Consumo agudo de dieta obesogênica aumenta os níveis de TNFα e prejudica a resposta anti-inflamatória colinérgica através da expressão de Let-7 em hipotálamo de camundongos

RESUMO

INTRODUÇÃO: A obesidade tem como causa fundamental o desbalanço entre as calorias ingeridas e a energia dispendida. A regulação desse balanço energético é realizada, principalmente, por núcleos especializados presentes no hipotálamo e suas populações de neurônios com ações orexigênicas e anorexigênicas. Os receptores colinérgicos do tipo nicotínico desempenham um papel importante nesse processo, já que estão envolvidos com a alteração da excitabilidade neuronal e, assim, atuando na secreção de neurotransmissores. O receptor nicotínico de aceticolina do tipo α7 (α7nAChR), quando ativado pela acetilcolina, inibe a produção de citocinas inflamatórias. Além disso, estudos recentes têm correlacionado a modulação negativa desse receptor com o desenvolvimento de hiperfagia e, consequentemente, obesidade, já que o consumo de dieta obesogênica, mesmo que por curtos períodos, leva à diminuição na expressão de α7nAchR, enquanto a ativação do receptor induz resulta em menor ingestão alimentar. Porém, os mecanismos pelos quais α7nAChR encontra-se diferencialmente expressos em modelos como os de obesidade ou consumo de dietas obesogênicas ainda não são conhecidos.

OBJETIVOS: Investigar os mecanismos moleculares envolvidos com a falha da resposta anti-inflamatória colinérgica hipotalâmica dirigida pela ingestão a curto prazo de dieta obesogênica, a qual culmina em hiperfagia e predispõe o desenvolvimento de obesidade em camundongos.

MÉTODOS: 1) Análises de bioinformática: foram realizadas análises preditivas de microRNAs candidatos a regularem a expressão de Chrna7, que codifica o receptor α7nAChR, através da plataforma TargetScan (release 8.0, disponível em https://www.targetscan.org/vert_80/); 2) Animais experimentais: os experimentos com animais foram autorizados pela Comissão de Ética no Uso de Animais da Universidade Estadual de Campinas (CEUA/UNICAMP), protocolo nº 5715-1/2021. Camundongos C57BL/6 machos, com idade entre 8 a 10 semanas de vida, foram alimentados por um período de 3 dias com dieta controle (CT - padrão para roedores, 3,5kcal/g) ou obesogênica (OB – rica em gorduras saturadas e açúcar simples, 4,8kcal/g). Após, os animais foram eutanasiados para coleta de soro e hipotálamo. Foram avaliados parâmetros murinométricos (peso e adiposidade), consumo alimentar, parâmetros bioquímicos séricos (glicemia, insulinemia, leptinemia, ácidos graxos livres) e hipotalâmicos (perfil de ácidos graxos, expressão gênica e conteúdo proteico de citocinas pró-inflamatórias e do receptor α7nAChR, além da expressão do microRNA de interesse); 3) Cultura de células: a linhagem de neurônios hipotalâmicos mHypo-A foi tratada com o soro dos animais CT ou OB (2%) durante 24 h e, em seguida, foi avaliada a expressão gênica de Chrna7 e do microRNA de interesse. A linhagem também foi tratada com os fatores séricos/hipotalâmicos modulados pelo consumo de dieta obesogênica nos animais experimentais (insulina, leptina e TNFα) por 24 h para posterior avaliação da expressão gênica de Chrna7 e do microRNA de interesse. Na linhagem HEK 293, foi realizado ensaio de luciferase para confirmação da interação microRNA/mRNA. A sequência Chrna7-3′UTR que contém o sítio potencial de ligação para o microRNA de interesse foi obtida por amplificação por PCR. As células foram co-transfectadas com o plasmídeo pGL3-Chrna7-3′-UTR ou pGL3-Chrna7-3′-UTR-mut usando Lipofectamine Reagent e Plus Reagent (Invitrogen), e com mimético-controle (scramble) ou mimético do microRNA de interesse por 48 h. A atividade da luciferase foi mensurada em luminômetro; 4) Análise estatística: os dados foram analisados por Teste T de Student ou ANOVA One-way seguido por post-hoc de Tukey. Foram considerados estatisticamente significativos valores de p ≤ 0.05.

RESULTADOS: As análises de bioinformática apontaram os microRNAs da família Let-7 como preditos à regulação dos níveis de Chrna7, com pareamento conservado entre diferentes espécies (incluindo humanos e roedores). Os camundongos OB apresentaram maior consumo energético durante os 3 dias de dieta, resultando em maior ganho de peso e adiposidade, bem como aumento nos níveis séricos de insulina e leptina e maior expressão gênica e conteúdo proteico de TNFα no hipotálamo. Houve aumento da expressão de Let-7 e diminuição de Chrna7 tanto no hipotálamo dos animais OB, como nas células neuronais tratadas com soro do mesmo grupo. Ainda, o tratamento das células com TNFα levou ao mesmo desfecho no eixo Let-7/Chrna7. O ensaio de luciferase confirmou a hipótese de que Let-7 se liga à 3’ UTR de Chrna7, regulando sua expressão.

CONCLUSÃO: Conclui-se, com os presentes dados, que o consumo agudo, de apenas 3 dias, de uma dieta obesogênica prejudica a homeostase do novo eixo Let-7/Chrna7, culminando no aumento da expressão de Let-7 e diminuição da expressão de conteúdo do receptor α7nAChR em hipotálamo de camundongos. Ainda, parece que o aumento dos níveis de TNFα, resultante desse consumo aguda de dieta obesogênica, exerce influência negativa na modulação do eixo Let-7/Chrna7.

BIBLIOGRAFIA: Souza, A. C. P., Souza, C. M., Amaral, C. L., … Torsoni, M. A. Short-term high-fat diet consumption reduces hypothalamic expression of the nicotinic acetylcholine receptor α7 subunit (α7nAChR) and affects the anti-inflammatory response in a mouse model of sepsis. Souza, C., Amaral, C., Costa, S., … Torsoni, M. . JAK2 / STAT3 Pathway is Required for α7nAChR-Dependent Expression of POMC and AGRP Neuropeptides in Male Mice.

PALAVRA-CHAVE: Resposta anti-inflamatória colinérgica, obesidade, hiperfagia, microRNAs, epigenética