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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Tiago Eugênio Oliveira da Silva
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Festuccia, William Tadeu Lara (President)
Cintra, Dennys Esper Corrêa
Colquhoun, Alison
Miyamoto, Sayuri
Title in Portuguese
Ingestão de dieta hiperlipídica rica em óleo de peixe aumenta o gasto energético independentemente de UCP1.
Keywords in Portuguese
Óleo de peixe; Ácidos graxos N3; Balanço energético; Gasto de energia; Obesidade; Tecido adiposo; Lipidômica;
Abstract in Portuguese
Estudos realizados em nosso laboratório encontraram que o aumento do conteúdo corporal de ácidos graxos N3, pela produção endógena via modificação genética, protege camundongos do ganho de peso corporal e obesidade induzida por dieta hiperlipídica. Objetivo: Investigar os mecanismos pelos quais o óleo de peixecontrola o balanço energético de camundongos C57BL6/J e UCP1selvagens e Knockout (KO) protegendo do desenvolvimento da obesidade induzida por dieta, com ênfase nos processos termogênicos dependentes e independentes da UCP1. Materiais e Métodos: Protocolo 1- Camundongos C57BL6/J alimentados por 8 semanas com dieta normal (DN) contendo 10% de lipídeos oriundos do óleo de soja e banha de porco, dieta normal N3 (DNN3) contendo 10% de lipídeos oriundos do óleo de soja e óleo de peixe, dieta hiperlipídica (HFD) contendo 60% de lipídeos oriundos do óleo de soja e banha de porco e dieta hiperlipídica (HFDN3) contendo 60% de lipídeos oriundos do óleo de soja e óleo de peixe foram avaliados para o peso corporal, a eficiência energética, a ingestão alimentar, a calorimetria indireta, a adiposidade, a tolerância à glicose e à insulina, o consumo de oxigênio tecidual e a análise lipidômica do tecido adiposo inguinal (TAI) e marrom (TAM). Protocolo 2- Camundongos selvagens e Knockout para a UCP1 alimentados por 8 semanas com dieta (HFD) e (HFDN3) foram avaliados para o peso corporal, a eficiência energética, a ingestão alimentar, a calorimetria indireta, a adiposidade, a tolerância à glicose, e o consumo de oxigênio tecidual. Resultados: Protocolo 1- Não houve diferenças significativas no ganho de peso, adiposidade, ingestão alimentar, consumo de oxigênio e tolerância à glicose entre camundongos C57BL6/J alimentados com as dietas DN e DNN3. Entretanto, aqueles alimentados com dieta HFDN3, apresentaram reduzido ganho de peso corporal, massa dos tecidos adiposos e eficiência energética quando comparados a camundongos alimentados com dieta HFD. Esses efeitos aconteceram na ausência de alterações significativas na ingestão alimentar medida tanto em gramas quanto em Kcal entre esses grupos. Corroborando a menor eficiência energética, camundongos C57BL6/J alimentados com dieta HFDN3 apresentaram maior consumo de oxigênio e similar atividade locomotora espontânea que camundongos alimentados com dieta HFD. Demonstramos que o consumo de oxigênio do TAI foi maior no grupo HFDN3 quando comparado ao grupo HFD. Por fim, a análise lipidômica do TAI e TAM revelou que a principal modificação ocorreu no enriquecimento dos triacilgliceróis (TAG) desses tecidos, sobretudo um aumento de ácidos graxos altamente insaturados (HUFA) nos TAG de camundongos alimentados com dieta HFDN3. Protocolo 2- Demonstramos que a dieta HFDN3 protege os camundongos UCP1 KO contra o ganho de peso corporal, aumenta o gasto energético e melhora à tolerância à glicose de maneira independente da UCP1. Além disso, observamos que o grupo UCP1 KO HFD aumentou a massa do TAM quando comparado aos outros grupos. Conclusão: A substituição da banha de porco pelo óleo de peixe na dieta aumenta o gasto energético de camundongos reduzindo o ganho de peso corporal e a adiposidade de maneira independente da UCP1. Digno de nota, o enriquecimento dos TAG com HUFA, pode ser um importante fenótipo para respostas observadas no balanço energético do grupo HFDN3 de ambos os protocolos. Acreditamos, em parte, que uma alta mobilização dos HUFA para a beta-oxidação possa estar acontecendo em paralelo com a ativação de vias alternativas de gasto energético. Os mecanismos responsáveis por estas ações serão investigados futuramente.
Title in English
Intake of diet enriched fish oil increases energy expenditure by a UCP1-independent mechanism and protects mice from obesity induced by lard-rich diet.
Keywords in English
Fish oil; N3 fatty acids; Energy balance; Energy expenditure; Obesity; Adipose tissue; Lipidomics;
Abstract in English
We have previously shown that diet-induced obesity is prevented by increasing N3 fatty acids content in the body of mice through genetic modification. Aim: In the present study, we investigated the mechanisms by which the fish oil control the energy balance protecting mice from diet-induced obesity, with emphasis at shivering and non-shivering thermogenesis. Materials and Methods: Protocol 1- C57BL6/J mice were fed during 8 weeks with normal diet (DN) containing 10% of lipids from soy oil and lard, normal diet N3 (DNN3) containing 10% of lipids from soy and fish oils, high fat diet (HFD) 60% of lipids from soy oil and lard and high fat diet (HFDN3) containing 60% of lipids from soy and fish oils. The evaluated parameters were body weight, energy efficiency, food intake, indirect calorimetry, adiposity, glucose and insulin tolerance, tissue oxygen consumption and lipidomic analysis of the white adipose tissue (WAT) and brown adipose tissue (BAT). Protocol 2- Wild type (WT) and UCP1 knockout (KO) mice were fed during 8 weeks with HFD and HFDN3. In Protocol 2, body weight, energy efficiency, food intake, indirect calorimetry, adiposity, glucose tolerance and tissue oxygen consumption were evaluated. Results: Protocol 1- No significant differences were observed in body weight, adiposity, food intake, oxygen consumption and glucose tolerance between mice fed with DN and DNN3. Mice fed with HFDN3, however, displayed reduced body weight gain, epididimal, inguinal and retroperitoneal adipose tissue masses, and energy efficiency when compared to mice fed with HFD. These effects occurred in the absence of significant alterations in food intake measured in grams and Kcal. Corroborating the decrease in energy efficiency, C57BL6/J mice fed with HFDN3 have increased oxygen consumption, but similar spontaneous locomotor activity when compared to mice fed with HFD. We show that oxygen consumption in the WAT in mice fed with HFDN3 was higher than in mice fed with HFD. Finally, the lipidomics analysis in both WAT and BAT revealed an enrichment of the triacylglycerol (TAG) linked to highly unsaturated fatty acids (HUFA, 46 double bonds) in mice fed with HFDN3. Protocol 2- The HFDN3 protects both WT and UCP1 KO groups from body weight gain, increases energy expenditure, and improves glucose tolerance. Moreover, we observe that UCP1 KO HFD group increased the weight of the TAM relative to the other groups. Conclusion: Our results indicate that replacement of lard by fish oil in the diet of mice increases energy expenditure independently of UCP1, decreasing the gain in body weight and adiposity in both protocols. To account for these findings, a model based on the higher mobilization of TAG linked to HUFA for beta-oxidation (relative to less unsaturated moieties) and activation of alternative mechanisms of energy expenditure are proposed to explain the lean phenotype of mice fed with HFDN3. This and other mechanisms of energy expenditure, however, require further investigations.
 
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Release Date
2021-03-21
Publishing Date
2019-05-08
 
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