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Evidence for a neuromuscular circuit involving hypothalamic interleukin-6 in the control of skeletal muscle metabolism

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Katashima, Carlos Kiyoshi ; Micheletti, Thayana de Oliveira ; Braga, Renata Rosseto ; Gaspar, Rodrigo Stellzer ; Goeminne, Ludger J. E. ; Moura-Assis, Alexandre ; Crisol, Barbara Moreira ; Bricola, Rafael S. ; Silva, Vagner Ramon R. ; Ramos, Camila de Oliveira ; da Rocha, Alisson L. ; Tavares, Mariana Rosolen ; Simabuco, Fernando Moreira ; Matheus, Valquiria Aparecida ; Buscaratti, Lucas ; Marques-Souza, Henrique ; Pazos, Patricia ; Gonzalez-Touceda, David ; Tovar, Sulay ; Garcia, Maria del Carmen ; Rosa Neto, Jose Cesar ; Curi, Rui ; Hirabara, Sandro Massao ; Brum, Patricia Chakur ; Prada, Patricia Oliveira ; de Moura, Leandro P. ; Pauli, Jose Rodrigo ; da Silva, Adelino S. R. ; Cintra, Dennys Esper ; Velloso, Licio A. ; Ropelle, Eduardo Rochete
Número total de Autores: 31
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: SCIENCE ADVANCES; v. 8, n. 30, p. 14-pg., 2022-07-29.
Resumo

Hypothalamic interleukin-6 (IL6) exerts a broad metabolic control. Here, we demonstrated that IL6 activates the ERK1/2 pathway in the ventromedial hypothalamus (VMH), stimulating AMPK/ACC signaling and fatty acid oxidation in mouse skeletal muscle. Bioinformatics analysis revealed that the hypothalamic IL6/ERK1/2 axis is closely associated with fatty acid oxidation- and mitochondrial-related genes in the skeletal muscle of isogenic BXD mouse strains and humans. We showed that the hypothalamic IL6/ERK1/2 pathway requires the alpha 2-adrenergic pathway to modify fatty acid skeletal muscle metabolism. To address the physiological relevance of these findings, we demonstrated that this neuromuscular circuit is required to underpin AMPK/ACC signaling activation and fatty acid oxidation after exercise. Last, the selective down-regulation of IL6 receptor in VMH abolished the effects of exercise to sustain AMPK and ACC phosphorylation and fatty acid oxidation in the muscle after exercise. Together, these data demonstrated that the IL6/ERK axis in VMH controls fatty acid metabolism in the skeletal muscle. (AU)

Processo FAPESP: 12/23006-1 - Efeito da IL-6 hipotalâmica sobre a ativação da via AMPK/ACC no músculo esquelético de camundongos: O papel do exercício físico.
Beneficiário:Thayana de Oliveira Micheletti
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo FAPESP: 19/21709-4 - Implicações do desequilíbrio mitonuclear e da UPRmt em neurônios hipotalâmicos na gênese da Obesidade
Beneficiário:Eduardo Rochete Ropelle
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 13/26053-3 - Efeito da IL-6 hipotalâmica sobre a ativação da via AMPK/ACC no músculo esquelético de camundongos: o papel do exercício físico
Beneficiário:Thayana de Oliveira Micheletti
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Processo FAPESP: 18/04192-5 - Avaliação da Parilação e do Desequilíbrio Mitonuclear e da UPRmt na Musculatura Esquelética de Camundongos em Overtraining.
Beneficiário:Barbara Moreira Crisol
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado