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Type: Tese de Doutorado
Title: Efeitos metabólicos e inflamatórios do glúten de trigo: papel da proteína na obesidade
Authors: Rachel Horta Freire
First Advisor: Jacqueline Isaura Alvarez Leite
First Co-advisor: Luciana Rodrigues Fernandes
Abstract: Objetivos: A associação entre glúten e obesidade é ainda controversa e escassa na literatura. Previamente nosso grupo demonstrou que as dietas sem glúten levaram à redução do peso corporal em camundongos alimentados com dieta hiperlipídica. O presente trabalho objetivou investigar em modelos experimentais os mecanismos pelos quais o glúten exerce tais ações, com ênfase nos seus possíveis efeitos na termogênese, no gasto energético e no metabolismo do tecido adiposo. Métodos: Camundongos C57BL/6 foram alimentados com dieta padrão (Eutrófico Eut) ou dieta hiperlipídica indutora de obesidade (Obeso Ob) sem glúten ou adicionadas com 4,5% de glúten de trigo (EutG e ObG). Após oito semanas de tratamento, os animais receberam glúten radiomarcado com Tecnécio (99mTc-GLU) para estudo da absorção e biodistribuição corporal e foram submetidos à calorimetria para avaliação do consumo de oxigênio (VO2) e gasto energético. Após a eutanásia o tecido adiposo marrom (TAM) e o tecido adiposo subcutâneo (TAS) foram retirados para avaliação da expressão de proteínas relacionadas à termogênese e browning. Adipócitos do tecido adiposo visceral (TAV) foram isolados e cultivados para estudo da expressão de genes relacionados à inflamação e ao metabolismo lipídico. Resultados: A adição de 4,5% glúten não alterou a ingestão calórica em nenhum dos dois grupos experimentais (dietas padrão ou hiperlipídica). Apesar disso, os animais que consumiram glúten apresentaram maior ganho de peso devido à expansão do TAV e TAS, tanto nos grupos eutróficos quanto nos obesos. 99mTc-GLU ou seus fragmentos peptídicos foram detectados no sangue, fígado e TAV, sugerindo que o glúten poderia atingir órgãos extra-intestinais e exercer ações diretas. No TAM de animais obesos, dietas com glúten estiveram associadas à menor expressão da UCP1 (proteína desacopladora da fosforilação oxidativa, responsável pela termogênese). No TAS dos grupos EutG e ObG houve também redução na expressão das proteínas UCP1 e BMP7 (relacionada à diferenciação de adipócitos marrons no tecido adiposo branco: browning). A calorimetria indireta mostrou menor VO2 em animais EutG e ObG, comparados aos seus controles. Em obesos, o gasto energético foi reduzido com a ingestão de glúten. A ingestão de glúten também reduziu a expressão de gênica de adiponectina, PPAR, PPAR e da enzima lipase hormônio-sensível em cultura de adipócitos de animais obesos. Nos animais eutróficos a ingestão de glúten aumentou a expressão de IL-6 e TNF (p=0,06). Conclusão: Glúten ou seus fragmentos peptídicos podem atingir órgãos periféricos, sugerindo efeitos diretos nesses tecidos. A inclusão de glúten de trigo em dietas isocalóricas reduziu a termogênese, o browning e o gasto energético levando a aumento do peso e expansão do tecido adiposo, em camundongos eutróficos e, principalmente, em obesos.
Abstract: Objectives: Despite the popularity of gluten-free diets, an association between gluten and obesity is still controversial, and there are few controlled studies published. Previously, we showed that a gluten-free diet reduces weight gain without changing food intake in mice fed high-fat diets. In the present study, we investigated the effects of gluten intake on fat metabolism, thermogenesis and energy expenditure in mice fed a standard or a high-fat diet. Methods: C57BL/6 mice were fed a standard (Eutrophic Eut) or high-fat diet (Obese Ob) to induce obesity. EutG and ObG groups had diets containing 4.5% of wheat gluten. After eight weeks, the animals received 99mTechnetium-radiolabeled gluten (99mTc-GLU) orally to study gluten absorption and biodistribution or they underwent indirect calorimetry to study oxygen consumption (VO2) and energy expenditure. After euthanasia, brown (BAT) and subcutaneous adipose tissue (SAT) were collected to assess thermogenic and browning-related protein expression. Lipid metabolism and the inflammatory profile were studied in adipocyte cultures from the four groups. Results: Despite having had the same energy intake, EutG and ObG mice exhibited increased body weight and fat deposits (SAT and VAT visceral adipose tissue) compared with their respective controls.99mTc-GLU or its peptides were detected in the blood, liver and VAT, suggesting that it can reach extra-intestinal organs. Uncoupling protein 1 (UCP1) expression was reduced in the BAT of Ob-G and in the SAT of EutG and ObG mice. In SAT of EutG and ObG groups there was also a reduction in BMP7 expression (related to browning which is the differentiation of brown adipocytes in white adipose tissue). Indirect calorimetry showed lower VO2 in EutG and ObG groups compared with their controls. In obese mice, daily energy expenditure was reduced with gluten intake. Gluten also reduced adiponectin, peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) and PPAR and hormone-sensitive lipase in cultures of adipocytes isolated from Ob mice, while in the EutG group, gluten intake increased Il-6 expression and tended to increase that of TNF. Conclusion: Gluten or its peptides can reach extra-intestinal organs, such as liver and VAT, supporting a direct effect on those sites. The inclusion of wheat gluten in isocaloric diets decreases thermogenesis, browning and energy expenditure, and accelerates weight gain and adiposity in eutrophic and, mainly, in obese mice. Keywords: wheat gluten; obesity; thermogenesis; calorimetry; adipocyte culture
Subject: Bioquímica e imunologia
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A2FGKV
Issue Date: 14-Aug-2015
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