Papel do receptor nicotínico colinérgico ±7 (±7nAChR) no controle hipotalâmico da homeostase energética e associação com a sinalização central da leptina em camundongos

• Processo: 19/07615-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Marcio Alberto Torsoni
• Beneficiário: Marcio Alberto Torsoni
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adriana Souza Torsoni
• Assunto(s): Neuroendocrinologia Hipotálamo Receptores colinérgicos Receptores nicotínicos Receptores muscarínicos Homeostase energética Resposta inflamatória Leptina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Hipotálamo | homeotase energética | Inflamação | receptor colinérgico | Saciedade | endocrinologia e neuroendocrinologia

Resumo

A sinalização colinérgica, mediada pela ativação de receptores muscarínicos e nicotínicos tem função importante na regulação da resposta inflamatória. No entanto, a literatura também mostra que os receptores nicotínicos são capazes de promover a redução do peso corpóreo e a ingestão alimentar. Os receptores de acetilcolina são amplamente expressos em diferentes tipos celulares e no sistema nervoso central sua expressão tem sido descrita em regiões que controlam de controle da homeostase energética, metabolismo e saciedade. A ativação deste receptor resulta na ativação da via JAK2/STAT3 e, portanto, compartilham proteínas com as vias de sinalização da leptina e insulina, que desempenham função importante no controle da homeostase energética ao nível central. O hipotálamo é o centro regulador da homeostase energética e o receptor nicotínico de acetilcolina ±7nAChR é altamente expresso nessa região. Recentemente, nós mostramos que o consumo de dieta hiperlipídica (HFD) por curto período de tempo é capaz de reduzir a expressão hipotalâmica do receptor ±7nAChR. Assim, nós hipotetizamos que o receptor hipotalâmico ±7nAChR participa ativamente do controle da homeostase e condições inflamatórias danificam precocemente sua expressão no hipotálamo, contribuindo para o desenvolvimento de danos metabólicos. Neste projeto pretende-se investigar o papel do receptor nicotínico de subunidade ±7nAChR hipotalâmico no controle da homeostase energética, sua associação com a sinalização da leptina e como a HFD é capaz de reduzir a expressão deste receptor. Para isso pretendemos empregar modelos de animais com deleção do receptor ±7nAChR (CHRNA7LoxP) nas células de interesse: micróglia (LIZ-Cre), neurônios POMC (POMC-Cre) e AGRP (AGRP-Cre). Para obter estes modelos de animais usaremos o sistema Cre-LoxP. Estudos in vitro (células de linhagem neuronal) serão realizados para investigar também os mecanismos moleculares que conectam a ativação do receptor a modulação da expressão gênica. Nas células em cultura pretendemos empregar as tecnologias de CRISPR-Cas9 e knockdown com shRNA para deletar/reduzir a expressão do receptor ±7nAChR. Nos estudos com os modelos animais realizaremos análises de parâmetros corpóreos e comportamentais (gasto energético e ingestão) que serão avaliados após o consumo ou não de HFD e comparados com os animais wild type. Para reforçar os possíveis achados comportamentais e corpóreos pretendemos realizar análises moleculares da expressão de NPY, POMC, citocinas, resposta a leptina e ativação de vias inflamatórias usando protocolos de RT-PCR, western blot, imunofluorescência confocal e citometria. Similarmente, em cultura celular de linhagem neuronal (mHypoA29) também pretendemos realizar os estudos para corroborar os dados moleculares que tenham sido obtidos nos modelos animais. Com o desenvolvimento deste projeto poderemos associar outro mecanismo fisiológico ao controle da homeostase energética e resposta a leptina, assim como estabelecer relações entre os danos causados pelo consumo de HFD aos seus efeitos sobre expressão hipotalâmica do receptor ±7nAChR. (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)

MARTINS, I. C. A.; CONTIERI, L. S.; AMARAL, C. L.; COSTA, S. O.; SOUZA, A. C. P.; IGNACIO-SOUZA, L. M.; MILANSKI, M.; TORSONI, A. S.; TORSONI, M. A.. Omega-3 Supplementation Prevents Short-Term High-Fat Diet Effects on the alpha 7 Nicotinic Cholinergic Receptor Expression and Inflammatory Response. Mediators of Inflammation, v. 2021, AUG 10 2021. (16/23484-1, 18/01863-6, 13/07607-8, 19/07615-7)

DO AMARAL, CAMILA LIBARDI; ALVES MARTINS, ISIS DE CASSIA; COSTA VERAS, ALANA CAROLINA; SIMABUCO, FERNANDO MOREIRA; ROSS, MICHAEL GLENN; DESAI, MINA; IGNACIO-SOUZA, LETICIA MARTINS; MILANSKI, MARCIANE; TORSONI, ADRIANA SOUZA; TORSONI, MARCIO ALBERTO. Activation of the alpha 7 Nicotinic Acetylcholine Receptor Prevents against Microglial-Induced Inflammation and Insulin Resistance in Hypothalamic Neuronal Cells. CELLS, v. 11, n. 14, p. 15-pg., 2022-07-01. (16/23833-6, 19/07615-7)

VERAS, ALANA CAROLINA COSTA; BRUZASCO, LARISSA DA SILVA; LOPES, ANA BEATRIZ PROFIRO; FRANCO, BEATRIZ DA SILVA; HOLANDA, ALESSANDRO SPENCER DE SOUZA; ESTEVES, ANDREA MACULANO; MILANSKI, MARCIANE; TORSONI, ADRIANA SOUZA; IGNACIO-SOUZA, LETICIA MARTINS; TORSONI, MARCIO ALBERTO. Supplementation with CO induces lipogenesis in adipose tissue, leptin and insulin resistance in healthy Swiss mice. Journal of Functional Foods, v. 106, p. 12-pg., 2023-06-04. (19/07615-7, 16/23484-1, 18/01863-6)