Estudos anteriores do laboratório mostraram que ratos adaptados à uma dieta hiperprotéica, livre de carboidratos (HP), apresentam reduzida taxa de lipólise, evidenciada por baixos níveis de ácidos graxos livres (AGL) plasmáticos e por reduzidas taxas de glicerol liberado em incubações com fragmentos de tecido adiposo ou adipócitos isolados. Para obter maiores informações sobre o mecanismo dessa redução foram investigados, no presente trabalho, os efeitos da dieta HP nos processos neurais de controle da lipólise e na atividade lipolítica dos adipócitos. Os ratos foram adaptados por 15 dias a uma dieta hiperprotéica (w/w, 70% de proteínas, 8% de gorduras, livre de carboidratos) ou a uma dieta controle (16% de proteínas, 66% de carboidratos, e 8% de gorduras) antes dos experimentos, os quais foram realizados no estado alimentado. Os resultados obtidos podem ser resumidos como a seguir: - A adaptação à dieta HP não afetou significativamente nem a hiperglicemia, nem o aumento das concentrações plasmáticas de glicerol e AGL induzidos pela neurocitoglicopenia central, provocada pela infusão intracerebro-ventricular de 2-deoxi-d-glicose (10mg:30µL, por 20min). - A concentração de noradrenalina ou as atividades neuronais dos neurotransmissores (dopamina e serotonina) no VMH e LH não diferiram significativamente em ratos alimentados HP e controles. - Em concordância com estudos prévios in vivo e em fragmentos do tecido adiposo ou adipócitos in vitro, a atividade lipolítica do tecido adiposo perfundido in situ, encontrava-se reduzida em ratos adaptados à dieta HP, como mostrado por concentrações diminuídas de glicerol no dialisado. - Confirmando observações anteriores, a taxa de lipólise basal, (não estimulada), estimada pela liberação de glicerol para o meio de incubação, encontrava-se reduzida em adipócitos de ratos alimentados com dieta HP. A resposta lipolítica à agonistas adrenérgicos não-seletivos (noradrenalina, adrenalina, isoproterenol e fenilefrina) e seletivos (dobutamina, clembuterol, CL316,243 e BRL 37,344) estava reduzida em aproximadamente 40%, em adipócitos de ratos HP. Entretanto, a composição de adrenoceptores, a julgar pela potência relativa dos diferentes agonistas, era similar à de adipócitos de ratos controles. - A inibição, por um antagonista específico β3, SR 59,230, do aumento da lipólise induzida pela noradrenalina ou pelo CL 316,243 foi mais acentuada em adipócitos de ratos HP quando calculada como porcentagem das taxas na ausência do antagonista, mas não diferiu significativamente nos dois grupos experimentais, em termos absolutos. - A resposta lipolítica a agentes lipolíticos que atuam intracelularmente (dibutiril AMPc - DBcAMP, forskolina - FSK ou isobutilmetilxantina - IBMX) encontrava-se reduzida em adipócitos de ratos HP. A estimulação da lipólise pelo DBcAMP e FSK estava reduzida em aproximadamente 45% em adipócitos de ratos HP, uma redução similar à obtida em experimentos com os agonistas adrenérgicos. A redução da estimulação da lipólise por IBMX em adipócitos HP, foi menor (29%). - A adição de adenosina deaminase (ADA) ao meio de incubação resultou em um aumento quantitativamente similar na atividade lipolítica de adipócitos de ratos HP e controles. A adição de ADA e IBMX induziu um aumento na lipólise similar ao induzido pelo DBcAMP isoladamente em adipócitos de ratos HP, mas não em adipócitos controles, nos quais o aumento induzido pelas duas drogas juntas foi menor do que aquele produzido pelo DBcAMP. - A adaptação à dieta HP não afetou o conteúdo da proteína lipase hormônio sensível (HSL) nos adipócitos, mas induziu uma redução de 17% na atividade da enzima. Analisados em conjunto os dados acima permitem as seguintes inferências: - A reduzida atividade lipolítica em ratos adaptados a dieta HP não parece ser devido a uma incapacidade do sistema nervoso central de responder a sinais estimuladores da lipólise ou a mudanças na concentração de neurotransmissores centrais envolvidos na ativação simpática. - A principal razão para a reduzida lipólise basal (não estimulada) em adipócitos de ratos HP parece ser uma modificação no processo intracelular de ativação da lipólise com uma menor proporção da lipase hormônio sensível na sua forma fosforilada (ativa). Tendo em vista estudos recentes da literatura, demonstrando que os mesmos agentes lipolíticos usados no presente trabalho aumentam a lipólise em adipócitos sem alterar o conteúdo ou a atividade da HSL, a reduzida resposta dos adipócitos HP aos agentes lipolíticos provavelmente resultou de uma deficiência dos processos intracelulares de ativação da lipólise, que não dependem da fosforilação da HSL. Não é possível descartar a hipótese de que a dieta HP não afeta a função ou a atividade dos adrenoceptores da membrana do adipócito. Outros estudos são necessários para esclarecer o motivo das alterações na atividade lipolítica dos adipócitos induzidas pela dieta HP. A hipótese é proposta de que elas sejam devidas a uma redução mantida da atividade simpática do tecido adiposo.

Previous studies from this laboratory have shown that rats adapted to a high-protein, carbohydrate-free (HP) diet have reduced rates of lipolysis, evidenced by low levels of plasma free fatty acids (FFA) and by reduced rates of glycerol release by incubated fragments of adipose tissue or isolated adipocytes. To obtain more information about the mechanism of this reduction the effects of the HP diet on central processes involved in lipolysis control and on the lipolytic activity of adipocytes were investigated in this work. Rats were adapted for 15 days to a HP (w/w, 70% protein, 8% fat, no carbohydrate) or to a control (16% protein, 66% carbohydrate and 8% fat) before the experiments, which were performed in the fed state. The results obtained can be summarized as follows: - Adaptation to the HP diet did not affect significantly the hyperglycemia or the increase in plasma glycerol and FFA induced by central neuroglucopenia provoked by intracerebroventricular infusion of 2-deoxyglucose (10mg:30µL, for 20 min). - The concentration of norepinephrine or the neuronal activity of neurotransmitters (dopamine, serotonine) in VMH and LH did not differ significantly in HP-fed and control rats. - ln agreement with previous studies in vivo and with fragments of adipose tissue or adipocytes in vitro, the lipolytic activity of adipose tissue perfused in situ, was reduced in HP-diet adapted rats, as shown by decreased concentration of glycerol in the dialysate. - Confirming previous observations, basal (non-stimulated) rates of lipolysis, estimated by the release of glycerol to the incubation medium, was reduced in adipocytes from HP diet-fed rats. The lipolytic response to non-selective (norepinephrine, epinephrine, isoproterenol and phenilephrine) and selective (dobutamine, clembuterol, CL 316,243 and BRL 37,344) agonists was reduced to about 40% in adipocytes from HP rats. However, the composition of adrenoceptors, as judged by the relative potency of the different agonists, was similar to that in adipocytes from control rats. - The inhibition by a specific antagonist β3 SR 59,230 of the increase in lipolysis induced by norephinephrine or CL 316,243 was more marked in adipocytes from HP-rats when calculated as % of rates in the antagonist absence, but did not differ significantly in the two experimental groups in absolute terms. - The lipolytic response to lipolytic agents that act intracellularly (dibutyryl cAMP- DBcAMP, forskolina - FSK, ou isobutylmethylxanthine - IBMX) was reduced in HP-rats adipocytes. Lipolysis stimulation by DBcAMP and FSK was reduced to about 45% of controls in HP rats adipocytes, a reduction similar to that obtained in the experiments with agonists. The reduction in HP-adipocytes of lipolysis stimulation by IBMX was smaller (29%). - Addition of adenosine deaminase (ADA) to the incubation medium resulted in quantitatively similar increases in the lipolytic activity of adipocytes from HP and control rats. Addition of ADA plus IBMX induced an increase in lipolysis similar to that induced by DBcAMP alone in adipocytes from HP-rats, but not in control adipocytes, in which the increase induced by the two drugs together was smaller than that produced by DBcAMP. - Adaptation to the diet did not affect the adipocyte content of hormone sensitive lipase protein, but induced a 17% reduction in the activity of the enzyme. Taken together, the above data allow the following inferences: - The reduced lipolytic activity in rats adapted to the HP diet does not seem to be due to an inability of the central nervous system to respond to lipolysisstimulating signals or to changes in the concentration of central neurotransmitters involved in sympathetic activation. - The main reason for the reduced basal (non-stimulated) lipolysis in adipocytes from HP-rats seems to be an impairment in the intracellular processes of lipolysis activation with a smaller proportion of the hormone sensitive lipase in the phosphorilated (active) form. ln view of recent studies in the literature demonstrating that the same lipolytic agents used in the present work increase adipocyte lipolysis with no change in HSL content or activity, the reduced response of HP-adipocytes to lipolytic agents probably resulted from an impairment of intracellular processes of lipolysis activation, which do not depend on HSL phosphorilation. The possibility can not be excluded that the HP diet did not affect the function or activity of adipocyte membrane adrenoceptors. The cause of the changes in the lipolytic activity of adipocytes induced by the HP diet remains to be determined. The hypothesis is advanced that they result from a sustained decrease in the adipose tissue sympathetic activity.