A somatostatina (SST) é um peptídeo com ação predominantemente inibitória no sistema nervoso central (SNC), conhecida principalmente por ser um potente regulador do eixo hipotálamo-hipófise na secreção do hormônio do crescimento (GH). Contudo, além do controle neuroendócrino, a SST desempenha outras ações no SNC, incluindo regulação de aspectos cognitivos, como ansiedade, e da ingestão alimentar. Em diversos núcleos encefálicos, neurônios que expressam a SST também co-liberam o ácido gama aminobutírico (GABA), sendo este o principal neurotransmissor com efeito inibitório no SNC. Para que o neurônio secrete GABA durante a neurotransmissão sináptica, ele necessita do transportador de aminoácidos inibidores vesiculares (VGAT), responsável por armazenar o GABA na vesícula sináptica. Evidências mostram que a deleção genética da VGAT impede que a célula consiga liberar GABA. Uma vez que a SST e o GABA têm efeitos inibitórios, é do interesse tentar identificar a função isolada desses neurotransmissores sobre as funções reguladas por essas células. Assim, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar os efeitos fisiológicos da deleção genética da VGAT em células que expressam SST sobre aspectos metabólicos e comportamentais. A deleção genética da VGAT foi feita por meio da tecnologia cre-loxP. Nossos resultados demonstram que a deleção da transmissão GABAérgica nos neurônios que expressam SST afeta a sobrevivência dos animais. Os animais nocautes não conseguem sobreviver após a quarta semana de vida, embora tenham peso similar ao nascimento. Observamos que por volta do 16° ao 17° dia de vida os animais nocautes apresentam redução acentuada no ganho de peso em comparação ao grupo controle. Essa redução persiste até a morte dos animais. Os animais nocautes apresentaram redução do consumo de ração o que ajuda a explicar sua perda de peso. Então avaliamos se uma ração altamente palatável rica em gordura (HFD), poderia afetar a sobrevivência dos animais nocautes. Surpreendentemente, foi possível prolongar o tempo de sobrevivência de parte dos animais em comparação aos animais nocautes que receberam a ração padrão. Porém, ao substituir a dieta HFD desses animais pela ração padrão na sétima semana de vida, os animais nocautes voltaram a perder peso e consequentemente morreram. Com base nesses resultados pudemos observar que os animais morriam por inanição o que poderia ser prevenido em parte dos animais pela oferta de dieta palatável. Constatado o fenótipo, passamos a investigar quais regiões encefálicas que regulam a ingestão alimentar apresentam neurônios que expressam SST ou são inervadas por fibras somatostatinérgicas. Por meio de imunofluorescência, observamos que o núcleo arqueado, o núcleo tuberal do hipotálamo, núcleo central da amígdala e o núcleo intersticial da estria terminal possuem grande quantidade de neurônios que expressam SST e são regiões predominantemente GABAérgicas. Por outro lado, o núcleo do trato solitário e o núcleo parabraquial lateral são áreas envolvidas com o controle da saciedade e que recebem densa inervação de fibras expressando SST. Assim, é possível que a ausência da transmissão GABAérgica para algumas dessas regiões encefálicas causa desinibição e forte saciedade, mediando o efeito observado sobre a ingestão alimentar e peso corporal. Esses resultados ilustram a dinâmica complexa e sensitiva das redes de sinalização GABAérgica que controlam apetite e a palatabilidade pela comida e o possível envolvimento da transmissão GABAérgica pelos neurônios SST.

Somatostatin (SST) is a peptide with predominantly inhibitory action in the central nervous system (CNS), known mainly for being a potent regulator of the hypothalamic-pituitary axis in the secretion of growth hormone (GH). However, in addition to neuroendocrine control, SST plays other actions in the CNS, including regulation of cognitive aspects such as anxiety and food intake. In several brain nuclei, neurons that express SST also co-release gamma aminobutyric acid (GABA), which is the main neurotransmitter with inhibitory effect on the CNS. For the neuron to secrete GABA during synaptic neurotransmission, it needs the vesicular inhibitor amino acid transporter (VGAT), responsible for storing GABA in the synaptic vesicle. Evidence shows that genetic deletion of VGAT prevents the cell from releasing GABA. Since SST and GABA have inhibitory effects, it is of interest to try to identify the isolated function of these neurotransmitters on the functions regulated by these cells. Thus, the objective of our study was to evaluate the physiological effects of VGAT deletion in cells expressing SST on metabolic and behavioral aspects. The genetic deletion of VGAT was made through cre-loxP technology. Our results demonstrate that the deletion of GABAergic transmission in neurons expressing SST affects the survival of animals. Knockout animals can not survive after the fourth week of life, although they have similar birth weight. We observed that, around the 16th to the 17th day of life, knockouts showed a marked reduction in weight gain compared to the control group. This reduction persists until the animals died. The knockouts showed reduced food intake which helps explain their weight loss. So we evaluated whether a highly palatable chow, like a high-fat diet (HFD), could affect the survival of knockout animals. Surprisingly, it was possible to prolong the survival time of part of the animals compared to the knockouts that received the standard ration. However, by replacing the HFD of these animals with the standard chow in the seventh week of life, the knockout animals lost weight again and consequently died. Based on these results we could observe that the animals died from starvation which could be prevented in part by the offer of palatable diet. Once the phenotype is verified, we began to investigate which brain regions that regulate food intake have neurons that express SST or are innervated by somatostatinergic fibers. Through immunofluorescence, it was observed that the arched nucleus, the tuberal nucleus of the hypothalamus, the central nucleus of the amygdala and the interstitial nucleus of the stria terminal have a large amount of neurons expressing SST and are predominantly GABAergic regions. On the other hand, the nucleus of the solitary tract and the lateral parabraquial nucleus are areas involved with satiety control and that receive dense innervation of fibers expressing TSS. Thus, it is possible that the absence of GABAergic transmission to some of these brain regions causes disinhibition and strong satiety, mediating the effect observed on food intake and body weight. These results illustrate the complex and sensitive dynamics of GABAergic signaling networks that control appetite and palatability by food and the possible involvement of GABAergic transmission by SST neurons.