Mecanismos moleculares associados à modulação da expressão do receptor nicotínico de acetilcolina do tipo alfa7 (alfa7nAChR) no hipotálamo pelo consumo de dieta hiperlipídica

• Processo: 21/11772-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Nutrição - Bioquímica da Nutrição
• 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 ; Laís Angélica de Paula Simino
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/14797-0 - Obesidade Materna Programa a Neurogênese hipotalâmcia e hipocampal: O papel do receptor nicotínico de acetilcolina do tipo alfa7 (a7nAChR) na diferenciação de células neuroprogenitoras, AP.R SPRINT
• Assunto(s): Obesidade Metabolismo e inflamação Dieta hiperlipídica Hipotálamo Receptores colinérgicos MicroRNAs
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dieta hiperlipídica | Hipotálamo | Inflamação | microRNA | obesidade | receptor colinérgico | metabolismo e inflamação

Resumo

A causa fundamental da obesidade é o desbalanço entre as calorias ingeridas e a energia dispendida e a regulação desse balanço energético que é realizado pelo hipotálamo. Os receptores colinérgicos do tipo nicotínico desempenham papel um papel importante nesse processo, pois alteram a excitabilidade neuronal, favorecendo a secreção de neurotransmissores. O receptor colinérgico nicotínico de acetilcolina do tipo ±7 (±7nAChR) é expresso em células da glia e neurônios e quando ativado pela acetilcolina, inibe a produção de citocinas inflamatórias. Estudos recentes têm correlacionado a ativação desse receptor com a redução da ingestão alimentar. No entanto, tanto o consumo de dieta hiperlipídica como a obesidade são capazes de promover a diminuição na expressão de ±7nAchR no hipotálamo. Porém, os mecanismos moleculares pelos quais os receptores ±7nAChR encontram-se diferencialmente expressos no contexto do desenvolvimento da obesidade ainda não são conhecidos. Estudos mostram que a redução da expressão de ±7nAchR aumenta a susceptibilidade do tecido a danos causados por processos inflamatórios. No hipotálamo, a exacerbação dos processos inflamatórios está relacionada a redução da sinalização hormonal, morte celular e prejuízo para a homeostase energética e desenvolvimento de distúrbios metabólicos associados a obesidade. Sabe-se que o conteúdo de cerca de 60% das proteínas metabolicamente ativas pode ser modulado por mecanismos pré ou pós-traducionais, tais como ubiquitinação, metilação e expressão de microRNAs. Os microRNAs são pequenas moléculas que fazem parte do ncRNAs (non-coding RNAs), com capacidade regulatória da expressão gênica por pareamento com o RNAm alvo, impedindo sua tradução. Através de uma análise prévia de bioinformática, nós identificamos diversos microRNAs com potencial para regular a expressão do gene Chrna7, (gene que codifica ±7nAchR). Nossa hipótese de estudo é que fatores hormonais, nutricionais e/ou pró-inflamatórios, que permeiam a gênese da obesidade, podem estar envolvidos com a modulação de mecanismos que estimulam a expressão de microRNAs, levando à redução da expressão do receptor ±7nAChR no hipotálamo e tornando, assim, o tecido mais susceptível a processos inflamatórios e aos danos celulares. Para investigar essa hipótese, utilizaremos protocolos de estudos in vitro com linhagem neuronal (linhagem mHypoA-Pomc GFP e cultura primária de células neuroprogenitoras) após a exposição ao soro de camundongos submetidos à dieta hiperlipídica, além de protocolo in vivo através da avaliação do hipotálamo de animais que consumiram a dieta hiperlipídica. Nestes modelos, empregaremos métodos para confirmação da regulação de ±7nAChR pelos microRNAs encontrados na análise in silico, através de avaliação da expressão por PCR em Tempo Real (RT-qPCR) e Western Blotting (WB), ensaios de ganho e perda de função com transfecção de mimético ou inibidor do microRNA de interesse, construção de plasmídeo com reporter para luciferase para confirmação da interação microRNA/Chrna7 e Ensaio de Imunoabsorção Enzimática (ELISA) para avaliação de citocinas. Assim, esperamos elucidar os fatores e mecanismos que ocorrem de forma precoce, decorrentes do consumo de dieta hiperlipídica, e que são responsáveis pela modulação negativa do receptor ±7nAChR no hipotálamo e seu consequente impacto negativo no balanço energético e favorecimento do desenvolvimento de obesidade em camundongos. (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)

SIMINO, LAIS A. P.; BAQUEIRO, MAYARA N.; PANZARIN, CAROLINA; LOPES, PRISCILLA K. F.; GOIS, MARIANA M.; SIMABUCO, FERNANDO M.; IGNACIO-SOUZA, LETICIA M.; MILANSKI, MARCIANE; ROSS, MICHAEL G.; DESAI, MINA; et al. Hypothalamic α7 nicotinic acetylcholine receptor (α7nAChR) is downregulated by TNFα-induced Let-7 overexpression driven by fatty acids. FASEB JOURNAL, v. 37, n. 9, p. 13-pg., 2023-09-01. (20/07257-0, 21/11772-0)