Papel do calcitriol no controle da termogênese do tecido adiposo marrom em ratas lactantes e na prole
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Publication Date: | 2025 |
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Source: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
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Summary: | A lactação é um estado fisiológico que induz várias adaptações metabólicas na mãe, as quais são essenciais para o desenvolvimento da prole. Nesse período, a forma ativa da vitamina D (calcitriol) aumenta e a termogênese no tecido adiposo marrom (TAM) é supressa para se contrapor à produção de calor associada à lactogênese. Embora se saiba que o calcitriol inibe a diferenciação e função de adipócitos marrons in vitro, seu papel nas adaptações fisiológicas da termogênese no TAM de ratas lactantes e no desenvolvimento desse tecido na prole é desconhecido. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos da deficiência de vitamina D (Vit.D) na supressão da termogênese do TAM de ratas lactantes e no desenvolvimento e função do TAM da prole de machos recém-desmamados. Para isso, ratas Wistar Hannover de 5 semanas de idade foram alimentadas com uma dieta nutricionalmente completa (CT) (AIN93G, 1000 UI Vit.D3/kg) ou deficiente em Vit.D (VDD) (AIN93G; 0 UI Vit.D3/kg). Após seis semanas, os animais foram colocados para acasalar (L-CT; L-VDD) ou mantidos virgens (V-CT; V-VDD). Durante o terceiro dia pós-natal até sete dias após o desmame, a temperatura do TAM, a temperatura corporal e a temperatura da cauda das ratas lactantes (L) e virgens com idade pareada (V) foram monitoradas. As análises morfológicas e moleculares no TAM foram realizadas no pico da lactação (14 dias), ao desmame (21 dias) e após sete dias do mesmo. A prole de machos recém-desmamada foi submetida ao teste de tolerância ao frio (4°C) e o TAM utilizado para as análises morfológicos, avaliação do consumo de oxigênio ex-vivo (HRR), quantificação da expressão de genes (RT-qPCR) envolvidos na termogênese e diferenciação de adipócitos marrons e para a mensuração do conteúdo proteico da UCP-1. Nossos resultados demonstraram que a lactação normal (L-CT) aumentou o calcitriol sérico, a temperatura corporal e a dissipação de calor pela cauda, ao mesmo tempo que diminuiu a temperatura do TAM. A supressão da termogênese no TAM nas ratas L-CT foi associada à diminuição da massa, do conteúdo proteico de UCP-1, OXPHOS e do receptor β3 adrenérgico no TAM. Sete dias após o desmame, a temperatura corporal e a temperatura da cauda foram restabelecidas, mas a temperatura e a massa do TAM mantiveram-se reduzidas. A deficiência de Vit.D atenuou o aumento do calcitriol durante a lactação, a queda da temperatura do TAM, a atrofia do tecido e a redução do conteúdo proteico de OXPHOS e do receptor β3 adrenérgico. Na prole, a VDD também diminuiu o calcitriol sérico e prejudicou o crescimento dos animais. No desmame, os machos VDD apresentaram uma diminuição da massa gorda, da massa magra e da insulina sérica. Paralelamente, observou-se uma tendência de aumento do gasto energético associada a redução da área total de gotículas lipídicas, ativação do programa gênico termogênico e aumento da taxa de consumo de oxigênio ex-vivo estimulado pelo succinato no TAM desses animais. Quando expostos ao frio (4°C), a prole VDD foi protegida da hipotermia e apresentou um aumento da temperatura na região interescapular. Os dados obtidos nesse estudo sugerem que o calcitriol desempenha um papel supressor da termogênese do TAM durante a lactação, e atenua o desenvolvimento e função deste tecido na prole, durante a vida perinatal. |
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Papel do calcitriol no controle da termogênese do tecido adiposo marrom em ratas lactantes e na proleThe role of calcitriol in brown adipose tissue thermogenesis control in lactating rats and the offspringBrown adipose tissueLactaçãoLactationTecido adiposo marromVitamin DVitamina DA lactação é um estado fisiológico que induz várias adaptações metabólicas na mãe, as quais são essenciais para o desenvolvimento da prole. Nesse período, a forma ativa da vitamina D (calcitriol) aumenta e a termogênese no tecido adiposo marrom (TAM) é supressa para se contrapor à produção de calor associada à lactogênese. Embora se saiba que o calcitriol inibe a diferenciação e função de adipócitos marrons in vitro, seu papel nas adaptações fisiológicas da termogênese no TAM de ratas lactantes e no desenvolvimento desse tecido na prole é desconhecido. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos da deficiência de vitamina D (Vit.D) na supressão da termogênese do TAM de ratas lactantes e no desenvolvimento e função do TAM da prole de machos recém-desmamados. Para isso, ratas Wistar Hannover de 5 semanas de idade foram alimentadas com uma dieta nutricionalmente completa (CT) (AIN93G, 1000 UI Vit.D3/kg) ou deficiente em Vit.D (VDD) (AIN93G; 0 UI Vit.D3/kg). Após seis semanas, os animais foram colocados para acasalar (L-CT; L-VDD) ou mantidos virgens (V-CT; V-VDD). Durante o terceiro dia pós-natal até sete dias após o desmame, a temperatura do TAM, a temperatura corporal e a temperatura da cauda das ratas lactantes (L) e virgens com idade pareada (V) foram monitoradas. As análises morfológicas e moleculares no TAM foram realizadas no pico da lactação (14 dias), ao desmame (21 dias) e após sete dias do mesmo. A prole de machos recém-desmamada foi submetida ao teste de tolerância ao frio (4°C) e o TAM utilizado para as análises morfológicos, avaliação do consumo de oxigênio ex-vivo (HRR), quantificação da expressão de genes (RT-qPCR) envolvidos na termogênese e diferenciação de adipócitos marrons e para a mensuração do conteúdo proteico da UCP-1. Nossos resultados demonstraram que a lactação normal (L-CT) aumentou o calcitriol sérico, a temperatura corporal e a dissipação de calor pela cauda, ao mesmo tempo que diminuiu a temperatura do TAM. A supressão da termogênese no TAM nas ratas L-CT foi associada à diminuição da massa, do conteúdo proteico de UCP-1, OXPHOS e do receptor β3 adrenérgico no TAM. Sete dias após o desmame, a temperatura corporal e a temperatura da cauda foram restabelecidas, mas a temperatura e a massa do TAM mantiveram-se reduzidas. A deficiência de Vit.D atenuou o aumento do calcitriol durante a lactação, a queda da temperatura do TAM, a atrofia do tecido e a redução do conteúdo proteico de OXPHOS e do receptor β3 adrenérgico. Na prole, a VDD também diminuiu o calcitriol sérico e prejudicou o crescimento dos animais. No desmame, os machos VDD apresentaram uma diminuição da massa gorda, da massa magra e da insulina sérica. Paralelamente, observou-se uma tendência de aumento do gasto energético associada a redução da área total de gotículas lipídicas, ativação do programa gênico termogênico e aumento da taxa de consumo de oxigênio ex-vivo estimulado pelo succinato no TAM desses animais. Quando expostos ao frio (4°C), a prole VDD foi protegida da hipotermia e apresentou um aumento da temperatura na região interescapular. Os dados obtidos nesse estudo sugerem que o calcitriol desempenha um papel supressor da termogênese do TAM durante a lactação, e atenua o desenvolvimento e função deste tecido na prole, durante a vida perinatal.Lactation is a physiological period related to many metabolic adaptations in the mother, which are essential for the offspring\'s development. In this period, the active form of vitamin D (calcitriol) increases and the brown adipose tissue (BAT) thermogenesis reduces to counteract the lactogenesis-associated heat production. Although is well known that calcitriol inhibits the differentiation and function of brown adipocytes in vitro, its role in BAT thermogenesis control in lactating rats and their offspring is unknown. Therefore, the objective of this work was to investigate the effects of vitamin D (Vit.D) deficiency on BAT thermogenesis suppression induced by lactation, as well as to understand the consequences of this condition on BAT development and function in the offspring. For this, 5-week-aged Wistar Hannover female rats were fed with a balanced diet (CT) (AIN93G, 1000 UI vit.D3/kg) or Vit.D-deficient diet (VDD) (AIN93G; 0 UI vit.D3/kg). After six weeks, these animals were bred (L-CT; L-VDD) or maintained virgin (V-CT; V-VDD). From postnatal day three to post-weaning day seven, BAT temperature, body temperature, and tail temperature were recorded in the lactating (L) and age-matched virgin (V) rats. Morphological analyses were made at peak lactation, at weaning and seven days post-weaning.The newly-weaned male rats were submitted to a cold tolerance test (4°C) and the BAT was used for the morphological analysis, ex-vivo oxygen consumption measurements (HRR), gene expression quantification (RT-qPCR) and evaluation of UCP-1 protein content. Our findings showed that regular lactation (L-CT) increased serum calcitriol, body temperature and heat dissipation while decreasing BAT temperature. BAT thermogenesis suppression was associated with a decrease in the tissue\'s mass, UCP-1, OXPHOS and β3 adrenergic receptor protein content. Seven days post-weaning, the body temperature and heat dissipation were re-established, but BAT temperature and mass remained low. The vit.D deficiency attenuates the increase in the serum calcitriol, as well the reduction of OXPHOS and β3 adrenergic receptors. In the offspring, the VDD also reduced serum calcitriol and impaired the litter growth. At weaning, the male VDD showed a reduction in fat mass, fat-free mass and in serum insulin. Concurrently, there was a trend toward an increase in energy expenditure associated with a reduction in lipid droplet area, activation of the thermogenic gene program and an increase of the ex-vivo oxygen consumption stimulated by succinate in the BAT of these animals. When exposed to cold (4°C), VDD offspring were protected against hypothermia and showed higher interscapular temperature. The data obtained in this study suggests that calcitriol has a physiological role in the inhibition of BAT thermogenesis during lactation, and attenuates the development and function of this tissue in the offspring during perinatal life.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPNavegantes, Luiz Carlos CarvalhoMoro, Matheus Leonardo2025-02-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-26052025-102312/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-31T17:52:02Zoai:teses.usp.br:tde-26052025-102312Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-31T17:52:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A lactação é um estado fisiológico que induz várias adaptações metabólicas na mãe, as quais são essenciais para o desenvolvimento da prole. Nesse período, a forma ativa da vitamina D (calcitriol) aumenta e a termogênese no tecido adiposo marrom (TAM) é supressa para se contrapor à produção de calor associada à lactogênese. Embora se saiba que o calcitriol inibe a diferenciação e função de adipócitos marrons in vitro, seu papel nas adaptações fisiológicas da termogênese no TAM de ratas lactantes e no desenvolvimento desse tecido na prole é desconhecido. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos da deficiência de vitamina D (Vit.D) na supressão da termogênese do TAM de ratas lactantes e no desenvolvimento e função do TAM da prole de machos recém-desmamados. Para isso, ratas Wistar Hannover de 5 semanas de idade foram alimentadas com uma dieta nutricionalmente completa (CT) (AIN93G, 1000 UI Vit.D3/kg) ou deficiente em Vit.D (VDD) (AIN93G; 0 UI Vit.D3/kg). Após seis semanas, os animais foram colocados para acasalar (L-CT; L-VDD) ou mantidos virgens (V-CT; V-VDD). Durante o terceiro dia pós-natal até sete dias após o desmame, a temperatura do TAM, a temperatura corporal e a temperatura da cauda das ratas lactantes (L) e virgens com idade pareada (V) foram monitoradas. As análises morfológicas e moleculares no TAM foram realizadas no pico da lactação (14 dias), ao desmame (21 dias) e após sete dias do mesmo. A prole de machos recém-desmamada foi submetida ao teste de tolerância ao frio (4°C) e o TAM utilizado para as análises morfológicos, avaliação do consumo de oxigênio ex-vivo (HRR), quantificação da expressão de genes (RT-qPCR) envolvidos na termogênese e diferenciação de adipócitos marrons e para a mensuração do conteúdo proteico da UCP-1. Nossos resultados demonstraram que a lactação normal (L-CT) aumentou o calcitriol sérico, a temperatura corporal e a dissipação de calor pela cauda, ao mesmo tempo que diminuiu a temperatura do TAM. A supressão da termogênese no TAM nas ratas L-CT foi associada à diminuição da massa, do conteúdo proteico de UCP-1, OXPHOS e do receptor β3 adrenérgico no TAM. Sete dias após o desmame, a temperatura corporal e a temperatura da cauda foram restabelecidas, mas a temperatura e a massa do TAM mantiveram-se reduzidas. A deficiência de Vit.D atenuou o aumento do calcitriol durante a lactação, a queda da temperatura do TAM, a atrofia do tecido e a redução do conteúdo proteico de OXPHOS e do receptor β3 adrenérgico. Na prole, a VDD também diminuiu o calcitriol sérico e prejudicou o crescimento dos animais. No desmame, os machos VDD apresentaram uma diminuição da massa gorda, da massa magra e da insulina sérica. Paralelamente, observou-se uma tendência de aumento do gasto energético associada a redução da área total de gotículas lipídicas, ativação do programa gênico termogênico e aumento da taxa de consumo de oxigênio ex-vivo estimulado pelo succinato no TAM desses animais. Quando expostos ao frio (4°C), a prole VDD foi protegida da hipotermia e apresentou um aumento da temperatura na região interescapular. Os dados obtidos nesse estudo sugerem que o calcitriol desempenha um papel supressor da termogênese do TAM durante a lactação, e atenua o desenvolvimento e função deste tecido na prole, durante a vida perinatal. |
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