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Type: Dissertação
Title: Restrição alimentar e realimentação na tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus): efeitos sobre o tecido hepático, parâmetros fisiológicos e bioquímicos do sangue
Authors: Francisco de Souza Faria
First Advisor: Elizete Rizzo
First Co-advisor: Camila Ferreira Sales
Abstract: Ao longo da evolução, os organismos desenvolveram mecanismos para monitorar e responder às flutuações na abundância de nutrientes. Nos vertebrados, durante o jejum, ocorrem mudanças na utilização de compostos energéticos com adaptações metabólicas que envolvem regulação das principais vias do metabolismo intermediário, particularmente no fígado. No nível celular, um redirecionamento do metabolismo para aumento do catabolismo e diminuição do anabolismo por meio da fosforilação de proteínas­chave em várias vias celulares, incluindo homeostase lipídica, glicólise/glicogenólise e autofagia operam para manter níveis de ATP para o metabolismo basal. Neste estudo, foi utilizada uma abordagem multiparamétrica que incluiu a avaliação de índices biológicos (fator de condição e índice hepatossomático), metabólitosplasmáticos (glicose, triglicerídeos, colesterol, proteínas totais, alanina transaminase e aspartato transaminase), ocorrência de autofagia e apoptose, histologia e ultraestrutura dofígado, para avaliar a resposta da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) à condição de restrição alimentar total em diferentes tempos (7, 14, 21 e 28 dias) e realimentação (ciclos de restrição alimentar e realimentação). Os resultados dos biomarcadores morfométricos indicaram diminuição do índice hepatossomático para o grupo de restrição alimentar total e recuperação completa para os grupos de realimentação. O jejum causou ainda uma queda precoce e significativa nos níveis de glicose, triglicerídeos e colesterol enquanto os grupos submetidos a realimentação apresentaram uma recuperação rápida e completa da glicemia, mas os triglicerídeos e o colesterol não voltaram aos níveis do grupo controlecom 7 dias de realimentação. A análise histopatológica mostrou que a partir de 7 dias há ocorrência de esteatose limitada a pequenas áreas, aumentando progressivamente até atingir grande parte do fígado aos 28 dias. Infiltrado inflamatório e necrose também foramobservados aos 14 dias, tornando­se alterações mais frequentes aos 28 dias. Os níveis hepáticos de glicogênio, foram depletados no início do jejum, mas retomaram a valores similares ao grupo controle após realimentação. A lipoperoxidação aumentou com a progressão do jejum, provavelmente sendo parcialmente responsável por dano hepático. As proteínas da autofagia apresentaram queda significativa com 21 e 28 dias de jejum. Além disso, foi observado aumento da apoptose nos grupos de inanição, particularmente nos tempos 21 e 28 dias de restrição alimentar total. Análises ultraestruturais do fígado mostraram a ocorrência de estruturas autofágicas além do esgotamento de glicogênio, desenvolvimento de esteatose e outras degenerações celulares, especialmente no grupo submetido a 28 dias de jejum contínuo. Assim, a restrição alimentar pode levar a danos hepáticos progressivos na tilápia do Nilo após 7 dias de jejum. Dois ciclos de realimentação, no entanto, são capazes de recuperar a maior parte das reservas depletadas durante o jejum nos tempos avaliados, além de mitigar os efeitos deletérios do jejum extenso.
Abstract: Throughout evolution, organisms developed mechanisms to monitor and respond to fluctuations in nutrient supply. In vertebrates, during fasting, changes in the use of energyfuels mark metabolic adaptations that involve the main pathways of intermediary metabolism, particularly in the liver. At the cellular level, a redirection of metabolism to increased catabolism and decreased anabolism through phosphorylation of key proteins in several cellular pathways, including lipid homeostasis, glycolysis/glycogenolysis and autophagy operates to maintain ATP levels for basal metabolism. In this study, a multiparametric approach was used that included the assessment of morphological biomarkers (condition factor and hepatosomatic index), plasma metabolites (glucose, triglycerides, cholesterol, total proteins, alanine transaminase and aspartate transaminase), autophagy and apoptosis, histology and liver ultrastructure, to assess the response of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) to the condition of total food restriction at different times (7, 14, 21 and 28 days) and refeeding (food restriction and refeeding cycles). The results of morphometric biomarkers indicated a decrease in the hepatosomatic index for the total food restriction group and complete recovery for the refeeding groups. Starvation also caused an early drop and decrease in glucose, triglyceride, and cholesterol plasma levels. In the groups refeeding, a quick and complete recovery of blood glucose, but triglycerides and cholesterol have not returned to the levelsof the control group within 7 days of refeeding. A histopathological analysis showed an occurrence of steatosis limited to small areas after 7 days, progressively increasing until reaching a large part of the liver at 28 days of starvation. Inflammatory infiltrate and necrosis were also observed at 14 days, becoming the more frequent change at 28 days. Hepatic glycogen levels were depleted at the beginning of starvation but returned to similar values to the control group after refeeding. Lipoperoxidation increased with a progression of starvation, probably being partially responsible for liver damage. Autophagy proteins (beclin1 and LC3­ II) reveal a drop in autophagy at 21 and 28 days of starvation. The hepatic dynamics of apoptotic death pointed to an increase in apoptosis in the starvation groups, particularly at times 21 and 28 days of total food restriction. Ultrastructural analysis evidenced the occurrence of autophagic structures in addition to glycogen depletion, occurrence of steatosis and other cellular degenerations, especially in the group submitted to 28 days of starvation. Thus, dietary restriction can lead to progressive liver damage in Nile tilapia after 7 days of starvation. However, two refeeding cycles can recover most of the depleted energy stocks in addition to mitigating the deleterious effects of extended period of starvation.
Subject: Biologia celular
Autofagia
Apoptose
Ciclídeos
Figado/patologia
Jejum
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/48372
Issue Date: 31-Jan-2022
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado



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