Efeito da crotamina na captação de glicose pela gordura marrom: avaliação em modelo experimental pela PET com 18FDG

• Processo: 19/08287-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Radiologia Médica
• Pesquisador responsável: Marcelo Tatit Sapienza
• Beneficiário: Marcelo Tatit Sapienza
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina (FM). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Daniele de Paula Faria ; Fabio Luiz Navarro Marques ; Mirian Akemi Furuie Hayashi
• Assunto(s): Medicina nuclear Tomografia por emissão de pósitrons Metabolismo Tecido adiposo marrom Camundongos Crotamina Agonistas de receptores adrenérgicos beta 3
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Camundongos | efeitos dos fármacos | metabolismo | peçonha de crotalídeos | tecido adiposo marrom | tomografia por emissão de pósitrons | uso terapêutico | medicina nuclear - PET

Resumo

A gordura marrom (brown adipose tissue/BAT) é um tecido adiposo rico em mitocôndrias, com importante papel na termorregulação. O desacoplamento entre a cadeia de transporte de elétrons e a fosforilação oxidativa é mediado pela uncoupling protein-1/UCP-1, que leva a liberação da energia do gradiente de prótons sem formação de ATP, resultando na liberação de calor. A BAT é ativada por estímulos noradrenérgicos simpáticos, sendo a exposição ao frio o principal estímulo fisiológico. A tomografia por emissão de pósitrons com 18F-fluorodeoxiglicose (PET-FDG) traduz em imagens a atividade glicolítica in vivo e tem sido utilizada de forma crescente na caracterização metabólica da BAT, localizada em roedores predominantemente na região interescapular. A crotamina é um polipeptídeo isolado da peçonha da cascavel. Estudos conduzidos por pesquisadora do presente projeto demonstraram que a crotamina via oral contribuiu para a remissão tumoral em modelo de melanoma murino e também permitiram observar pela primeira vez o efeito deste peptídeo na diferenciação e ativação metabólica da BAT. Os efeitos incluíram a redução de ganho de peso e da gordura branca e aumento da gordura marrom, acompanhado por mudanças do perfil metabólico e aumento de metabolismo basal em roedores. Beta3 agonistas também podem ser empregados para aumentar a atividade metabólica da BAT, pois a ativação termogênica é dependente de vias adrenérgicas mediadas por esta classe de receptores. Estudos apontam para efeitos indiretos da crotamina nas vias adrenéricas, tais como a redução da expressão de mRNA de receptores ²3 adrenérgicos, tendo sido levantada a hipótese de uma 'down-regulation' do receptor devido ao aumento do tônus adrenérgico. O presente estudo irá empregar a PET-FDG para investigar a ativação do metabolismo glicolítico da BAT em camundongos submetidos ao tratamento com crotamina e estímulo frio ou por beta3-agonista, sendo também investigado o efeito do bloqueio da via adrenérgica por betabloqueadores nesta ativação. Os resultados poderão aumentar a compreensão dos efeitos de drogas indutoras da formação e da ativação da BAT, implicando em melhor compreensão dos mecanismos de regulação metabólica e na perspectiva de intervenções de suplementação alimentar ou medicamentosa em quadros de diabetes tipo II e síndrome metabólica. O estudo será conduzido em camundongos adultos machos da linhagem C57BL-6, com controle da ingestão alimentar e peso. Os animais serão avaliados longitudinalmente com imagem PET-FDG na situação basal, 10 dias e 21 dias após início do tratamento com 10 µg de crotamina via oral. Grupos com oito animais serão divididos de acordo com o estímulo para ativação da BAT: ausência de estímulo, estímulo frio com ou sem betabloqueador, uso de beta3-agonista com ou sem betabloqueador (estímulo frio=câmara fria 6-7ºC, beta3-agonista=CL316,243 1 mg/kg i.v., betabloqueador=propranolol 5 mg/kg intraperitoneal). O estudo PET será feito 45 minutos após administração intravenosa de 18F-FDG sob anestesia, com aquisição de imagens em equipamento PET para pequenos animais. A análise das imagens será feita pela delimitação de volumes de interesse (VOI) sobre a gordura interescapular no estudo PET após exposição ao frio, replicada aos demais estudos. A atividade metabólica será medida pelos valores de SUV (standardized uptake value) máximo e médio na VOI. A atividade glicolítica total (total lesion glycolysis-TLG) será obtida pela multiplicação do SUVmédio pelo volume da VOI. Também será realizado PET com 11C-PK11195, traçador mitocondrial usado de forma pioneira na detecção da BAT em condições termoneutras. Serão descritas as médias e desvio padrão das variáveis em cada grupo. Dados contínuos de distribuição normal serão analisados pelo teste "t" de Student e os não normalizados pelo teste de Kruskall-Wallis, grandezas descontínuas pelos testes não paramétricos do Qui-quadrado ou teste exato de Fischer, em todas as situações adotadas significância de 5%. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SANTIAGO, THAYS CALISTA; PARRA, LARISSA; NANI, JOAO V.; FIDALGO, THIAGO M.; BRADSHAW, NICHOLAS J.; HAYASHI, MIRIAN A. F.. Angiotensin-converting enzymes as druggable features of psychiatric and neurodegenerative disorders. Journal of Neurochemistry, v. 166, n. 2, p. 18-pg., 2023-03-27. (19/08287-3, 22/03297-3, 19/09207-3, 19/13112-8, 20/01107-7, 22/00527-8, 17/02413-1, 14/50891-1)

HAYASHI, MIRIAN A. F.; SALVETAT, NICOLAS; CAYZAC, CHRISTOPHER; CHECA-ROBLES, FRANCISCO JESUS; DUBUC, BENJAMIN; MEREUZE, SANDIE; V. NANI, JOAO; MOLINA, FRANCK; BRIETZKE, ELISA; WEISSMANN, DINAH. Euthymic and depressed bipolar patients are characterized by different RNA editing patterns in blood. PSYCHIATRY RESEARCH, v. 328, p. 4-pg., 2023-08-27. (19/08287-3, 22/03297-3, 19/09207-3, 19/13112-8, 20/01107-7, 22/00527-8, 17/02413-1, 14/50891-1)

FARIA, DANIELE DE PAULA; CAMPEIRO, JOANA D'ARC; JUNQUEIRA, MARA DE SOUZA; REAL, CAROLINE CRISTIANO; MARQUES, FABIO LUIZ NAVARRO; HAYASHI, MIRIAN AKEMI FURUIE; SAPIENZA, MARCELO TATIT. [18F]FDG and [11C]PK11195 PET imaging in the evaluation of brown adipose tissue-effects of cold and pharmacological stimuli and their association with crotamine intake in a male mouse model. NUCLEAR MEDICINE AND BIOLOGY, v. 122, p. 7-pg., 2023-06-23. (20/01107-7, 19/08287-3)