Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/54229
Type: Tese
Title: Avaliação crônica de aspectos neuroinflamatórios, cognitivos e de memória em modelo murino tratado com dieta hiperpalatável
Other Titles: Chronic evaluation of neuroinflammatory, cognitive and memory aspects in a murine model treated with a hyperpalatable diet
Authors: Roberta dos Santos Ribeiro
First Advisor: Luciene Bruno Vieira
First Referee: Paula Maria Quaglio Bellozi
Second Referee: Nancy Scardua Binda
Third Referee: Diogo de Barros Peruchetti
metadata.dc.contributor.referee4: Victor Rodrigues Santos
Abstract: O consumo excessivo de alimentos hiperpalatáveis e hipercalóricos tem sido apontado como um fator associado ao declínio cognitivo e ao comprometimento da memória na obesidade. Neste contexto, sabe-se que a integração entre inflamação periférica e central pode atuar como um importante catalisador dos impactos danosos da obesidade sobre a memória, especialmente em regiões vulneráveis ao estresse nutricional, como o hipocampo. Todavia, pouco se sabe sobre como os mecanismos inflamatórios poderiam impactar diretamente a regulação de sistemas específicos de neurotransmissão associados à regulação da memória. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi testar a hipótese de que a obesidade murina, desencadeada pela exposição crônica a uma dieta hiperpalatável, poderia induzir neuroinflamação hipocampal, em um mecanismo dependente da inflamação periférica, levando a hiperativação da neurotransmissão glutamatérgica e ao comprometimento da memória. Para tal, camundongos C57BL/6J machos (3-4 semanas de idade) foram expostos a uma dieta isocalórica ou rica em gordura e açúcar (High sugar and Butter diet (HSB)) por 12 semanas. Os testes comportamentais foram realizados entre a 11-12ª semana. Ao fim do protocolo, foram avaliados o padrão sérico e hipocampal de citocinas pró-inflamatórias, a expressão de proteínas associadas à permeabilidade da barreira hematoencefálica, os níveis de glutamato e receptores glutamatérgicos, de fatores neurotróficos, bem como do eixo fractalquina-CX3CR1. Foi observado que os animais obesos apresentaram um menor tempo de investigação no objeto novo ou nova localização, bem como anormalidades na extinção da memória. Além disso, em nível molecular, o consumo crônico da dieta obesogênica foi capaz de promover disfunção metabólica, aumentando os níveis hipocampais de glutamato. Curiosamente, embora tenha sido observado um perfil pró-inflamatório sérico, o modelo proposto não apresentou alterações neuroinflamatórias, sugerindo que o estabelecimento da disfunção glutamatérgica parece ser independente da inflamação. Todavia, o consumo crônico da dieta obesogênica foi capaz de aumentar as concentrações de fractalquina, uma quimiocina chave associada à comunicação entre neurônios e microglia. Assim, considerando o papel neuroprotetor e pró-inflamatório da fractalquina, os seguintes dados embasam a hipótese de que o aumento dos níveis de glutamato poderia estar associado à saturação da comunicação sináptica, limitando parcialmente a plasticidade. Em contrapartida, o aumento dos níveis de fractalquina poderia ser uma estratégia para diminuir o potencial efeito excitotóxico mediado pelo aumento de glutamato. Entretanto, também é possível que a manutenção deste mecanismo possa predispor a um ambiente neuroinflamatório em longo prazo, onde os níveis elevados de glutamato poderiam ser uma das causas, mas não uma consequência, do processo neuroinflamatório associado à obesidade.
Abstract: Excessive consumption of hyperpalatable and hypercaloric food has been pointed out as a factor associated with cognitive decline and memory impairment in obesity. In this context, it is known that the integration between peripheral-central inflammation may act as an important catalyst for the negative impacts of obesity on memory, especially in key areas which are vulnerable to nutritional stress, such as the hippocampus. However, little is known about how the inflammatory state generated by obesity may impact specific neurotransmission systems associated with memory regulation, such as the glutamatergic system. Here, we tested the hypothesis that chronic obesity exposure to a highly palatable diet in a murine model may induce neuroinflammation, glutamatergic dysfunction, and memory impairment. For that, we exposed 3-4 weeks old C57BL/6J male mice to an isocaloric or a high sugar and butter diet (HSB) for 12 weeks. Behavioral tests, hippocampal and serum proinflammatory cytokines pattern, blood-brain barrier permeability proteins, as well the levels of glutamate, glutamatergic receptors, neurotrophic factors and fractalkine-CX3CR1 axis were evaluated. Our results showed that chronic consumption of the HSB diet was able to promote metabolic dysfunction, increasing the hippocampal glutamate levels, as well as inducing a decrease in memory reconsolidation and extinction. Although our data indicated a peripheral pro-inflammatory profile, we did not observe neuroinflammatory features in our model, suggesting that the establishment of glutamatergic dysfunction appears to be independent of inflammation, and likely modulated by metabolic dysfunctions. Interestingly, we also observed that the HSB diet also increased hippocampal fractalkine levels, a key chemokine associated with neuroprotection and pro-inflammatory conditions. Then, we hypothesized that increased glutamate levels may saturate synaptic communication, partially limiting plasticity, and that increased levels of fractalkine could be a strategy to decrease glutamatergic damage. However, we also speculate that in the long term, this mechanism may predispose to a neuroinflammatory environment.
Subject: Neurociências
Obesidade
Memória
Inflamação
Transmissão sináptica
Dieta hiperlipídica
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Neurociências
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/54229
Issue Date: 27-Dec-2022
metadata.dc.description.embargo: 27-Dec-2024
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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