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Tipo do documento: Tese
Título: Suplementação de melatonina em mães obesas: Efeitos na ilhota pancreática, tecido adiposo branco e marrom, e hipotálamo na prole adulta de machos
Título(s) alternativo(s): Melatonin supplementation in obese mothers: Effects on pancreatic islets, white and brown adipose tissue, and hypothalamus in adult male offspring
Autor: Nagagata, Brenda Akemi 
Primeiro orientador: Lacerda, Marcia Barbosa Águila Mandarim de
Primeiro membro da banca: Mandarim-de-Lacerda, Carlos Alberto
Segundo membro da banca: Moura, Egberto Gaspar de
Terceiro membro da banca: Sarmento, Isabele Bringhenti
Quarto membro da banca: Santos, Karina dos
Resumo: O estudo foi projetado para investigar possível efeitos da suplementação de melatonina às mães com obesidade e a saúde dos filhos quando adultos. Métodos: Fêmeas C57Bl/6 (mães) foram divididas em dois grupos com base na dieta: controle (C, 17% kJ lipídio) ou hiperlipídica (HF, 49% kJ lipídio) e acasaladas com machos alimentados com dieta controle. Durante a gestação e a lactação, metade das mães C e HF recebeu suplementação diária de melatonina (10 mg/kg), enquanto a outra metade recebeu igual volume de veículo, formando os grupos C, CMel, HF e HFMel (n=10/grupo). Após o desmame e até 12 semanas de idade, os filhotes receberam apenas a dieta C. Foram analisados a biometria, bioquímica plasmática, imunohistoquímica, a expressão gênica da ilhota pancreática, do tecido adiposo branco subcutâneo (TABs) e tecido adiposo marrom interescapular (TAMi), a expressão de proteínas e genes no hipotálamo. Resultados: As mães HF e seus filhotes apresentaram maior massa corporal, intolerância à glicose, resistência à insulina e menor sensibilidade à insulina em comparação com as mães C e seus filhotes. No entanto, mães e filhotes HFMel mostraram melhorias significativas no metabolismo da glicose e redução da massa corporal em comparação com as mães e filhotes HF. Na ilhota pancreática dos filhotes, observou-se aumento nos marcadores pró-inflamatórios e de estresse de retículo endoplasmático (RE) nos filhotes HF, com redução nos filhotes HFMel e as enzimas antioxidantes foram menos expressas nos filhotes HF, mas aumentaram nos filhotes HFMel. Além disso, houve aumento da massa de células beta e hipersecreção de insulina nos filhotes HF, enquanto os filhotes HFMel apresentaram diminuição desses parâmetros. Comparando os filhotes HFMel com os filhotes HF, houve redução nos depósitos de gordura e nos marcadores pró-inflamatórios plasmáticos, e os adipócitos do TABs apresentaram fenótipo bege, acompanhado pela ativação do receptor beta-3 adrenérgico e da UCP-1, compatível com atividade termogênica do TAMi. Filhotes HFMel também mostraram redução nos marcadores de neuroinflamação no hipotálamo e diminuição da expressão gênica e proteica do neuropeptídeo Y (NPY, anabólico) e aumento da expressão gênica de proopiomelanocortina (POMC, catabólico). A análise dos componentes principais (ACP) separou os filhotes HF dos filhotes HFMel, indicando o benefício da suplementação materna com melatonina. Conclusão: Os efeitos benéficos da suplementação de melatonina em mães com obesidade refletiram-se, nos filhotes adultos, no remodelamento e na função das ilhotas pancreáticas mais adequados, com redução da inflamação, estresse oxidativo e estresse do RE, resultando em um melhor controle dos níveis de glicose e insulina nas ilhotas pancreáticas. Adicionalmente, a melatonina contribuiu para o aumento do amarronzamento do TABs, aprimorou a termogênese no TAMi e mitigou a inflamação no hipotálamo e nos neurotransmissores reguladores do apetite.
Abstract: The study was designed to investigate the potential effects of melatonin supplementation in obese mothers on the health of their offspring in adulthood. Methods: Female C57Bl/6 mice (mothers) were divided into two groups based on diet: control (C, 17% kJ lipid) or high-fat (HF, 49% kJ lipid) and mated with males fed a control diet. During pregnancy and lactation, half of the C and HF mothers received daily melatonin supplementation (10 mg/kg), while the other half received an equal volume of vehicle, forming the groups C, CMel, HF, and HFMel (n=10/group). After weaning and until 12 weeks of age, offspring received only the C diet. Biometrics, plasma biochemistry, immunohistochemistry, gene expression in pancreatic islets, subcutaneous white adipose tissue (sWAT), and inter-scapular brown adipose tissue (iBAT), and protein and gene expression in the hypothalamus were analyzed. Results: HF mothers and their offspring showed higher body mass, glucose intolerance, insulin resistance, and lower insulin sensitivity compared to C mothers and their offspring. However, HFMel mothers and offspring showed significant improvements in glucose metabolism and reduced mass compared to HF mothers and offspring. In the pancreatic islets, increased pro-inflammatory and endoplasmic reticulum (ER) stress markers were observed in HF offspring, with reductions in HFMel offspring, and antioxidant enzymes were less expressed in HF offspring but increased in HFMel offspring. Additionally, there was an increase in beta-cell mass and hypersecretion of insulin in HF offspring, while HFMel offspring showed a decrease in these parameters. Comparing HFMel offspring to HF offspring, there was a reduction in fat deposits and plasma pro-inflammatory markers, and sWAT adipocytes exhibited a beige phenotype, accompanied by activation of the beta-3 adrenergic receptor and UCP-1, indicative of iBAT thermogenic activity. HFMel offspring also showed a reduction in neuroinflammation markers in the hypothalamus, with a diminished gene and protein expression in neuropeptide Y (anabolic) and augmented gene expression of proopiomelanocortin (catabolic) expression. Principal component analysis (PCA) separated HF offspring from HFMel offspring, indicating the benefit of maternal melatonin supplementation. Conclusion: The beneficial effects of melatonin supplementation in mothers with obesity were reflected in adult offspring in more suitable pancreatic islet remodeling and function, with reduced inflammation, oxidative stress, and ER stress, resulting in better control of glucose and insulin levels in pancreatic islets. Additionally, melatonin contributed to increased sWAT browning, enhanced iBAT thermogenesis, and mitigated inflammation in the hypothalamus and appetite-regulating neurotransmitters.
Palavras-chave: DOHaD
Melatonina - Uso terapêutico
Ilhota pancreática
Tecido adiposo
Hipotálamo
Melatonin
Pancreatic islet
Adipose tissue
Hypothalamus
Obesidade materna - Complicações
Desenvolvimento fetal - Nutrição
Saúde do adulto - Nutrição
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biologia Humana e Experimental
Citação: NAGAGATA, Brenda Akemi. Suplementação de melatonina em mães obesas: Efeitos na ilhota pancreática, tecido adiposo branco e marrom, e hipotálamo na prole adulta de machos. 2024. 95 f. Tese (Doutorado em Biologia Humana e Experimental) – Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22824
Data de defesa: 20-Jun-2024
Aparece nas coleções:Doutorado em Biologia Humana e Experimental



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