Investigação do papel dos ácidos graxos na modulação da expressão do receptor nicotínico colinérgico α7 no hipotálamo de camundongos

RESUMO

INTRODUÇÃO: Sabe-se que o consumo de dietas obesogênicas ou excessivas em gordura saturada levam á condições inflamatórias na região do hipotálamo. O papel dos ácidos graxos (AG) na deflagração de distúrbios na homeostase energética vem sendo estudado há alguns anos, devido á sua atuação como móleculas sinalizadoras em diversas vias, inclusive com importante influência na função neuronal. Recentemente foi demonstrado que, no hipotálamo de camundongos, a exposição à dieta hiperlipídica (HL) promove um aumento não só na expressão de receptores de AG (família GPR40), como também existe acúmulo de AG saturados diretamente nessa região do SNC. Neste interím, um trabalho do nosso grupo demonstrou que a exposição aguda (3 dias) a uma dieta hipercalórica rica em gorduras saturadas, promove prejuízos em um mecanismo de combate à inflamação, levando à diminuição da expressão e da cascata de sinalização disparada pelo receptor nicotínico colinérgico α7 (α7nAchR) no hipotálamo de camundongos. Já foi demonstrado também que o α7nAchR é capaz de modular a ingestão alimentar e a ausência ou diminuição da sua expressão é capaz de levar ao aumento na infiltração de macrófagos M1 e consequente maior inflamação no tecido adiposo. Diante disso, a hipótese investigada no presente projeto é que o consumo agudo de uma dieta obesogênica, rica em gorduras saturadas, levaria à modificação do conteúdo de AG na circulação sanguínea e no hipotálamo, acarretando na diminuição da expressão hipotalâmica de α7nAchR e prejuízos na homeostase energética em camundongos.

OBJETIVOS: Avaliar a quantidade e o perfil de ácidos graxos hipotalâmicos e sua possível relação com os danos na via anti-inflamatória colinérgica em camundongos expostos ao estímulo agudo com dieta obesogênica.

MÉTODOS: 1) Animais experimentais: os experimentos 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, conteúdo sérico e hipotalâmico total de ácidos graxos, perfil de ácidos graxos hipotalâmicos e análise da expressão gênica (por Real Time PCR) e conteúdo proteico (por imunofluorescência) do receptor α7nAChR; 2) Cultura de células: a linhagem de neurônios hipotalâmicos mHypo-A foi tratada com o soro dos animais CT ou OB (2%, por 24 h) e, em seguida, foi avaliada a expressão gênica de Chrna7. A linhagem também foi tratada com pool de ácidos graxos com composição semelhante à encontrada na circulação de camundongos com obesidade induzida por dieta (NEFA 12.5mM, por 24 h) e, em seguida, foi avaliada a expressão gênica de Chrna7; 3) Análise estatística: os dados foram analisados por Teste T de Student. Foram considerados estatisticamente significativos valores de p ≤ 0.05.

RESULTADOS: A exposição á 3 dias de dieta obesogênica levou à diminuição da expressão de Chrna7 (gene que codifica o α7nAchR ) e do conteúdo de α7nAchR no hipotálamo. Os animais OB ainda apresentaram maior ingestão calórica, ganho de peso e maior adiposidade, em comparação aos CT. Não houve diferença no conteúdo de ácidos graxos livres no soro. Contudo, os animais submetidos á dieta obesogênica apresentaram um aumento de ácidos graxos hipotalâmicos totais, quando comparados aos animais controles, mas, ao comparar separadamente, entre saturados, monoinsaturados e poliinsaturados, não houve diferença significativa entre os grupos. A linhagem de neurônios hipotalâmicos tratada com o soro dos camundongos OB apresentou diminuição da expressão do receptor α7nAchR, assim como aconteceu após o tratamento desses neurônios com NEFA.

CONCLUSÃO: Conclui-se, a partir destes dados preliminares, que a exposição à 3 dias de dieta obesogênica é suficiente para desencadear algumas alterações fenotípicas nos animais e, concomitantemente á isso, ocorre a diminuição da expressão do receptor nicotínico colinérgico α7, favorecendo o aumento do consumo calórico (hiperfagia), o que pode predispor á obesidade. Apesar de não haver diferença no perfil de AG hipotalâmicos, o tratamento de linhagem neuronal, tanto com o soro dos animais OB, quanto com NEFA, em composição semelhante a encontrada em soro de animais obesos, leva à diminuição da expressão do receptor. Assim, mais experimentos serão realizados a fim de investigar mais a fundo a participação dos ácidos graxos na diminuição de α7nAchR hipotalâmico e consequente indução de hiperfagia e predisposição de obesidade.

BIBLIOGRAFIA: DE PAULA SIMINO, L. A. et al. Lipid overload during gestation and lactation can independently alter lipid homeostasis in offspring and promote metabolic impairment after new challenge to high-fat diet. Nutrition & Metabolism, v. 14, n. 1, p. 16, 2017. MILANSKI, M. et al. Saturated fatty acids produce an inflammatory response predominantly through the activation of TLR4 signaling in hypothalamus: Implications for the pathogenesis of obesity. Journal of Neuroscience, v. 29, n. 2, p. 359–370, 14 jan. 2009. SOUZA, A. C. P. et al. 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. Frontiers in Immunology, v. 10, n. MAR, p. 1–15, 22 mar. 2019. SOUZA, C. et al. JAK2 / STAT3 Pathway is Required for α7nAChR-Dependent Expression of POMC and AGRP Neuropeptides in Male Mice. Cell Physiol Biochem, 2019. Thaler, Joshua P. et al. Obesity is associated with hypothalamic injury in rodents and humans, December 27, 2011. Engel, Daiane F.; Velloso, Licio A. The timeline of neuronal and glial alterations in experimental obesity. v. 208, May 1,2022.

PALAVRA-CHAVE: Obesidade, hiperfagia e inflamação