O crosstalk entre tecido adiposo (TA) e fígado é essencial para a manutenção da homeostase metabólica frente a diferentes condições de demanda energética. O fluxo de ácidos graxos (AGs) que são secretados pelo TA por meio de lipólise, migram para o fígado, onde então impactam o metabolismo lipídico e da glicose. Em situações de balanço energético negativo, como na exposição ao frio, este fluxo é aumentado sob estímulo adrenérgico, mas não resulta em esteatose hepática, além de ser necessário para atividade termogênica executada no Tecido Adiposo Marrom (TAM). Com base nessas evidências, e no fato de que o fígado exporta triglicérideos (TGs) veiculados em VLDL para o TAM durante o frio, nos questionamos que alterações do metabolismo lipídico hepático ocorrem frente ao estresse térmico por frio e que por sua vez, influenciam o lipidoma do VLDL. Para tal, aventamos a hipótese de que o processo de termogênese adaptativa induz alterações metabólicas e de perfil lipídico no fígado que permitem que o mesmo não acumule gordura e exporte VLDL para sustentar a atividade termogênica do TAM. Sendo assim, avaliamos as alterações do metabolismo lipídico que ocorrem no fígado durante a termogênese adaptativa. Camundongos foram divididos igualmente em 4 grupos: Controle (tempo zero): Animais sob condição de termoneutralidade (30 ºC); Grupos de 1, 3 e 7 dias de aclimatação ao frio (5 ºC). Nossos resultados revelam que a aclimatação ao frio levou a redução de genes envolvidos na de novo lipogênese do fígado, principalmente Scd1. Observamos aumento da presença de ácidos graxos poli-insaturados (AGPI), especialmente aqueles do ômega-3, no fígado, apenas de forma crônica de desafio ao frio, ao mesmo tempo que vimos a normalização dos níveis de TGs, que sob estímulo agudo, estiveram aumentados. A lipidômica dos fígados destes animais revelou alterações profundas no perfil de AGs que incorporam os TGs. Na termoneutralidade, há predominância de ácidos graxos monoinsaturados (AGMIs) e saturados (AGSs), enquanto que, após 7 dias de aclimatação ao frio, AGPIs tais como: DHA, EPA, e ARA, estão predominantemente incorporados ao TG ao invés de AGMIs e AGSs. A expressão gênica e proteica da enzima taxa limitante para a biossíntese dos AGPIs supracitados, a Fads2, foi aumentada frente ao frio no TA branco, enquanto não houve alteração no fígado e no TAM. Avaliando consumo de oxigênio do fígado, observamos aumento da oxidação fosforilativa (OXPHOS), mas notamos decaimento da beta-oxidação nos tempos de aclimatação ao frio. Este dado foi corroborado pelo aumento de coenzima Q (CoQ) e pelo acúmulo de acilcarnitinas. Em etapa final, avaliamos o perfil lipídico da fração de VLDL. Mais uma vez, notamos mudanças quanto ao perfil de incorporação de AGs aos TGs. AGPIs estão incorporados ao TG em maiores quantidades frente o desafio do frio já sob estímulo agudo e permanecem durante maior tempo de aclimatação. Os dados de maneira geral, nos sugerem que o fígado durante a termogênese adaptativa, molda o seu metabolismo lipídico a fim de poupar espécies específicas de AGs que foram captados com o aumento da lipólise e da atividade de Fads2 no TAB. O perfil desses AGs é modificado para incorporação em novos TGs que serão exportados na forma de VLDL, e que sustentarão a atividade termogênica do TAM.

The crosstalk between adipose tissue (AT) and liver is essential for maintaining metabolic homeostasis in different conditions of energy demand. The flow of fatty acids (FAs) that are secreted by the AT through lipolysis migrate to the liver, where they then impact lipid and glucose metabolism. In situations of negative energy balance, such as exposure to cold, this flow is increased under adrenergic stimulation but does not result in hepatic steatosis, in addition to being necessary for thermogenic activity performed in brown adipose tissue (BAT). Based on this evidence, and on the fact that the liver exports triglycerides (TGs) conveyed in VLDL to the BAT during cold weather, we wonder what alterations in hepatic lipid metabolism occur in the face of cold heat stress and which, in turn, influence the lipidoma make VLDL. To this end, we hypothesize that the process of adaptive thermogenesis induces metabolic and lipid profile changes in the liver that allow it not to accumulate fat and export VLDL to sustain the thermogenic activity of BAT. Therefore, we evaluated the changes in lipid metabolism that occur in the liver during adaptive thermogenesis. Mice were equally divided into 4 groups: Control (zero time): Animals under thermoneutral condition (30 ºC); Groups of 1, 3 and 7 days of acclimatization to the cold (5 ºC). Our results prove that acclimatization to cold led to the reduction of genes involved in new liver lipogenesis, mainly Scd1. We observed an increase in the presence of polyunsaturated fats (PUFAs), especially those of omega-3, in the liver, only in a chronic form of cold challenge, at the same time that we saw the normalization of TGs levels, which under acute stimulus, restrictions increased. Lipidomics of the livers of these animals revealed profound changes in the profile of FAs that incorporate TGs. In thermoneutrality, there is a predominance of monounsaturated fats (MUFAs) and saturated fats (SFAs), while, after 7 days of acclimatization to the cold, PUFAs such as DHA, EPA and ARA are predominantly incorporated into TG instead of MUFAs and SFAs. The gene and protein expression of the rate-limiting enzyme for the biosynthesis of the above-mentioned PUFAs, Fads2, was increased in front of the cold in the white AT, while there was no alteration in the liver and in the BAT. Evaluating the oxygen consumption of the liver, we observed the increase in the phosphorylative presentation (OXPHOS), but we noticed the decay of beta-oxidation in the times of acclimatization to the cold. This data was corroborated by the increase in coenzyme Q (CoQ) and acylcarnitine accumulation. In the final step, we evaluated the lipid profile of VLDL extraction. Once again, we noticed changes regarding the incorporation profile of FAs to TGs. PUFAs are incorporated into the TG in greater uses in face of the cold challenge already under acute stimulus and remain during longer acclimatization time. The data in general suggest that the liver, during adaptive thermogenesis, shapes its lipid metabolism in order to spare specific species of FAs that were captured with the increase in lipolysis and Fads2 activity in WAT. The profile of these FAs is modified for incorporation into new TGs that will be exported in the form of VLDL, and that will sustain the thermogenic activity of BAT.