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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.42.2009.tde-02062009-160236
Document
Author
Full name
Cintia Bagne Ueta
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2009
Supervisor
Committee
Ferreira, Cecilia Helena de Azevedo Gouveia (President)
Chaves, Maria Luiza Morais Barreto de
Ribeiro, Miriam Oliveira
Title in Portuguese
Papel dos receptores adrenérgicos b1 e b2 na termogênese facultativa.
Keywords in Portuguese
Nocaute
Tecido adiposo marrom
Termogênese facultativa
Abstract in Portuguese
O peso corporal dos animais tende a ser relativamente estável durante longos períodos de tempo. Situações de restrição calórica ou aumento na ingestão de calorias levam a alterações fisiológicas compensatórias que resistem aos efeitos destas perturbações. De fato, o gasto energético aumenta em animais submetidos à dieta hipercalórica, a chamada termogênese facultativa, de modo a manter os estoques energéticos constantes. É possível que defeitos na termogênese facultativa estejam envolvidos no desenvolvimento da obesidade. O BAT, o principal sítio de termogênese facultativa, é ativado pela liberação de NE pelo Sistema Nervoso Simpático, que se liga aos receptores adrenérgicos b1, b2 e b3 expressos nos adipócitos marrons. Diversos estudos demonstram que os receptores b são importantes na proteção contra a obesidade, mas ainda não é claro qual o papel de cada isoforma neste processo. Assim sendo, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o papel das isoformas b1 e b2 na mediação da termogênese facultativa induzida pela dieta. Para tanto, nós tratamos camundongos com nocaute para o receptor adrenérgico b1 (KOb1) e camundongos com nocaute para o receptor b2 (KOb2) com dieta hipercalórica por 22 semanas. O peso corporal foi medido diariamente e o consumo de oxigênio foi determinado usando-se um sistema de respirometria aberto ao final do experimento. A composição corporal foi determinada pela análise da carcaça. Animais foram expostos ao frio de 4ºC por 4h e sua temperatura corporal foi medida em vários tempos e a resposta térmica do iBAT foi determinada pela infusão de NE ou agonista b adrenérgico. Além disso, foram determinados os níveis de RNAm das isoformas de receptores adrenérgicos b nos animais nocaute. Os resultados obtidos em nosso estudo mostram que os animais KOb1 e KOb2 tratados com dieta hipercalórica não desenvolvem obesidade mais severa do que os animais selvagens mas não são capazes de aumentar o consumo de oxigênio induzido pela dieta, sugerindo que estes receptores não são relevantes na termogênese induzida pela dieta. Por outro lado, nossos dados indicam que a presença do receptor b1 é exigida para termogênese induzida pelo frio, uma vez que os camundongos KOb1 são sensíveis ao frio e a capacidade termogênica do BAT destes animais em reposta à NE é bastante reduzida quando comparados com animais selvagens. A ausência do receptor b2 não piora a resposta dos animais ao frio sugerindo que esta isoforma não esteja envolvida na termogênese induzida pela dieta ou pelo frio. Os nossos achados indicam que a isoforma do receptor adrenérgico b1 é fundamental na termogênese induzida pelo frio, mas não pela dieta. Além disso, é provável que a termogênese induzida pela dieta seja regulada por mecanismos distintos da termogênese induzida pelo frio.
Title in English
Role of adrenergic receptor b1 e b2 in facultative thermogenesis.
Keywords in English
Adrenergic receptor
Brown adipose tissue
Facultative thermogenesis
Knockout
Abstract in English
The body weight of animals tends to be relatively stable over long periods of time. Situations of caloric restriction or increase in intake of calories lead to compensatory physiological changes that resist the effects of these disorders. In fact, the energy expenditure increases in animals treated with diet hypercaloric called facultative thermogenesis, in order to keep to energy stock constant. Defects in this facultative thermogenesis may be related to the development of obesity. Brown adipose tissue is the main site of facultative thermogenesis and is activated by signaling of b1, b2 e b3 adrenergic receptors by Norepinephrine released by Sympathetic Nervous System. Several studies showed that the isoforms b of adrenergic receptors are important in mechanisms involved in obesity and also in promoting cold tolerance. Nonetheless, it is unclear the role of each isoform in these process. Therefore, the purpose of our study was to evaluate the role of isoforms b1 and b2 in mediate the facultative thermogenesis. For that, we fed nocaute mice for the adrenergic receptor b1 (KOb1) and nocaute mice for the adrenergic receptor b2 (KOb2) with high fat diet for 22 weeks. During treatment body weight was determined daily. By the end of the experiment oxygen consumption was measured using a system of open respirometry and body composition was determined by analysis of the carcass. We also exposed KOb1 and KOb2 animals to cold (4C). The thermogenic response of iBAT was evaluated through i.v NE infusion. The results obtained in our study showed that the animals KOb1 and KOb2 treated with high fat diet did not gain more fat when compared to wild type animals, but are unable to increase the oxygen consumption, suggesting that these receptors are not relevant in development of obesity. Furthermore, our data indicate that the presence of the b1 receptor is required for cold-induced thermogenesis, since the KOb1 mice are sensitive to cold and BAT thermogenic response is significantly impaired when compared with animals wild type. The absence of b2 receptor does not worsen the response of animals to cold suggesting that this isoform is not involved in the diet- or cold- induced thermogenesis. In conclusion, our findings indicate that the b1 isoform of the adrenergic receptor is critical in the cold-induced thermogenesis, but not in diet induced thermogenesis. Moreover, it is likely that the diet-induced thermogenesis and cold-induced thermogenesis are regulated by different mechanisms.
 
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Publishing Date
2009-06-17
 
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