Effect of overfeeding during lactation in the regulation of adiposity and ghrelin signaling in white adipose tissue of young and adult mice

A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública que cresce em todo o mundo, resultante de um desequilíbrio entre ingestão alimentar e gasto energético. O aumento da adiposidade leva ao desenvolvimento de alterações funcionais. Pode-se dizer que a obesidade é o principal fator de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas de maior prevalência como dislipidemias, doenças cardiovasculares e diabetes do tipo 2, acarretando na redução da qualidade e expectativa de vida. A Grelina é um hormônio sintetizado pelo estômago, que atua em diferentes tecidos através de um receptor específico (GHS-R1a), incluindo hipotálamo e tecido adiposo. A grelina tem uma ação direta sobre a regulação hipotalâmica da ingestão alimentar, induzindo um efeito orexígeno. Por outro lado, a grelina também modula o armazenamento de energia nos adipócitos. Esta dupla ação sugere que este hormônio pode atuar como uma ligação entre o sistema nervoso central e mecanismos periféricos. Portanto, considerando que a hiperalimentação neonatal induz obesidade na idade adulta por mecanismos desconhecidos, neste estudo foram pesquisados os efeitos da hiperalimentação no início da vida sobre o desenvolvimento da obesidade e, em particular, a sinalização da grelina no tecido adiposo em ratos jovens e adultos. Foram utilizados camundongos Swiss hiperalimentados através do modelo de redução da ninhada. Para induzir a hiperalimentação as ninhadas foram reduzidas a 3 filhotes machos por lactante no 30 dia de vida pós-natal. As ninhadas controles foram ajustadas em 9 filhotes por lactante. Foram avaliados parâmetros antropométricos como: massa corporal e massa do tecido adiposo visceral. A glicemia de jejum foi avaliada utilizando glicosímetro e fitas teste. A análise do conteúdo das proteínas envolvidas na via de sinalização da grelina foram detectadas pelo método de Western Blotting. Os grupos controle (C) e hiperalimentado (H) foram estudados aos 21 e 180 dias de vida. Os dados demonstram que a hipernutrição no início da vida induz um aumento significativo no peso corporal dos camundongos jovens, começando aos 10 dias, e este aumento de peso persistiu até à idade adulta (180 dias de idade). A glicemia e o peso da gordura visceral foram significativamente maiores no grupo hiperalimentado aos 21 e 180 dias, quando comparado com o grupo controle. Os níveis plasmáticos de grelina acilada apresentaram uma redução de 70% nos animais jovens e 49% adultos obesos. Além disso, no tecido adiposo branco, observamos um maior conteúdo (242%) do receptor de grelina (GHSR1a) nos animais hiperalimentados com 21 dias, e este aumento foi associado à modulação positiva do conteúdo e fosforilação de proteínas envolvidas no estoque e utilização de energia celular, tais como AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. No entanto, ao chegar à idade adulta os animais hiperalimentados não apresentaram diferença significativa no conteúdo de GHS-R1a e das proteínas AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. O conteúdo de PPARɣ foi menor no grupo obeso aos 21e 180 dias. Basicamente, mostramos que o metabolismo do tecido adiposo está alterado na obesidade adquirida no início da vida e, provavelmente, devido a essa modificação, ocorre um novo padrão da via de sinalização da grelina.Obesity is a major public health problem that is growing worldwide, due to an imbalance between food intake and energy expenditure is a major risk factor for the development of most prevalent chronic diseases as dyslipidemias, heart disease and type 2 diabetes, resulting in reduced quality and life expectancy. Ghrelin is a hormone synthesized by the stomach that acts in different tissues via a specific receptor (GHS-R1a), including hypothalamus and adipose tissue. For instance, recent reports have shown that ghrelin has a direct action on hypothalamic regulation of food intake mainly inducing an orexigenic effect. On the other hand, ghrelin also modulates energy stores and expenditure in the adipocytes. This dual action has suggested that this hormone may act as a link between the central nervous system and peripheral mechanisms. Furthermore, concerning nutritional disorders, it has been suggested that obesity may be considered an impairment of the above cited link. Therefore, considering that neonatal overfeeding induces obesity in adulthood by unknown mechanisms, in this study we examined the effects of early life overnutrition on the development of obesity and in particular on adipose tissue ghrelin signaling in young mice. Our data demonstrated that overnutrition during early life induces a significant increase in body weight of young mice, starting at 10 days, and this increase in weight persisted until adulthood (180 days of age). In these animals, blood glucose and visceral fat weight were found higher at 21 and 180 days when compared to the control group. Acylated ghrelin circulating levels were found lower in the young obese pups and adult obese mice. In addition, in white adipose tissue ghrelin receptor (GHS-R1a) expression increased and was associated to positive modulation of content and phosphorylation of proteins involved in cell energy store and use as AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, and CPT1. However adulthood overfeeding animals showed no significant difference in the content of GHS-R1a and protein AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, and CPT1. PPARγ content decreased in obese group at 21 and 180 days. Basically, we showed that adipose tissue metabolism is altered in early life acquired obesity and probably due to such modification a new pattern of ghrelin signaling pathway takes place