Ação do hormônio do crescimento no sistema nervoso: relevância para as funções neurais e na doença

• Processo: 17/02983-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia
• Pesquisador responsável: Jose Donato Junior
• Beneficiário: Jose Donato Junior
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Carlos Roberto Jorge Soares ; Cibele Nunes Peroni ; Fernanda Guarino de Felice ; Martin Andreas Metzger ; Monica Levy Andersen ; Paolo Bartolini ; Renata Frazão ; Thiago dos Santos Moreira
• Auxílio(s) vinculado(s): 17/18972-0 - EMU concedido no projeto 17/02983-2: equipamento compacto de ressonância magnética minispec LF50, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/21854-9 - Estudo dos efeitos de citocinas pró- e anti-inflamatórias sobre propriedades biofísicas de neurônios POMC e AgRP do núcleo arqueado do hipotálamo, BP.DR; 17/25281-3 - Efeitos do hormônio do crescimento sobre os neurônios POMC, colinérgicos e do núcleo paraventricular do hipotálamo: implicações no controle do metabolismo energético e glicêmico, BP.PD
• Assunto(s): Neurofisiologia Balanço de energia Citocinas Hipotálamo Leptina Obesidade Hormônio do crescimento Sistema nervoso
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Balanço Energético | citocinas | Controle Glicêmico | Hipotálamo | Leptina | obesidade | Neurofisiologia

Resumo

O GH é o fator mais abundante secretado pela glândula hipófise e desempenha importante papel controlando o crescimento somático e tecidual, bem como a proliferação e diferenciação celular. Apesar da presença do receptor de GH (GHR) no encéfalo, pouco se sabe a respeito dos efeitos deste hormônio sobre esse tecido. Assim, propomos no presente projeto que o GH tem um papel previamente não reconhecido no sistema nervoso. Nossa hipótese é que o encéfalo possa mediar importantes aspectos dos efeitos biológicos do GH, particularmente sobre o metabolismo. Portanto, o objetivo do presente projeto é investigar a importância da sinalização do GH no sistema nervoso, por meio da manipulação da expressão do GHR, em populações específicas de neurônios. Para tanto, iremos utilizar camundongos do sistema Cre/loxP que permitem inativar o GHR ou sua principal via de sinalização intracelular, o STAT5, em populações neuronais de interesse. Iremos produzir camundongos com inativação seletiva do GHR e/ou STAT5 em todo sistema nervoso, em células que expressam o receptor de leptina, em neurônios do núcleo ventromedial do hipotálamo (SF1 positivas) e em neurônios que expressam AgRP, orexina ou tirosina hidroxilase. Esses diferentes modelos serão estudados em 14 subprojetos que visam investigar a importância da sinalização central do GH em múltiplas funções neurológicas, incluindo o controle do metabolismo, cognição, ciclo vigília-sono, memória/aprendizagem, comportamentos, emoções/motivação, bem como em funções neurovegetativas e neuroendócrinas. Os experimentos propostos poderão gerar resultados inéditos na literatura, os quais possivelmente mudarão concepções sobre a função e os mecanismos de ação do GH. (AU)

Publicações científicas

(38)

(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)

PEDROSO, JOAO A. B.; WASINSKI, FREDERICK; DONATO JR, JOSE. Prolonged fasting induces long-lasting metabolic consequences in mice. JOURNAL OF NUTRITIONAL BIOCHEMISTRY, v. 84, OCT 2020. (17/02983-2, 16/20897-3)

BUONFIGLIO, DANIELLA; TCHIO, CYNTHIA; FURIGO, ISADORA; DONATO, JR., JOSE; BABA, KENKICHI; CIPOLLA-NETO, JOSE; TOSINI, GIANLUCA. Removing melatonin receptor type 1 signaling leads to selective leptin resistance in the arcuate nucleus. Journal of Pineal Research, v. 67, n. 2, SEP 2019. (15/26190-6, 14/50457-0, 17/02983-2)

FURIGO, ISADORA C.; MELO, HELEN M.; LYRA E SILVA, NATALIA M.; RAMOS-LOBO, ANGELA M.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; BUONFIGLIO, DANIELLA C.; WASINSKI, FREDERICK; LIMA, ELIANA R.; HIGUTI, ELIZA; PERONI, CIBELE N.; et al. Brain STAT5 signaling modulates learning and memory formation. Brain Structure & Function, v. 223, n. 5, p. 2229-2241, JUN 2018. (16/20897-3, 14/11752-6, 12/02388-3, 16/09679-4, 15/10992-6, 17/02983-2, 12/24345-4)

MENDES, NATALIA F.; GASPAR, JOANA M.; LIMA-JUNIOR, JOSE C.; DONATO, JR., JOSE; VELLOSO, LICIO A.; ARAUJO, ELIANA P.. TGF-beta 1 down-regulation in the mediobasal hypothalamus attenuates hypothalamic inflammation and protects against diet-induced obesity. METABOLISM-CLINICAL AND EXPERIMENTAL, v. 85, p. 171-182, AUG 2018. (17/02983-2, 15/10078-2, 13/07607-8, 16/17810-3)

SILVEIRA, MARINA A.; ZAMPIERI, THAIS T.; FURIGO, ISADORA C.; ABDULKADER, FERNANDO; DONATO, JR., JOSE; FRAZAO, RENATA. Acute effects of somatomammotropin hormones on neuronal components of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis. Brain Research, v. 1714, p. 210-217, JUL 1 2019. (15/20198-5, 16/09679-4, 17/02983-2, 13/07908-8)

QUARESMA, PAULA G. F.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; WASINSKI, FREDERICK; CAMPOS, ANA M. P.; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; DONATO, JR., JOSE. Cholinergic neurons in the hypothalamus and dorsal motor nucleus of the vagus are directly responsive to growth hormone. Life Sciences, v. 259, OCT 15 2020. (17/02983-2, 17/25281-3, 16/20897-3)

MENDES, NATALIA F.; KIM, YOUNG-BUM; VELLOSO, LICIO A.; ARAUJO, ELIANA P.. Hypothalamic Microglial Activation in Obesity: A Mini-Review. FRONTIERS IN NEUROSCIENCE, v. 12, NOV 15 2018. (17/22511-8, 13/07607-8, 17/02983-2, 16/17810-3)

LIMA, LEANDRO BUENO; HAUBENTHAL, FERNANDA TAIS; SILVEIRA, MARINA AUGUSTO; BOHLEN, TABATA MARIZ; METZGER, MARTIN; DONATO JR, JOSE; FRAZAO, RENATO. Conspecific odor exposure predominantly activates non-kisspeptin cells in the medial nucleus of the amygdala. Neuroscience Letters, v. 681, p. 12-16, AUG 10 2018. (12/12202-4, 14/08755-3, 17/16473-6, 17/02983-2, 15/14588-5)

FURIGO, ISADORA C.; DE SOUZA, GABRIEL O.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; GUADAGNINI, DIOZE; FRAZAO, RENATA; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; PRADA, PATRICIA O.; DONATO, JR., JOSE. Growth hormone enhances the recovery of hypoglycemia via ventromedial hypothalamic neurons. FASEB JOURNAL, v. 33, n. 11, p. 11909-11924, NOV 2019. (17/02983-2, 17/18498-6, 18/20087-7, 16/09679-4)

BUENO, DEBORA; LIMA, LEANDRO B.; SOUZA, RUDIERI; GONCALVES, LUCIANO; LEITE, FERNANDA; SOUZA, STEFANI; FURIGO, ISADORA C.; DONATO, JR., JOSE; METZGER, MARTIN. Connections of the laterodorsal tegmental nucleus with the habenular-interpeduncular-raphe system. JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY, v. 527, n. 18, p. 3046-3072, DEC 15 2019. (17/02983-2, 17/16473-6, 16/09679-4)

WASINSKI, FREDERICK; PEDROSO, JOAO A. B.; DOS SANTOS, WILLIAN O.; FURIGO, ISADORA C.; GARCIA-GALIANO, DAVID; ELIAS, CAROL F.; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; SZAWKA, RAPHAEL E.; DONATO JR, JOSE. Tyrosine Hydroxylase Neurons Regulate Growth Hormone Secretion via Short-Loop Negative Feedback. JOURNAL OF NEUROSCIENCE, v. 40, n. 22, p. 4309-4322, MAY 27 2020. (16/20897-3, 17/02983-2, 16/09679-4)

METZGER, MARTIN; SOUZA, RUDIERI; LIMA, LEANDRO B.; BUENO, DEBORA; GONCALVES, LUCIANO; SEGO, CHEMUTAI; DONATO, JOSE, JR.; SHAMMAH-LAGNADO, SARA J.. Habenular connections with the dopaminergic and serotonergic system and their role in stress-related psychiatric disorders. European Journal of Neuroscience, v. 53, n. 1, p. 24-pg., 2019-12-27. (17/16473-6, 17/02983-2)

WASINSKI, FREDERICK; FURIGO, ISADORA C.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; RAMOS-LOBO, ANGELA M.; PERONI, CIBELE N.; BARTOLINI, PAOLO; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; DONATO JR, JOSE. Growth Hormone Receptor Deletion Reduces the Density of Axonal Projections from Hypothalamic Arcuate Nucleus Neurons. Neuroscience, v. 434, p. 136-147, MAY 10 2020. (16/20897-3, 14/11752-6, 17/02983-2, 16/09679-4)

QUARESMA, PAULA G. F.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; FURIGO, ISADORA C.; WASINSKI, FREDERICK; COUTO, GISELE C.; FRAZAO, RENATA; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; DONATO JR, JOSE. Growth hormone/STAT5 signaling in proopiomelanocortin neurons regulates glucoprivic hyperphagia. Molecular and Cellular Endocrinology, v. 498, DEC 1 2019. (16/20897-3, 16/09679-4, 17/04006-4, 17/02983-2, 17/21840-8, 17/25281-3)

FURIGO, ISADORA C.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; DE SOUZA, GABRIEL O.; COUTO, GISELE C. L.; GARCIA ROMERO, GUADALUPE; PERELLO, MARIO; FRAZAO, RENATA; ELIAS, LUCILA L.; METZGER, MARTIN; LIST, EDWARD O.; et al. Growth hormone regulates neuroendocrine responses to weight loss via AgRP neurons. NATURE COMMUNICATIONS, v. 10, FEB 8 2019. (16/09679-4, 17/16473-6, 17/05007-4, 17/04006-4, 17/02983-2, 17/21840-8)

WASINSKI, FREDERICK; CHAVES, FERNANDA M.; PEDROSO, JOAO A. B.; MANSANO, NAIRA S.; CAMPOREZ, JOAO PAULO; GUSMAO, DANIELA O.; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; FRAZAO, RENATA; SZAWKA, RAPHAEL E.; et al. Growth hormone receptor in dopaminergic neurones regulates stress-induced prolactin release in male mice. Journal of Neuroendocrinology, v. 33, n. 3, MAR 2021. (18/04956-5, 17/02983-2, 20/01318-8, 17/21840-8, 16/20897-3, 17/21854-9, 17/22189-9)

FLORES, RAFAEL APPEL; STEINBACH, RENATA; PEDROSO, JOAO A. B.; METZGER, MARTIN; DONATO, JR., JOSE; PASCHOALINI, MARTA APARECIDA. Injections of the alpha-2 adrenoceptor agonist clonidine into the dorsal raphe nucleus increases food intake in satiated rats. Neuropharmacology, v. 182, JAN 2021. (17/16473-6, 17/02983-2, 12/15517-6)

CAMPOS, ANA M. P.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; WASINSKI, FREDERICK; KLEIN, MARIANNE O.; BITTENCOURT, JACKSON C.; METZGER, MARTIN; DONATO, JOSE, JR.. Differences between rats and mice in the leptin action on the paraventricular nucleus of the hypothalamus: Implications for the regulation of the hypothalamic-pituitary-thyroid axis. Journal of Neuroendocrinology, v. 32, n. 9, p. 11-pg., 2020-08-24. (16/02224-1, 17/17998-5, 16/20897-3, 17/02983-2, 17/16473-6)

CAMPOS, ANA M. P.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; WASINSKI, FREDERICK; KLEIN, MARIANNE O.; BITTENCOURT, JACKSON C.; METZGER, MARTIN; DONATO, JR., JOSE. Differences between rats and mice in the leptin action on the paraventricular nucleus of the hypothalamus: Implications for the regulation of the hypothalamic-pituitary-thyroid axis. Journal of Neuroendocrinology, AUG 2020. (16/20897-3, 16/02224-1, 17/16473-6, 17/02983-2, 17/17998-5)

METZGER, MARTIN; SOUZA, RUDIERI; LIMA, LEANDRO B.; BUENO, DEBORA; GONCALVES, LUCIANO; SEGO, CHEMUTAI; DONATO, JR., JOSE; SHAMMAH-LAGNADO, SARA J.. Habenular connections with the dopaminergic and serotonergic system and their role in stress-related psychiatric disorders. European Journal of Neuroscience, v. 53, n. 1, SI, DEC 2019. (17/02983-2, 17/16473-6)

PEDROSO, JOAO A. B.; DOS SANTOS, LUCAS B. P.; FURIGO, ISADORA C.; SPAGNOL, ALEXANDRE R.; WASINSKI, FREDERICK; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; DONATO JR, JOSE. Deletion of growth hormone receptor in hypothalamic neurons affects the adaptation capacity to aerobic exercise. Peptides, v. 135, JAN 2021. (16/20897-3, 17/02983-2, 16/09679-4)

TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; COUTO, GISELE C.; FURIGO, ISADORA C.; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; DONATO, JR., JOSE. Central growth hormone action regulates metabolism during pregnancy. AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM, v. 317, n. 5, p. E925-E940, NOV 2019. (17/04006-4, 17/02983-2, 16/09679-4)

BOHLEN, TABATA M.; ZAMPIERI, THAIS T.; FURIGO, ISADORA C.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; LIST, EDWARD O.; KOPCHICK, JOHN J.; DONATO, JR., JOSE; FRAZAO, RENATA. Central growth hormone signaling is not required for the timing of puberty. Journal of Endocrinology, v. 243, n. 3, p. 161-173, DEC 2019. (15/20198-5, 15/14588-5, 17/02983-2, 16/09679-4)

FREDERICK WASINSKI; RENATA FRAZÃO; JOSE DONATO JR. Effects of growth hormone in the central nervous system. ARCHIVES OF ENDOCRINOLOGY METABOLISM, v. 63, n. 6, p. 549-556, 2020-01-10. (17/21840-8, 17/02983-2, 16/20897-3)

CAMPOLIM, CLARA MACHADO; WEISSMANN, LAIS; DE OLIVEIRA FERREIRA, CLILTON KRAUESS; ZORDAO, OLIVIA PIZETTA; SEGANTINE DORNELLAS, ANA PAULA; DE CASTRO, GISELE; ZANOTTO, TAMIRES MARQUES; BOICO, VITOR FERREIRA; FERNANDES QUARESMA, PAULA GABRIELE; ATAIDE LIMA, RAQUEL PATRICIA; et al. Short-term exposure to air pollution (PM2.5) induces hypothalamic inflammation, and long-term leads to leptin resistance and obesity via Tlr4/Ikbke in mice. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1, JUN 23 2020. (17/19703-2, 17/11518-1, 17/02983-2, 17/18498-6)

QUARESMA, PAULA G. F.; DOS SANTOS, WILLIAN O.; WASINSKI, FREDERICK; METZGER, MARTIN; DONATO JR, JOSE. Neurochemical phenotype of growth hormone-responsive cells in the mouse paraventricular nucleus of the hypothalamus. JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY, v. 529, n. 6, SEP 2020. (17/02983-2, 16/20897-3, 17/25281-3, 17/16473-6)

CHAVES, FERNANDA M.; MANSANO, NAIRA S.; FRAZAO, RENATA; DONATO JR, JOSE. Tumor Necrosis Factor alpha and Interleukin-1 beta Acutely Inhibit AgRP Neurons in the Arcuate Nucleus of the Hypothalamus. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 21, n. 23, DEC 2020. (20/01318-8, 17/21840-8, 17/22189-9, 17/21854-9, 17/02983-2)

WASINSKI, FREDERICK; KLEIN, MARIANNE O.; BITTENCOURT, JACKSON C.; METZGER, MARTIN; DONATO JR, JOSE. Distribution of growth hormone-responsive cells in the brain of rats and mice. Brain Research, v. 1751, JAN 15 2021. (16/20897-3, 16/02224-1, 17/16473-6, 17/17998-5, 17/02983-2)

ZAMPIERI, THAIS TESSARI; BOHLEN, TABATA MARIZ; SILVEIRA, MARINA AUGUSTO; LANA, LARISSA CAMPISTA; DE PAULA, DANIELLA G.; DONATO, JOSE; FRAZAO, RENATA. Postnatal Overnutrition Induces Changes in Synaptic Transmission to Leptin Receptor-Expressing Neurons in the Arcuate Nucleus of Female Mice. NUTRIENTS, v. 12, n. 8, AUG 2020. (16/03082-6, 17/02983-2, 13/07908-8, 15/14588-5, 15/20198-5)

PEDROSO, JOAO A. B.; RAMOS-LOBO, ANGELA M.; DONATO, JR., JOSE. SOCS3 as a future target to treat metabolic disorders. HORMONES-INTERNATIONAL JOURNAL OF ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM, v. 18, n. 2, p. 127-136, JUN 2019. (13/25032-2, 14/11752-6, 17/02983-2)

ANDREOLI, MARFA F.; DONATO JR, JOSE; CAKIR, ISIN; PERELLO, MARIO. Leptin resensitisation: a reversion of leptin-resistant states. Journal of Endocrinology, v. 241, n. 3, p. R81-R96, JUN 2019. (17/02983-2)

DE ARAUJO, THIAGO MATOS; RAZOLLI, DANIELA S.; CORREA-DA-SILVA, FELIPE; DE LIMA-JUNIOR, JOSE C.; GASPAR, RODRIGO S.; SIDARTA-OLIVEIRA, DAVI; VICTORIO, SHEILA C.; DONATO, JR., JOSE; KIM, YOUNG-BUM; VELLOSO, LICIO A.. The partial inhibition of hypothalamic IRX3 exacerbates obesity. EBIOMEDICINE, v. 39, p. 448-460, JAN 2019. (17/02983-2, 13/07607-8)

TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; WASINSKI, FREDERICK; LIMA, LEANDRO B.; FRAZAO, RENATA; BITTENCOURT, JACKSON C.; DONATO JR, JOSE. Regulation and neurochemical identity of melanin-concentrating hormone neurones in the preoptic area of lactating mice. Journal of Neuroendocrinology, v. 32, n. 2, DEC 2019. (16/20897-3, 17/21840-8, 17/02983-2, 16/02224-1)

PEDROSO, JOAO A. B.; CAMPOREZ, JOAO PAULO; BELPIEDE, LUCIANA T.; PINTO, RAFAELA S.; CIPOLLA-NETO, JOSE; DONATO, JOSE. Evaluation of Hepatic Steatosis in Rodents by Time-Domain Nuclear Magnetic Resonance. DIAGNOSTICS, v. 9, n. 4, DEC 2019. (14/50457-0, 18/04956-5, 17/02983-2)

TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; RAMOS-LOBO, ANGELA M.; FURIGO, ISADORA C.; DONATO, JR., JOSE. Brain STAT5 Modulates Long-Term Metabolic and Epigenetic Changes Induced by Pregnancy and Lactation in Female Mice. Endocrinology, v. 160, n. 12, p. 2903-2917, DEC 2019. (15/10992-6, 14/11752-6, 17/02983-2)

FURIGO, ISADORA C.; TEIXEIRA, PRYSCILA D. S.; QUARESMA, PAULA G. F.; MANSANO, NAIRA S.; FRAZAO, RENATA; DONATO JR, JOSE. STAT5 ablation in AgRP neurons increases female adiposity and blunts food restriction adaptations. JOURNAL OF MOLECULAR ENDOCRINOLOGY, v. 64, n. 1, p. 13-27, JAN 2020. (17/22189-9, 17/02983-2, 17/25281-3, 16/09679-4, 17/21840-8)

LIMA, LEANDRO B.; PEDROSO, JOAO A. B.; METZGER, MARTIN; GAUTRON, LAURENT; DONATO, JR., JOSE. Relationship of alpha-MSH and AgRP axons to the perikarya of melanocortin-4 receptor neurons. Brain Research, v. 1717, p. 136-146, AUG 15 2019. (17/02983-2, 17/16473-6)

MOURA-ASSIS, ALEXANDRE; NOGUEIRA, PEDRO A. S.; DE-LIMA-JUNIOR, JOSE C.; SIMABUCO, FERNANDO M.; GASPAR, JOANA M.; DONATO JR, JOSE; VELLOSO, LICIO A.. TLR4-interactor with leucine-rich repeats (TRIL) is involved in diet-induced hypothalamic inflammation. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, SEP 9 2021. (18/14818-9, 17/02983-2, 13/07607-8)