecido, embora tenha reduzido o conteúdo proteico do transportador de glicose, GLUT4. Adicionalmente, o tratamento não alterou a via gliceroneogênica, uma vez que não houve diferença entre os grupos na incorporação de 1-[14C]-piruvato em glicerol-TAG, bem como na atividade e conteúdo proteico da enzima PEPCK, enzima chave desta via. Por outro lado, o tratamento hormonal aumentou a atividade e o conteúdo proteico da enzima GK, enzima que promove a fosforilação direta do glicerol, embora não tenha sido verificado aumento na incorporação de 1-[14C]-glicerol em lipídios totais do TAM. Entretanto, foi observado que o tratamento com dexametasona reduziu o conteúdo proteico da AQP7, um transportador específico de glicerol existente na membrana plasmática dos adipócitos. Esses resultados sugerem ser a via de fosforilação direta do glicerol a responsável por manter o suprimento adequado de G3P necessário para a esterificação de AGs e armazenamento de TAG. Este trabalho também demonstrou que o tratamento com dexametasona reduziu o conteúdo proteico de importantes marcadores mitocondriais, como UCP-1, VDAC, citrato sintase e os complexos I, II e IV da cadeia transportadora de elétrons, sugerindo uma redução na capacidade termogênica do tecido. Essa hipótese foi comprovada pela redução da capacidade do tecido em aumentar a temperatura após estímulo com noradrenalina quando comparados com os animais controles. Além disso, o conteúdo de noradrenalina foi reduzido no tecido dos animais tratados com o GC. Esses resultados sugerem que o tratamento com dexametasona é capaz de reduzir a capacidade termogênica do TAM, tanto por interferir na resposta deste tecido ao estímulo simpático, como por reduzir o estímulo do sistema nervoso simpático (SNS) para o TAM.
Título en inglés
Effect of glucocorticoids on the regulation of glycerol-3-phosphate generation pathways and thermogenesis in brown adipose tissue of rats
Palabras clave en inglés
Brown adipose tissue
Gluocorticoids
Glycerol-3-phosphate
Lipogenesis
Lipolysis
Thermogenesis
Resumen en inglés
Glucocorticoids (GCs) are steroid hormones well known involved in the regulation of lipid metabolism of adipose tissue, leading to an increase or decrease in lipid content, depending on the fat depot location in the body. These hormones increase the fat content of brown adipose tissue (BAT) and suppress thermogenesis by mechanisms still unclear. Considering that the maintenance of the triacylglycerol (TAG) reserves is extremely important to ensure the appropriate function of this tissue, the aim of this study was evaluate the effect of dexamethasone treatment, a synthetic GC, on lipid metabolism regulation, emphasizing the glycerol-3-phosphate (G3P) generation pathways for triacylglycerol (TAG) synthesis, as also its role on BAT thermogenesis of rats. The three pathways of G3P formation were evaluated: 1) glycolytic pathway, estimated by 2-Deoxi-1-[14C]-glucose uptake; 2) glyceroneogenic pathway, estimated by 1-[14C]-pyruvate incorporation in glycerol-TAG and by phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) activity; 3) direct phosphorylation of glycerol, estimated by the content and activity of glycerokinase (GK), and by glycerol-U-[14C] incorporation in TAG. Moreover, the mitochondrial activity and function were estimated by the protein content of uncoupling protein 1 (UCP-1), voltage-dependent anion channel (VDAC), citrate synthase and electron transport chain complexes. In addition, the thermogenic capacity and the sympathetic response of BAT were evaluated by temperature measurement and noradrenaline content. Dexamethasone treated animals showed body weight loss accompanied by muscle mass loss, hyperglycemia, hyperinsulinemia and adrenal glands atrophy. The BAT showed elevated lipid content with an increase in weight and phenotypic changes. The increase in lipid content was due to an unbalance between lipolysis and lipogenesis. Dexamethasone treatment induced a reduction of lipolysis, accompanied by a decrease in hormone sensitive lipase (HSL) phosphorylation and induced an increase in the lipogenic enzymes activity such as: glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) and ATP citrate lyase (ACL). The hormonal treatment did not change the glucose uptake rates in BAT, although it reduced the protein content of the glucose transporter - GLUT4. In addition, the treatment did not change theincorporation of 1-[14C]-pyruvate in glycerol-TAG as well as the activity and protein content of PEPCK. On the other hand, the treatment increased the activity and the protein content of GK, enzyme which promotes the phosphorylation of glycerol, although there was no increase in glycerol-U-[14C] incorporation in TAG. Dexamethasone treatment reduced the protein content of AQP7, a specific glycerol transporter expressed in adipocytes membrane. These results suggest that the direct phosphorylation of glycerol by GK could be responsible for the maintenance of adequate supply of G3P required for fatty acid esterification and storage of TAG. This study also demonstrated that dexamethasone treatment reduced the protein content of mitochondrial markers such as UCP-1, VDAC, citrate synthase and electron transport chain complexes I, II e IV, suggesting a reduction in the thermogenic capacity of this tissue. This hypothesis was corroborated with the reduction of tissue capacity to increase the temperature after noradrenaline stimulation, compared with control group. Furthermore, noradrenaline content in BAT of dexamethasone-treated animals was reduced. These results suggest that dexamethasone treatment is able to reduce the thermogenic capacity by interfering in BAT response to the sympathetic stimuli, or also reducing the sympathetic stimuli to the BAT.
 
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Fecha de Publicación
2020-04-28
 
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