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

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)