Regulação da ação e sinalização de insulina em amígdala de animais controles e obesos : efeitos na ingestão alimentar, via inflamatória e stress de retículo endoplasmático

Orientador: Patrícia de Oliveira PradaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: A insulina tem efeitos anorexigênicos, reduzindo o peso corporal. Entretanto, a maior parte dos estudos teve como foco a ação e sinalização de insulina no hipotálamo. Assim, o primeiro objetivo do trabalho foi investigar a expressão e grau de fosforilação das proteínas da via de sinalização de insulina (IR/Akt), assim como a modulação da ingestão alimentar após estímulo com insulina na região da amígdala em animais controles. No segundo objetivo, investigamos se o bloqueio farmacológico da via da insulina com LY24002 na amígdala alterou a ingestão alimentar em resposta à insulina. O consumo de dieta hiperlipídica tem sido associado à resistência à insulina no hipotálamo. Assim, o terceiro objetivo foi investigar se a obesidade induz resistência à insulina nessa região e em adição investigar se a via inflamatória IKK/NFkB e o ER stress estavam alterados em amígdala de animais obesos. Obervou-se que após a injeção de insulina na amígdala, não houve diferença no peso corpóreo após 24 horas em animais controles. Em relação à ingestão alimentar, quatro horas após a injeção de insulina na amígdala, não houve diferença, entretanto, após 8, 12 e 24 horas houve uma diminuição na ingestão alimentar em animais controles. Após o bloqueio da PI3q com o inibidor farmacológico LY (240002), trinta minutos antes da injeção de insulina, observou se que a insulina não foi capaz de reduzir a ingestão alimentar. Verificou-se, após a injeção de insulina na região da amígdala, um aumento da fosforilação do receptor de insulina (IR) e da AKT em animais controles. Para confirmação da dissecção da amígdala, testou-se a expressão protéica FKBP5, que é expressa especificamente na região da amígdala. Os animais foram submetidos à dieta hiperlipídica e padrão por 3 meses e realizou-se um ITT (Teste Tolerância Insulina) para verificar a resistência à insulina dos animais. Observou-se que os animais obesos ficaram resistentes à insulina. Em relação ao peso corpóreo, houve um aumento de peso entre os obesos. Já em relação à ingestão alimentar, não houve diferença na ingestão após 4, 8, 12 e 24 horas entre os animais obesos. Após a injeção de insulina na região da amígdala, não se observou diferença na fosforilação da AKT de animais obesos quando comparada ao controle. Observou-se um aumento da fosforilação da JNK, da IKK alfa e beta, além da PERK e IRE1 no grupo submetido à dieta hiperlipídica quando comparada ao controle. Sendo assim, concluí-se que: o controle da ingestão alimentar é realizado, pelo menos em parte, pela ação da insulina na amígdala; e que o efeito da insulina na amígdala é via IR/PI3q/Akt. Os animais obesos apresentam resistência à ação da insulina na amígdala e esta é associada à redução da ativação da via IR/Akt. Acredita-se também que a dieta hiperlipídica aumenta a ativação, na amígdala, de serinas quinases que participam da via inflamatória e do stress do retículo endoplasmático, o que pode justificar a resistência à insulinaAbstract: Insulin has anorexigenic effects, reducing body weight. However most part of the studies has focused on hypothalamic insulin signaling. Thus the aim of the study was too investigated if insulin activates IR/Akt pathway in the amygdale and if this activation controls feeding. Besides this, it was investigated if the inhibition of PI3K by LY294002 alters food intake. In obese animals models insulin induces IR/PI3K/Akt pathway is impaired in the hypothalamus. Low grade inflammation characterized at cellular level by an activation of IKK/IKB/NF-KB pathway and JNK activation, and also induce of endoplasmatic reticulum (ER) stress are molecular mechanisms involved in insulin resistance in the hypothalamus of obese roedents. So, it was investigated if high fat diet impairs insulin signaling and action in the amygdale and if low grade inflammation and ER stress were present in this brain region. Food intake is decreased and IR and Akt phosphorylation were increased in response to insulin in the amygdale of control rats. In order to confirm whether the dissections of amygdale were corrected, the membranes with anti-co-chaperone FK506 binding protein 51 (FKBP5) antibody were re-blotted. FKBP51 is expressed in the amygdale region but not in striatum. It was observed the presence of FKBP5 in their membranes, indicating that the dissections of amygdale were appropriated. The administration of LY prior to insulin in the amygdale abolished this effect and also impaired Akt not IR phosphorylation in response to insulin. Body weight was increased in rats fed with HFD compared to control rats. Insulin tolerance test showed that obese rats were insulin resistant in comparison to control rats. Insulin injected in the amygdale did not decrease food intake after 4, 8, 12, 24 h. The IR and Akt phosphorylation were blunted in rats on HFD. The IKK and JNK phosphorylation were also increased in the amygdale of obese rats. In order to evaluate ER stress, it was investigated whether high fat feeding alters the protein expression of RNA-activated protein kinase-like ER resident kinase (PERK) and inositol-requiring kinase (IRE1). PERK and IRE1 protein expression were increased in the amygdale of rats fed a HFD compared to control rats, suggesting increased ER stress in the amygdale of obese rats Summing up, it was suggested that amygdale is an important region for food intake regulation in response to insulin and this regulation is disrupted in obese rats. It was also shown that food intake is regulated in a PI3K/Akt manner in the amygdale similarly to what occurs in the hypothalamus. Besides, data were provided suggesting that obese rats may have low grade inflammation and ER stress in parallel to insulin resistance in the amygdaleDoutoradoClinica MedicaDoutora em Ciência