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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.41.2021.tde-14082021-133536
Document
Auteur
Nom complet
Otoniel Gonçalves de Lima
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2021
Directeur
Jury
Castrucci, Ana Maria de Lauro (Président)
Gomes, Patricia Rodrigues Lourenço
Markus, Regina Pekelmann
Reckziegel, Patrícia
Titre en portugais
Desafios de frio e seus efeitos em processos canônicos termosensores no BAT e sua possível interação com canais TRP 
Mots-clés en portugais
Canais TRPA1
Mus musculus
Peptídeos Natriuréticos
Temperatura
Termogênese
Resumé en portugais
As oscilações diárias de temperatura do ambiente atuam fortemente promovendo mudanças no metabolismo e atividade termogênica do tecido adiposo marrom (BAT) de mamíferos. A ação dos hormônios peptídeos natriuréticos (NPs) e seus respectivos receptores (NP-A, NP-B e NP-C) leva à modulação da atividade termogênica promovendo aumento na expressão de Ucp1e outros genes de metabolismo lipídico e mitocondrial no BAT. Com o intuito de explorar o papel do canal TRPA1 nessas respostas ao desafio de frio, investigamos tanto em animais WT C57Bl/ 6J como em nocautes para Trpa1 (KO) o efeito da temperatura de 22°C em comparação com a termoneutralidade (30oC + 1) sobre a expressão de genes temporizadores circadianos Per1 e Bmal1, genes de receptores de NPs (Npra, Nprb e Nprc), níveis dos hormônios ANP e BNP plasmáticos, bem como dos genes participantes da atividade termogênica e metabolismo lipídico (Ucp1, Pgc1?, Prdm16, Lcad, Cidea, Cpt1α) no BAT de animais dos dois genótipos. Inicialmente, determinamos a zona de termoneutralidade e o peso corporal em camundongos após duas e quatro semanas. Verificamos que a temperatura de 30oC está inserida na zona termoneutra e passamos a usá-la como controle para os dois genótipos. Quanto ao peso corporal, o mesmo não foi alterado em nenhuma das condições experimentais exceto nos animais nocautes para o canal Trpa1 submetidos a 22oC que apresentaram menor ganho de peso em comparação aos animais Trpa1 KO mantidos em 30°C ou WT desafiados a 22°C. Como esperado, os genes Per1 e Bmal1 oscilam em antifase, com picos respectivamente na fase escura e na fase clara, na termoneutralidade. A ausência do canal TRPA1 não parece afetar esse padrão, porém animais Trpa1 KO tiveram níveis reduzidos do gene Per1 após serem expostos por duas semanas em temperatura de 22°C. Os resultados mostraram que nos animais submetidos a 22oC por 2 semanas, houve diminuição dos transcritos dos três subtipos de receptores de NPs e, curiosamente, a expressão de Nprc aumentou após 4 semanas a 30oC. Ainda mais, os níveis plasmáticos de BNP a 22oC permaneceram inalterados nos animais nocautes para Trpa1, ou até diminuíram nos WT, em comparação com 30oC. Estes níveis só aumentaram em ambos os genótipos quando o desafio foi agudo a 10oC, levantando a questão se é o extremo ou é a duração do estímulo que evoca a via dos NPs. Quanto a via termogênica, somente Ucp1 e Lcaad tiveram níveis aumentados em ambos os genótipos após 2 semanas a 22oC, enquanto vários componentes, Prdm16, Cidea, Cpt1, mostraram forte aumento de ranscritos nos animais nocautes para canais Trpa1>.
Titre en anglais
Cold challenge and its effects on thermosensor canonical processes in BAT and their possible interaction with TRP channels
Mots-clés en anglais
Mus musculus
Natriuretic Peptides
Temperature
Thermogenesis
TRPA1 Channels
Resumé en anglais
The daily environmental temperature oscillations promote strong changes in metabolism and thermogenic activity of the brown adipose tissue in mammals. The natriuretic peptides (NPs) and their receptors (NP-A, NP-B and NP-C) modulate thermogenic activity through the induction of Ucp1 expression and other genes related to lipid and mitochondrial metabolism in BAT. Aiming to explore the role of TRPA1 channel in cold-evoked responses, we investigated, in WT C57Bl/ 6J and knockout Trpa1 (KO) mice, the effect of 22oC exposure on the expression. of the clock genes Per1 e Bmal1, the receptor genes Npra, Nprb and Nprc, the blood levels of ANP and BNP, as well as the genes involved in the thermogenic activity and lipid metabolism (Ucp1, Pgc1?, Prdm16, Lcad, Cidea, Cpt1α) in both genotypes' BAT. Initially, we determine the thermoneutrality range and the body weight after two and four weeks. 30oC is within the neutral temperature range and, therefore, we used it as the control for both genotypes. As to body weight, it did not change under any of the experimental conditions, except for the Trpa1 KO animals submitted to 22oC, which gained less weight as compared to the same genotype at 30°C or to WT at 22°C. As expected, the clock genes Per1 e Bmal1 oscillated in antiphase, peaking in the dark and light phase, respectively in the thermoneutral temperature. The lack of the TRPA1 channel seems not to affect this pattern; however, Trpa1 KO mice had a reduction in Per1 mRNA after exposure to 22°C for two weeks. Our results demonstrated that in the animals subject to 22oC for 2 weeks, there was a decrease of transcripts of all three subtypes of NP receptors and, curiously, Nprc expression. increased after 4 weeks at 30oC. Furthermore, BNP plasma levels at 22oC remained unaffected in Trpa1 knockout animals, or even diminished in WT, in comparison with 30oC. These concentrations increased in both genotypes only after an acute 10oC challenge. Raising the question whether the stimulus extreme or its duration triggers the NP pathway. As to the thermogenic pathway genes, just Ucp1 and Lcad transcripts increased in both genotypes, whereas several components of the pathway, Prdm16, Cidea, Cpt1, were remarkably increased in the Trpa1 channel knockouts.
 
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Date de Publication
2021-09-08
 
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