A fractalkina (CX3CL1) está envolvida nas etapas iniciais de ativação da inflamação no hipotálamo de roedores obesos

Autor(es)

Joseane Morari

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências Médicas
• Data de defesa: 2013-08-27

Membros da banca

Licio Augusto Velloso; Fernanda Ortis; Fernanda Guarino De Felice; Sara Teresinha Olalla Saad; Marco Aurélio Ramirez Vinolo

• Orientador: Licio Augusto Velloso

Resumo

Nas últimas décadas tornou-se claro que indivíduos e animais obesos apresentam um quadro subclínico de inflamação sistêmica. Estudos desenvolvidos em nosso laboratório ao longo dos últimos 10 anos revelaram que a inflamação do hipotálamo está presente em roedores obesos e sua inibição por métodos genéticos e farmacológicos resulta na correção do fenótipo obeso e dos distúrbios metabólicos comumente associados à obesidade. Ácidos graxos saturados de cadeia longa presentes na dieta parecem ser os principais responsáveis pela ativação da resposta inflamatória no hipotálamo. Os primeiros sinais de inflamação podem ser detectados 24 h após a introdução de uma dieta rica neste tipo de gordura. Pelo menos dois mecanismos moleculares foram identificados como potenciais desencadeadores desta resposta inflamatória, sendo eles; a ativação de receptores TLR4, e a indução do estresse de retículo endoplasmático. Durante a exposição precoce a uma dieta rica em gordura saturada, células da micróglia localizadas no hipotálamo, tornam-se ativas e passam a expressar citocinas que, eventualmente, levam a ativação de vias inflamatórias em neurônios da região. A ativação de JNK e IKK em neurônios resulta na indução de resistência hipotalâmica à leptina e insulina, e, subsequentemente na perda do controle coordenado da ingestão alimentar e do gasto calórico. O fato de se observar ativação inflamatória no hipotálamo poucas horas após a exposição aos nutrientes desencadeadores sugere que células da micróglia residentes participem deste processo. Entretanto, com a manutenção da exposição ocorre uma modificação do padrão inflamatório ao longo do tempo, o que sugere que novas células estejam sendo recrutadas. Na primeira etapa deste estudo avaliamos a migração de células monocíticas da medula óssea para o hipotálamo em animais alimentados com dieta rica em gordura saturada. Para tal, transplantes de medula óssea foram realizados para gerar quimeras expressando TLR4 funcional somente em células da medula óssea ou somente em tecidos não originários da medula óssea. A parecença de TLR4 funcional em células de medula óssea foi necessária para expressão completa do fenótipo obeso. Além disso, somente quando TLR4 estava expresso em células da medula óssea, ocorreu infiltração hipotalâmica com células de micróglia oriundas da periferia. Como o recrutamento de células monocíticas da medula óssea para um determinado sítio anatômico depende invariavelmente da expressão de quimiocinas, nós aventamos a hipótese de que nas etapas iniciais da ativação da inflamação hipotalâmica na obesidade alguma(s) quimiocina(s) poderia(m) desempenhar um papel determinante na progressão do processo inflamatório e, consequentemente do fenótipo obeso. Tanto humanos como animais experimentais não consanguíneos apresentam grande variabilidade na expressão fenotípica da obesidade quando expostos a condições ambientais que favoreçam a mesma. Desta forma, buscamos por diferenças no padrão de inflamação do hipotálamo e na expressão de quimiocinas em duas cepas de camundongos com perfis metabólicos e predisposição a obesidade diametralmente opostos, sendo eles: o camundongo Swiss, com grande predisposição a obesidade e diabetes; e, o camundongo Balb-c, virtualmente protegido da obesidade e dos distúrbios metabólicos afins. Identificamos a quimiocina CX3CL1 (fractalkina) como aquela, dentre as avaliadas, com maior distinção de sua expressão no hipotálamo entre as duas cepas de camundongos, encontrando-se mais expressa em Swiss que em Balb-c. Na segunda parte do estudo mostramos que a expressão da fractalkina é induzida em neurônios do hipotálamo frente a um estímulo com nutrientes ricos em ácidos graxos saturados. Em cultura de neurônios, a expressão de fractalkina é induzida preferencialmente por TNF, mas também por palmitato. A inibição da fractalkina no hipotálamo com siRNA protege camundongos Swiss da intolerância à glicose e da obesidade induzidas por dieta rica em gordura saturada, além de reduzir o recrutamento de células monocíticas originárias da medula óssea para o hipotálamo. Assim, concluímos que durante as etapas iniciais da indução da obesidade, células da micróglia residentes ativam a produção de fractalkina por neurônios do hipotálamo a qual desempenha papel importante no recrutamento de novas células monocíticas da medula óssea, que perpetuarão o processo inflamatório do hipotálamo caso a exposição à dieta rica em gordura saturada seja mantida. A fractakina constitui-se, portanto, num dos mais precoces sinalizadores durante a instalação da inflamação hipotalâmica associada à obesidade (AU)

• Processo FAPESP: 08/57559-1 - A fractalkina (CX3CL1) está envolvida nas etapas iniciais de ativação da inflamação no hipotálamo de roedores obesos
• Beneficiário: Joseane Morari Ricciardi de Aguiar
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado