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Title: Efeito temporal da dieta rica em carboidratos simples sobre o metabolismo do tecido adiposo de ratos jovens.
Authors: Queiroz, Karina Barbosa de
metadata.dc.contributor.advisor: Cota, Renata Guerra de Sá
Keywords: Carboidratos - metabolismo
Obesidade nas crianças
Resistência à insulina
Issue Date: 2014
Citation: QUEIROZ, K. B. de. Efeito temporal da dieta rica em carboidratos simples sobre o metabolismo do tecido adiposo de ratos jovens. 2014. 103 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2014.
Abstract: O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito temporal de uma dieta rica em carboidratos simples (PTD), após o desmame, sobre o metabolismo do tecido adiposo retroperitoneal (TAR) de ratos jovens. Por questões didáticas, dividimos esta tese em 3 capítulos: 1) efeito da PTD sobre a atividade transcricional de genes adipogênicos em três períodos de tempo (4, 8 e 12 semanas), a fim de se fornecer as informações sobre as networks envolvidas na resposta do TAR ao excesso de carboidrato simples; 2) efeito do exercício de endurance (durante 4 e 8 semanas) em ratos recém desmamados (RD) alimentados com a PTD sobre os níveis de leptina e suas ações periféricas no TAR; e o 3) efeito temporal da PTD sobre a expressão de microRNAs no mesmo tecido. No Capítulo I, ratos Wistar RD foram alimentados com uma dieta padrão (STD) ou PTD (68% de carboidratos) durante 4, 8 ou 12 semanas e o TAR foi removido para análises histopatológicas e PCR array (adipogênese). A PTD induziu hipertrofia e hiperplasia dos adipócitos no TAR após 12 semanas de ingestão. Além disso, a PTD alterou VLDLc e tracilglicerois séricos, bem como parâmetros glicometabólicos. O agrupamento hierárquico demonstrou mudanças induzidas pela PTD no padrão de expressão do grupo de genes testados. Análises de vias metabólicas, as quais utilizaram o algoritmo para análise de enriquecimento da plataforma MetaCore da Thompson Reuters, associaram o cluster dos genes diferencialmente expressos com vias canônicas relacionadas à regulação da diferenciação e proliferação de adipócitos (p-valor< 10-7). Portanto, nossos resultados sugerem que ratos RD alimentados com PTD aumentam o tamanho e o número de adipócitos devido à up regulation de sinais pró-adipogênicos (sinalização do PPAR) e à down regulation de sinais anti-adipogênicos (sinalização Wnt) em adultos jovens. No Capítulo II, ratos RD alimentados com as dietas STD ou PTD foram submetidos ao treinamento físico em esteira durante 4 ou 8 semanas. Os principais resultados obtidos sugerem que a PTD induz um aumento na expressão da leptina no TAR, enquanto o treinamento de endurance reduz o tamanho dos adipócitos via lipólise mediada pela leptina após 8 semanas. Em ratos treinados alimentados com a PTD, ocorre o desenvolvimento do depósito de gordura e a up regulation do mRNA e da leptina circulante. No Capítulo III, ratos RD alimentados com as dieta STD ou PTD durante 4, 8 ou 12 semanas tiveram o TAR removido para análise da expressão de miRNAs, cuja escolha foi baseada nos prováveis alvos dos mesmos, os quais apresentaram alteração na expressão após análise do agrupamento hierárquico (Capítulo I): três miRNAs anti-adipogênicos (rno-miR-let-7, rno-miR-27a-3p e rno-miR-200c-3p) e três miRNAs associados às condições metabólicas (rno-miR-125a-5p, rno-miR-125a-3p e rno-miR-126a-3p). Em conjunto, estes dados nos permitem concluir que a PTD regula a expressão de miRNAs no TAR, induzindo um aumento na expressão do miRNA rno-miR-200c-3p e reduzindo a expressão do miRNA rno-miR-27a-3p. Embora estes resultados estejam em fase de finalização, este é o primeiro estudo que considera a expressão de miRNAs desencadeada pela interação entre dieta pós-desmame e tempo, o que pode ser crucial para compreender o impacto que a composição da dieta possui sobre a decisão da célula adiposa de aumentar o volume ou em número.
metadata.dc.description.abstracten: In this study, we assessed the time-course effect of a high-sugar diet (HSD), after weaning, on retroperitoneal white adipose tissue (rWAT) metabolism of young rats. To didactic purposes, we have divided this thesis in three chapters: 1) the effect of a HSD on the transcriptional activity of adipogenic genes in a time-course study (4-week, 8-week and 12 week periods), to provide insight regarding the genetic networks involved in the rWAT response to dietary sugar; 2) the effect of endurance training (4-week and 8-week periods) in weaned rats fed with a HSD on leptin levels and its actions on rWAT; and 3) the time-course effect of a HSD on microRNAs expression on rWAT. In Chapter I, weaned male Wistar rats were fed a standard (STD) or HSD (68% carbohydrates) for 4-week, 8-week or 12-weeks, and rWAT was removed for histopathology and PCR array (adipogenesis) analyses. The HSD induced adipocyte hypertrophy and hyperplasia in rWAT after 12 weeks of ingestion. Additionally, the HSD altered serum VLDLc, triacylglycerol, and glucometabolic parameters. Hierarchical clustering revealed HSD-induced changes in the expression patterns of the tested gene set. Pathway analysis, which used the enrichment analysis algorithm of the Thompson Reuters MetaCore platform, associated a cluster of differentially expressed genes with canonical pathways related to regulating adipocyte differentiation and proliferation (P-value < 10-7). Thus, HSD feeding post-weaning increased both the adipocyte size and number by simultaneously up-regulating pro-adipogenic signals (the PPAR pathway) and down-regulating anti-adipogenic signals (Wnt pathway) in young adults. In Chapter II, weaned rats fed with STD or HSD diets were subjected to running training for 4- and 8-week periods. Our results suggest that an HSD induces an increase in leptin expression in rWAT, while reducing adipocytes via leptin-mediated lipolysis after an 8-week period. In exercised rats fed an HSD, TAG synthesis and storage overlaps with lipolysis, promoting fat store development and Lep mRNA and plasma protein up regulation in adult rats. In Chapter III, rWAT of post-weaning rats fed with STD or HSD diets for 4-week, 8-week or 12-week periods was removed to access the miRNAs levels. We chose miRNAs whose possible targets were altered in the PCR array: three anti-adipogenics miRNAs (rno-miR-let-7, rno-miR-27a-3p, and rno-miR-200c-3p), and three miRNAs related to metabolic conditions (rno-miR-125a-5p, rno-miR-125a-5p and rno-miR-126a-3p). Together, these data suggest that HSD regulates the miRNAs expression on rWAT, increasing the miRNA rno-miR-200c-3p levels and down regulating the miRNA rno-miR-27a -3p levels. Although our results require further investigation, this is the first study that relates the relationship between high-sugar diet and period of feeding after weaning, which may be essential to understand the diet composition impact on fat cell fate: increase the volume or number.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3940
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 27/10/2014, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 3.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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