Perinatal exposure to a high-fat diet alters proopiomelanocortin, neuropeptide Y and dopaminergic receptors gene expression and the food preference in offspring adult rats / Exposição perinatal a uma dieta hiperlipídica altera a expressão gênica de proopiomelanocortina, neuropepitídeo Y e receptores dopaminérgicos e a preferência alimentar em ratos adultos descendentes

Exposure to the hight-fat diet may alter the control of food intake promoting hyperphagia and obesity. The objective of this study was to investigate the effects of this diet on dopamine receptors (drd1 and drd2), proopiomelanocortin (pomc), neuropeptideY (npy) genes expression, and preference food in adult rats. Wistar female rats were fed a hight-fat or control diet during pregnancy and lactation. The offspring were allocated into groups: Lactation - Control (C) and High-fat (H). Post-weaning ­ Control Control (CC), offspring of mothers C, fed a control diet after weaning; Control Hight-fat (CH), offspring of mothers C, fed a hight-fat diet after weaning; Hight-fat Control (HC), offspring of mothers H, fed with control diet after weaning; and Hight-fat Hight-fat (HH), offspring of mothers H, fed a H diet after weaning. The groups CH and HH presented greater expression of drd1 in comparison to the CC. The drd2 of CH and HC presented higher gene expression than did CC. HH presented higher pomc expression in comparison to the other groups. HC also presented greater expression in comparison to CH. The npy of HH presented greater expression in relation to CH and HC. HH and HC have had a higher preference for a high-fat diet at 102º life's day. The high-fat diet altered the gene expression of the drd1, drd2, pomc and npy, and influencing the food preference for high-fat diet.

A exposição à dieta hiperlipídica pode alterar o controle da ingestão de alimentos, promovendo hiperfagia e obesidade. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos dessa dieta sobre a expressão gênica dos receptores de dopamina (drd1 e drd2), da proopiomelanocortina (pomc) e neuropeptídeo Y (npy), e preferência alimentar em ratos adultos. Ratas Wistar foram alimentadas com uma dieta hiperlipídica ou controle durante a gestação e lactação. Os descendentes foram alocados em grupos: Lactação ­ Controle (C) e Hiperlipídica (H). Pós-desmame - Controle Controle (CC), descendentes das genitoras do grupo controle e alimentados com dieta controle após o desmame; Controle Hiperlipídica (CH), descendentes das genitoras do grupo controle e alimentados com dieta hiperlipídica após o desmame; Hiperlipídica Controle (HC), descendentes das genitoras do grupo hiperlipídica e alimentados com dieta controle após o desmame; Hiperlipídica Hiperlipídica (HH), descendentes das genitoras do grupo hiperlipídica e alimentados com dieta hiperlipídica após o desmame. Os grupos CH e HH apresentaram maior expressão de drd1 em comparação ao CC. O drd2 de CH e HC apresentou maior expressão gênica que o CC. HH apresentou maior expressão de pomc em comparação com os outros grupos. O HC também apresentou maior expressão de pomc em comparação ao CH. O npy do HH apresentou maior expressão em relação ao CH e HC. HH e HC tiveram uma preferência maior por uma dieta rica em gordura no 102º dia de vida. A dieta hiperlipídica alterou a expressão gênica dos drd1, drd2, pomc e npy e influenciou na preferência alimentar pela dieta hiperlipídica.

Perinatal exposure to a high-fat diet alters proopiomelanocortin, neuropeptide Y and dopaminergic receptors gene expression and the food preference in offspring adult rats / Exposição perinatal a uma dieta hiperlipídica altera a expressão gênica de proopiomelanocortina, neuropepitídeo Y e receptores dopaminérgicos e a preferência alimentar em ratos adultos descendentes

Exposure to the hight-fat diet may alter the control of food intake promoting hyperphagia and obesity. The objective of this study was to investigate the effects of this diet on dopamine receptors (drd1 and drd2), proopiomelanocortin (pomc), neuropeptideY (npy) genes expression, and preference food in adult rats. Wistar female rats were fed a hight-fat or control diet during pregnancy and lactation. The offspring were allocated into groups: Lactation – Control (C) and High-fat (H). Post- weaning – Control Control (CC), offspring of mothers C, fed a control diet after weaning; Control Hight-fat (CH), offspring of mothers C, fed a hight-fat diet after weaning; Hight-fat Control (HC), offspring of mothers H, fed with control diet after weaning; and Hight-fat Hight-fat (HH), offspring of mothers H, fed a H diet after weaning. The groups CH and HH presented greater expression of drd1 in comparison to the CC. The drd2 of CH and HC presented higher gene expression than did CC. HH presented higher pomc expression in comparison to the other groups. HC also presented greater expression in comparison to CH. The npy of HH presented greater expression in relation to CH and HC. HH and HC have had a higher preference for a high-fat diet at 102º life’s day. The high-fat diet altered the gene expression of the drd1, drd2, pomc and npy, and influencing the food preference for high-fat diet.

A exposição à dieta hiperlipídica pode alterar o controle da ingestão de alimentos, promovendo hiperfagia e obesidade. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos dessa dieta sobre a expressão gênica dos receptores de dopamina (drd1 e drd2), da proopiomelanocortina (pomc) e neuropeptídeo Y (npy), e preferência alimentar em ratos adultos. Ratas Wistar foram alimentadas com uma dieta hiperlipídica ou controle durante a gestação e lactação. Os descendentes foram alocados em grupos: Lactação – Controle (C) e Hiperlipídica (H). Pós-desmame – Controle Controle (CC), descendentes das genitoras do grupo controle e alimentados com dieta controle após o desmame; Controle Hiperlipídica (CH), descendentes das genitoras do grupo controle e alimentados com dieta hiperlipídica após o desmame; Hiperlipídica Controle (HC), descendentes das genitoras do grupo hiperlipídica e alimentados com dieta controle após o desmame; Hiperlipídica Hiperlipídica (HH), descendentes das genitoras do grupo hiperlipídica e alimentados com dieta hiperlipídica após o desmame. Os grupos CH e HH apresentaram maior expressão de drd1 em comparação ao CC. O drd2 de CH e HC apresentou maior expressão gênica que o CC. HH apresentou maior expressão de pomc em comparação com os outros grupos. O HC também apresentou maior expressão de pomc em comparação ao CH. O npy do HH apresentou maior expressão em relação ao CH e HC. HH e HC tiveram uma preferência maior por uma dieta rica em gordura no 102º dia de vida. A dieta hiperlipídica alterou a expressão gênica dos drd1, drd2, pomc e npy e influenciou na preferência alimentar pela dieta hiperlipídica.

Canine POMC deletion (P187fs) allele frequency in Labrador Retrievers in Brazil / Frequência de alelos mutados (P187fs) no POMC de cães Labrador Retriever no Brasil

The Labrador Retriever is among the main breeds with the greatest predisposition to obesity. Several factors, especially the interrelationships between food management, exercise and social factors; influence the likelihood of a dog becoming obese. Furthermore, genetic factors are also responsible for obesity in dogs, and in Labrador Retriever, a frameshift mutation (P187fs) in pro-opiomelanocortin (POMC) gene is strongly associated with obesity. There is no knowledge of studies that have previously evaluated the prevalence of the canine POMC deletion (P187fs) in Brazilian Labrador Retriever. Therefore, the objective of this study was to investigate this mutation in Labrador Retriever dogs in Brazil. Of the 108 Labrador Retrievers that were assessed in this study, 59 were from a previous study, composed by animals assisted in a veterinary hospital with unknown lineage, and 49 were from a prospective study, composed of 19 pet and 30 assistance/rescue Labrador Retriever dogs. The obesity risk and appetite questionnaire were applied, with some modifications, to tutors of the animals used in the prospective study. Fragments of the DNA, containing the mutation, were amplified by PCR and submitted to direct gene sequencing. The allele frequency of the mutation was 21.3% and was out of Hardy-Weinberg equilibrium (P<0.05). Using only the data of animals with known lineage, the presence of the mutated allele was higher in the Assistance/rescue Group than Pet Group (P<0.01), furthermore, the allele frequencies observed in Assistance Group (31.7%) was out of Hardy-Weinberg equilibrium (P<0.05), while that in the Pet Group (18.4%) was in equilibrium (P>0.05). Although the mutation has increased the food-motivation in the assistance/rescue dogs, other variables, especially frequent exercising, favored that these animals maintained the ideal body weight (body condition score = 5). In summary, the Hardy-Weinberg disequilibrium observed in the allele distribution of the deletion POMC_P187fs in this study, independently of the Labrador Retriever group assessed, suggesting the possibility of positive selection of the mutated allele, which may lead to the maintenance of this deleterious allele in the studied population.(AU)

O Labrador Retriever é uma das principais raças caninas com maior predisposição à obesidade. Vários fatores, especialmente as interrelações entre a alimentação, exercício e fatores sociais, influenciam a probabilidade de um cão se tornar obeso. Além disso, fatores genéticos são também responsáveis pela obesidade em cães, e no Labrador Retriever a mutação "frameshift" P187fs no gene pró-opiomelanocortina (POMC) está fortemente associada à obesidade. Não existem estudos prévios de prevalência da deleção P187fs no gene POMC em cães Labrador Retriever no Brasil. Portanto, o objetivo deste estudo foi investigar esta mutação em cães da raça Labrador Retriever no Brasil. Dos 108 Labradores Retrievers avaliados neste estudo, 59 eram de um estudo retrospectivo (composto por animais atendido no hospital veterinário e sem linhagem conhecida) e 49 eram de um estudo prospectivo (composto por 19 cães pet e 30 cães de assistência/resgate). Um questionário de risco de obesidade modificado foi aplicado nos tutores dos animais usados no estudo prospectivo. Fragmentos de DNA, contendo a mutação, foram amplificados por PCR e submetidos ao sequenciamento gênico direto. A frequência alélica da mutação foi de 21,3% e estava fora do equilíbrio de Hardy-Weinberg (P<0,05). Usando somente os dados dos animais de linhagem conhecida, a presença do alelo mutado foi maior no Grupo de cães de Assistência/resgate que no Grupo de Pets (P<0,01), além disso, as frequências alélicas nos Grupos de Assistência/resgate (31,7%) e no de pets (18,4%) estavam fora e em equilíbrio de Hardy-Weinberg (P<0,05), respectivamente. Embora a mutação tenha aumentado a motivação pelo alimento em cães Labrador Retriever do Grupo de Assistência/resgate, outras variáveis, especialmente o frequente exercício, favoreceu a manutenção o peso corporal ideal (peso corporal = 5). Em resumo, o desequilíbrio de Hardy-Weinberg observado na distribuição do alelo POMC_P187fs observado neste estudo, independentemente do grupo de Labrador Retriever avaliado, sugere a possibilidade de uma seleção positiva para o alelo mutado, o qual poderá levar a manutenção desse alelo deletério nesta população.(AU)

Control de la ingesta alimentaria: rol del receptor 4 de melanocortina en el desarrollo de obesidad / Role of melanocortin receptor 4 in the control of food intake and the development of obesity

Arquate nucleus, a convergence site of peripheral and central signals, plays a fundamental role in the control of food intake. Orexigenic neurons that secrete neuropeptide Y (NPY) and Agouti-related peptide (AgRP) and anorexigenic neurons secreting Pro-opiomelanocortin (POMC) are involved in this action. Both groups of neurons respond to peripheral signals such as insulin and leptin and are reciprocally inhibited. alpha Type melanocyte stimulating hormone (alphaMSH), liberated by POMC neurons, reduces food intake activating melanocortin receptor 4 (MC4R), located in second order neurons of the paraventricular nucleus. NPY/AgRP antagonize the effects of this peptide on MC4R receptors,maintaining an inhibitory tone on áMHS liberation, mediated by the activation of gabaergic receptors of POMC neurons. The study of these mechanisms will allow the development of new medications, especially MC4R agonists, to reduce nutrient intake...

Germline mutation analysis of Tpit in Poodle dogs with ACTH-dependent hyperadrenocorticism / Análise de mutação germinativa do Tpit em cães da raça Poodle com hiperadrenocorticismo ACTH-dependente

There is a high incidence of pituitary-dependent hyperadrenocorticism (PDH) in Poodle dogs, with family members being affected by the disease, suggesting a genetic involvement. Tpit is an obligate transcription factor for the expression of pro-opiomelanocortingene and for corticotroph terminal differentiation. The aim of the present study was to screen the Tpit gene for germline mutations in Poodles with PDH. Fifty Poodle dogs (33 female, 8.71±2.8 years) with PDH and 50 healthy Poodle dogs (32 females, 9.4241 2.8 years) were studied. Genomic DNA was isolated from peripheral blood, amplified by PCR and submitted to automatic sequence. No mutation in the coding region of Tpit was found, whereas the new single nucleotide polymorphism p.S343G, in heterozygous state, was found in the same frequency in both PDH and control groups. We concluded that Tpit gain-of-function mutations are not involved in the etiology of PDH in Poodle dogs.

O hiperadrenocorticismo ACTH-dependente (HACAD) apresenta elevada incidência em cães da raça Poodle, sendo que membros da mesma família têm sido acometidos pela doença, sugerindo envolvimento genético. Tpit é um fator de transcrição obrigatório para a expressão do gene da pro-opiomelanocortina e para a diferenciação terminal dos corticotrofos. O objetivo deste trabalho foi pesquisar mutações germinativas no gene Tpit em Poodles com HACAD. Cinquenta cães da raça Poodle, 33 fêmeas, média de idade de 8,71±2,8 anos, com HACAD, e 50 cães Poodles saudáveis, 32 fêmeas, média de idade de 9,4±2,8 anos, foram estudados. Mutações na região codificadora do gene Tpit não foram identificadas. Foi observado um novo polimorfismo em heterozigose, p.S343G, com a mesma frequência no grupo de cães com HACAD e no grupo-controle. Conclui-se que a mutação ativadora no gene Tpit não está envolvida na patogênese do hiperadrenocorticismo ACTH-dependente em cães da raça Poodle.

Associação de POMC, NPY e IRS2 hipotalâmicos com padrões de comportamento alimentar em ratos Wistar normais e sobrepeso / Association of POMC, NPY and hypothalamic IRS2 with patterns of eating behavior in overweight and normal Wistar rats

O comportamento alimentar de uma espécie é determinado por um conjunto de características filogenéticas, ontogenéticas, e epigenéticas, e regulado por fatores internos e externos ao organismo. Os fenômenos naturais que regem a vida no nosso planeta são periódicos em sua maioria, e a oferta de alimentos não é exceção. Cada safra é seguida de uma entressafra, e este ritmo sincroniza diversos outros ritmos, exógenos e endógenos, capazes de determinar a sobrevivência de espécies. Uma das estratégias adaptativas mais primitivas e bem sucedidas na dinâmica oscilatória da natureza, é o acúmulo de reservas. Nossa espécie, nos últimos 50 anos, vive uma situação de grande oferta de alimentos, período este extremamente pequeno, se visto sob a ordem de grandeza da evolução humana. Este fenômeno tem sido determinante na prevalência do depósito de energia e em decorrência, do surgimento da obesidade e suas consequentes patologias. O hipotálamo está intimamente associado à homeostase energética e ao comportamento alimentar. No núcleo arqueado hipotalâmico encontram-se populações neuronais orexigênicas e anorexigênicas, dentre as quais, as que expressam os neuroreceptores POMC, NPY e o substrato de receptor de insulina IRS2. A modificação da expressão destas proteínas tem sido associada à alterações do comportamento alimentar, bem como à impressão e programação metabólica, capazes de induzir obesidade em ratos adultos. A correlação desta circuitaria neuronal com o comportamento alimentar, porém, ainda não está suficientemente compreendida. A detecção do estado de fome-saciedade nos ratos, fundamental no estudo da neurofisiologia relacionada ao comportamento alimentar, vem sendo obtida via de regra, por meio de procedimentos complexos de observação comportamental. O presente estudo contribui para o conhecimento de padrões de alimentação determinados por condições nutricionais, e sua relação com a expressão neurofisiológica hipotalâmica dos neurônios POMC, NPY e IRS2 ...

The feeding behavior of a specie is determined by a group of phylogenetic, ontogenetic, and epigenetic features, and regulated by internal and external factors to the organism. The natura phenomena that govern life in our planet are mainly periodic, and the food stocks is not an exception. Each harvest is followed by a time between harvests, and this rhythm synchronizes other several exogenous and endogenous rhythms, capable of determining the survival of species. One of the most primitive strategies of adaptative evolution of species, and what usually happens regarding the oscillatory dynamics of nature, is the reserve accumulation. Our species, in the last 50 years, has been living a situation of great food offer, such period is exremely small if analysed under the greatness order of the human evolution. This phenomenon has been decisive in the prevalence of the energy deposit and, in consequence, determining the appearance of obesity and its consequent pathologies. The hypothalamus is intimately associated to the energy homeostasis and the feeding behavior. In the arcuate nucleous are orexigenic and anorexigenic neuronal populations, that express the neuroreceptors POMC, NPY and insulin receptor substratum IRS2. The modification of these proteins expression, has been associated to alterations of the feeding behavior, as well as to the metabolic imprinting and programming, capable to induce obesity in adult rats. The correlation of this neuronal circuits with the alimentary behavior, however, it is not yet sufficiently understood. The detection of the hunger-satiation state in the rat, crucial in the neurophysiology studies related to the alimentary behavior, has been obtained through complex procedures of behavioral observation. The present study contributed to the knowledge of certain feeding patterns for nutritional conditions, and its relationship with the neurophysiological expression of POMC, NPY and IRS2 neurons. Using the metabolic programming ...

Programação do processo fome-saciedade de animais desnutridos no início da lactação: papel do NPY/AgRP e POMC / Programming hunger-satiety process of malnourished animals in early lactation: role of NPY/AgRP and POMC

A modulação do processo fome-saciedade é um fator determinante para o crescimento normal dos sistemas metabólicos. Tem sido demonstrado que variações nutricionais nos períodos pré e pós-natal induzem modificações nas projeções e/ou contatos dos circuitos neuronais hipotalâmicos, gerando uma "reprogramação" deste sistema que envolve mecanismos de interação da ação primária de hormônios como leptina em neurônios orexigênico (NPY/AgRP) anorexigênicos (POMC) no núcleo arqueado, para regular o comportamento alimentar. O objetivo deste trabalho foi estudar a programação do processo fome-saciedade no núcleo arqueado hipotalâmico, em curto e longo prazos, em animais que foram desnutridos no início da lactação. Para isso, utilizamos ratos Wister desnutridos nos primeiros 10 dias de lactação com a utilização de dieta materna com 0% de proteína e que foram submetidos a novo período de desnutrição protéica na fase adulta (60 dias de idade) por 3 dias. Para o estudo do processo fome-saciedade, as variáveis avaliadas foram peso corporal, razão peso corporal / consumo alimentar, conteúdos de receptores de leptina (Ob-Rb) e de neuropeptídeos hipotalâmicos (NPY/AgRP e POMC). Observamos que ao final de 10 dias de desnutrição na lactação, os animais desnutridos apresentaram menor peso corporal (FD - fêmea desnutrida, 50% e MD - macho desnutrido, 53%) e aumento dos conteúdos de Ob-Rb (FD: 121,67% e MD: 132,73%), NPY/AgRP (FD: 32,31% e MD: 115,62%) e POMC (FD: 71,2% e MD: 26,58%). Aos 60 dias de vida, os animais desnutridos apresentaram maior razão peso corporal / consumo alimentar e não evidenciamos diferença nos conteúdos de Ob-Rb, NPY/AgRP e POMC (p<-0,05). Aos 63 dias de vida, fêmeas (FDD) e machos desnutridos (MDD), após um segundo episódio de desnutrição, apresentaram redução de peso corporal (FDD: 12,4% e MDD: 10,75%) e consumo alimentar (FDD: 57,5% e MDD: 39,88%). O conteúdo dos neuropeptídeos orexigênicos (NPY/AgRP)...

The modulation of the hunger-satiety process is a determining factor for the normal growth of the metabolic systems. It has been demonstrated that nutritional variations during pre- and postnatal lead to modifications in projetions and/or contacts of hypothalamic neuronal circuits generating a "reprogramation" of this system, which involves mechanisms of interation of primary action of hormone as leptin in NPY/AgRP and POMC neurons in the arcuate nucleus, to regulate eating behavior. Our aim was to study the programation in the hunger-satiety process in the arcuate nucleus, in the short and long terms, in animals that were malnourished during the early lactation period. In the present study we used Wistar rats that were malnourished during the first 10 days of lactation (0% protein maternal diet) and that were submitted to new a period of malnutrition at adulthood (60 days-old) for 3 days. To study the hunger-satiety process, the variables evaluated were: body weight, body weight/food intake ratio, hypothalamic content of the leptin receptor (Ob-Rb) and the orexigenic NPY/AgRP and anorexigenic POMC neuropeptides. We observed at the end of 10 days of malnutrition during lactation, that the malnourished animals had lower body weight (MF - malnourished female, 50% and MM - malnourished male, 53%) and higher content of Ob-Rb (MF: 121,67% and MM: 132,73%), NPY/AgRP (MF: 32,31% e MM: 115,62%) and POMC (MF: 71,2% e MM: 26,58%). At 60 days, the malnourished animals had higher body weight/food intake ratio and showed no change in the Ob-Rb, NPY/AgRP and POMC content (p<-0,05). At 63 days of life, malnourished female and male after a second episode of malnutrition, had lower body weight (MMF: 12,4% and MMM: 10,75%) and food intake (MMF: 57,5% and MMM: 39,88%). The content of neuropeptides (NPY/AgRP) was significantly lower (MMF: 22,6% and MMM: 26,58%), while the content of Ob-Rb (MMF: 92,27% and MMM: 28%) and POMC neuropeptide (MMF: 22,34% and MMM:27,27%)...

Controle neuroendócrino do peso corporal: implicaçöes na gênese da obesidade / Neuroendocrine control of food intake: implications in the genesis of obesity

O peso corporal é regulado por uma interaçäo complexa entre hormônios e neuropeptídeos, sob o controle principal de núcleos hipotalâmicos. Mutaçöes nos genes de hormônios e neuropeptídeos, de seus receptores ou de elementos regulatórios, têm sido descritas na espécie humana, mas säo tidas como raras, näo explicando as formas mais comuns de obesidade. No entanto, o estudo destas mutaçöes tem propiciado um grande avanço nos conhecimentos sobre a base genética e a fisiopatologia da obesidade, possibilitando o estudo e abrindo perspectivas para o desenvolvimento de novas modalidades terapêuticas. Recentemente, demonstrou-se que mutaçöes no receptor 4 da melanocortina podiam ser encontradas em até 5 por cento dos casos de obesidade severa, representando até o presente momento a forma mais prevalente de obesidade monogênica na espécie humana. Nesta revisäo, säo discutidas as diversas mutaçöes descritas nos seres humanos de elementos da rede neuroendócrina de controle do peso corporal, bem como as implicaçöes dos mesmos na gênese da obesidade