Estudo das funções da leptina durante o período intrauterino e infância no camundongo

Resumo

A leptina é um hormônio essencial para o controle do balanço energético em adultos, por meio de sua ação em populações específicas de neurônios que expressam o receptor de leptina (LepR). Atualmente, a obesidade e o sobrepeso constituem a quinta causa de morte no mundo, e no Brasil, pela primeira vez, mais da metade da população tem sobrepeso ou obesidade. A maioria dos obesos apresenta resistência à ação da leptina. Porém, alguns estudos sugerem que no período neonatal e infância a leptina possui funções fisiológicas distintas das observadas em adultos, provavelmente mais relacionadas com o desenvolvimento neuronal. Por exemplo, peso excessivo no nascimento ou obesidade infantil estão relacionados com alta incidência futura de doenças metabólicas. Nesses casos, é possível que a função da leptina durante o desenvolvimento esteja alterada, representando um dos possíveis mecanismos do chamado "fetal programming". Portanto, o objetivo do presente estudo é obter uma melhor compreensão das funções da leptina durante o período intrauterino, neonatal e infância e as consequências no adulto da sua falta durante esses períodos. Inicialmente, utilizaremos camundongos deficientes do receptor de leptina (camundongos db/db) para determinação do momento em que ocorre a expressão do fenótipo relacionado à obesidade e hiperfagia. Posteriormente, iremos gerar e validar camundongos geneticamente modificados com o sistema Cre-LoxP induzível por tamoxifeno. Para tanto, utilizaremos camundongos Ubiquitina-C-CreERT2 que apresentam atividade da enzima Cre Recombinase em todas as células do corpo mediante ao tratamento com tamoxifeno. Este camundongo será acasalado com outro que apresenta um bloqueador de transcrição, flanqueado por sítios LoxP, downstream o gene Lepr. O resultado desse cruzamento será um animal deficiente do LepR, porém até o momento deste camundongo ser tratado com tamoxifeno. A reativação do LepR poderá ocorrer em qualquer período do desenvolvimento, tal como no período intrauterino, neonatal, na adolescência ou em adultos. Dessa maneira, estudaremos possíveis déficits causados pela ausência da sinalização da leptina durante períodos críticos do desenvolvimento. Os camundongos serão genotipados (por meio da extração de DNA da ponta da cauda), selecionados conforme sexo e genótipo e acompanhados ao longo de diferentes fases da vida para determinação de parâmetros relacionados ao balanço energético, como peso corporal, consumo alimentar e hídrico, gasto energético, atividade locomotora e composição corporal. Os animais serão eutanasiados e o sangue usado para análise de metabólitos e hormônios. Alguns tecidos, como hipotálamo, fígado, músculo esquelético e tecido adiposo, serão recolhidos para análise da expressão de proteínas e RNAm de interesse. Alguns camundongos serão submetidos a testes in vivo, incluindo administração de leptina ou insulina para determinação da resistência à ação desses hormônios ou a testes de tolerância oral à glicose ou ao piruvato. Ainda, análises histológicas para determinar o desenvolvimento das projeções de neurônios hipotalâmicos serão realizadas nesses animais. Finalmente, alguns animais poderão ser sujeitos a testes comportamentais para determinação da memória, ansiedade, estresse e outros aspectos cognitivos. Desta forma, o presente projeto pode potencialmente ajudar a entender uma função pouca estudada, mas potencialmente crítica da leptina que se refere ao seu efeito sobre o desenvolvimento do sistema nervoso. Portanto, esse estudo pode fornecer evidências se a sinalização da leptina durante o desenvolvimento desempenha um papel chave na aparição tardia de doenças metabólicas ou mesmo déficits diversos no organismo. (AU)