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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Layanne Cabral da Cunha Araujo
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Carvalho, Carla Roberta de Oliveira (President)
Camporez, João Paulo Gabriel
Costa, Soraia Kátia Pereira
Santos, Andrey dos
Title in Portuguese
Uncaria tomentosa melhora sensibilidade à insulina e inflamação hepática em modelos de camundongos obesos.
Keywords in Portuguese
Uncaria tomentosa; obesidade; resistência à insulina; esteatose hepática; inflamação;
Abstract in Portuguese
O balanço energético corporal é mantido através de alterações na ingestão de calorias e no gasto energético. O prolongado balanço energético positivo, em que a ingestão excede o gasto, promove obesidade. A obesidade resulta do aumento de triacilglicerois no tecido adiposo, que também passa a apresentar inflamação de baixo grau crônica. O resultado disso envolve a redução da capacidade de tamponamento dos ácidos graxos livres circulantes e subsequente deposição de gordura em territórios ectópicos como musculatura esquelética e fígado, além de aumentar o risco de desenvolver o diabetes Mellitus tipo 2. Assim, a obesidade é um fator de risco importante para doenças metabólicas e suas comorbidades, dentre elas a doença gordurosa hepática não alcoólica. Uma proposta terapêutica para intervir na obesidade e/ou nas comorbidades associadas é o uso de substancias com ação anti-inflamatória. Considerando a possibilidade de novo uso para alguns produtos liberados para uso e com potencial tóxico já avaliado, foi escolhido avaliar o efeito do fitoterápico Uncaria tomentosa. Para isso, foram utilizados dois modelos de camundongos: (1) obesidade induzida por dieta hiperlipídica (DH), camundongos machos c57bl/6, alimentado com DH por 10 semanas, e (2) camundongo geneticamente obeso, ob/ob. A dose e tempo de tratamento escolhidos basearam-se no resultado da tolerância à insulina determinada inicialmente. Os animais receberam via oral o extrato da UT na dose de 50 mg/kg, uma vez ao dia, por 5 dias consecutivos. Seguindo-se ao tratamento, os animais foram submetidos a testes de tolerância a glicose e insulina, análise do coeficiente respiratório e depois a eutanásia, para retirada do fígado e sangue. O tecido hepático foi submetido a técnicas histológicas para verificar a morfologia e quantificação das gotículas de gordura, extração das proteínas celulares e RNAm para realização de western blot típico e reação em cadeia da polimerase (PCR), respectivamente. Também foi utilizada imunohistoquímica com anticorpo anti-F4/80 para comprovar infiltrado inflamatório. O tratamento com UT reduziu a glicemia de jejum cerca de 15 e 20% nos modelos DH e ob/ob, respectivamente, e a insulimenia para 54% no grupo DH, enquanto no grupo ob/ob houve um aumento de 2 vezes na insulinemia com o uso da UT. Houve uma redução de 22% no índice de massa corpórea (IMC) acompanhada de maior gasto energético com o tratamento no modelo DH. A esteatose hepática foi reduzida em aproximadamente 30% e a presença de infiltrados inflamatórios em 70% em ambos os modelos. Além disso, o grau de fosforilação do IRS1 no resíduo serina foi reduzido em 25% nos camundongos alimentados com DH após tratamento com UT, acompanhando a maior sensibilidade à insulina desses animais em relação aos obesos não tratados. Diante desses resultados, concluímos que o extrato bruto da Uncaria tomentosa melhora a homeostase da glicose e reverte a esteatohepatite incipiente a estatose benigna. O tratamento com Uncaria tomentosa pode ser uma estratégia terapêutica potencial no combate a alterações metabólicas associadas à obesidade como a doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) de início imediato.
Title in English
Uncaria tomentosa improves insulin sensitivity and hepatic inflammation in obese mice models.
Keywords in English
Uncaria tomentosa; obesity; insulin resistance; hepatic steatosis; inflammation;
Abstract in English
The body's energy balance is maintained through changes in calorie intake and energy expenditure. The prolonged positive energy balance, in which the intake exceeds the expense, promotes obesity. Obesity results from the increase of triacylglycerols in adipose tissue, which also starts to present chronic low-grade inflammation. The result of this involves the reduction of the buffering capacity of circulating free fatty acids and subsequent fat deposition in ectopic territories such as skeletal muscle and liver, as well as increasing the risk of developing type 2 diabetes mellitus. Thus, obesity is an important risk factor for metabolic diseases and their comorbidities, among them non-alcoholic fatty liver disease. A therapeutic proposal to intervene in obesity and/or associated comorbidities is the use of substances with anti-inflammatory action. Considering the possibility of new use for some products released for use and with toxic potential already evaluated, it was chosen to evaluate the effect of the herbal remedy Uncaria tomentosa (UT), popularly known as cat's claw. Two models of mice were used: (1) higt fat diet induced obesity (HFD), male mice c57bl / 6, fed HFD for 12 weeks, and (2) genetically obese mice, ob/ob. The dose and time of treatment chosen were based on the initially determined insulin tolerance result. The animals received orally the UT extract at the dose of 50 mg/kg once daily for 5 consecutive days. Following the treatment, the animals were submitted to glucose and insulin tolerance tests, analysis of the respiratory coefficient and then euthanasia, for removal of the liver and blood. Liver tissue was submitted to histological techniques to verify the morphology and quantification of fat droplets, extraction of cellular proteins and mRNA for typical western blot and polymerase chain reaction (PCR), respectively. Immunohistochemistry with anti-F4 / 80 antibody was also used to prove inflammatory infiltrate. Treatment with UT reduced fasting glucose by 15 and 20% in the HFD and ob/ob models respectively, and the insukinemia to 54% in the HFD group, whereas in the ob/ob group there was a 2-fold increase in insulinemia with the use of UT. There was a 22% reduction in body mass index (BMI) accompanied by greater energy expenditure with HFD treatment. Hepatic steatosis was reduced by approximately 30% and the presence of inflammatory infiltrates by 70% in both models. In addition, the degree of IRS1 phosphorylation at the serine residue was reduced by 25% in the mice fed HFD after treatment with UT, following the higher insulin sensitivity of these animals compared to the untreated obese. In view of these results, we conclude that the crude extract of Uncaria tomentosa improves glucose homeostasis and reverts incipient steatohepatitis to benign steatosis. Treatment with Uncaria tomentosa can be a potential therapeutic strategy in the action against obesity-related metabolic alterations such as non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD).
 
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Release Date
2021-05-26
Publishing Date
2019-07-04
 
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