Impacte d'un tractament dietètic i de l'exercici físic sobre paràmetres biomètrics, metabòlics i conductuals en un model d'obesitat induïda per dieta de cafeteria en rates mascle i femella

La prevalença de l'obesitat ha augmentat a nivell mundial en les ultimes dècades, i varis estudis predictius indiquen que aquesta tendència es mantindrà en el futur fins al punt que la mitat de la població es podrà considerar obesa d'aquí unes dècades. Aquest augment de l'obesitat va acompanyat d'un augment de vàries malalties associades al fenotip obès, com la Diabetis Mellitus tipus II, les malalties cardiovasculars o el desenvolupament d'alguns trastorns psiquiàtrics com ara la depressió o l'ansietat. L'augment de l'obesitat pot ser deguda a canvis en l'ambient, pel subministrament i la facilitat d'accés a aliments calòricament densos, saborosos i econòmicament assequibles i també per la disminució globalitzada en els nivells d'exercici físic que fan les persones. Les estratègies clíniques més emprades per tractar l'obesitat s'encaren a pal·liar els seus efectes sobre el metabolisme i a reduir el risc de Síndrome Metabòlica, aquestes estratègies es basen majoritàriament en generar un dèficit energètic que es pot aconseguir a través de cirurgies bariàtriques, intervencions dietètiques i/o exercici físic. En aquesta tesi hem estudiat els efectes d'una dieta obesogènica, la dieta de cafeteria (CAF) en rates mascle i femella de la soca Long-Evans sobre el metabolisme i varis paràmetres conductuals, com ara la conducta exploratòria, l'activitat locomotora basal circadiària, a més d'altres conductes associades al gust dolç, com la conducta apetitiva, la conducta hedònica i la palatabilitat percebuda dels animals. Un altre dels objectius és estudiar els efectes que té en animals amb obesitat induïda amb dieta CAF, una intervenció dietètica a base d'una dieta de cafeteria modificada en que es restringeixen les calories administrades en un 30% (CAFR) i una intervenció d'exercici físic al tapís rodant. Els resultats indiquen que la dieta CAF administrada ad libitum durant 8 setmanes indueix un augment de pes significatiu en ambdós sexes. Addicionalment, aquest efecte va acompanyat d'altres alteracions que es poden associar al desenvolupament de Síndrome Metabòlica, com ara un augment en la resistència a la insulina, una desregulació del perfil lipídic i un increment en l'adipositat abdominal. L'alimentació CAF indueix alteracions conductuals que també es poden associar al perfil obès, com una disminució en l'activitat locomotora basal, detectada en mascles, i una disminució en la conducta apetitiva, detectada en ambdós sexes i que pot ser indicativa del desenvolupament d'un perfil depressiu associat a l'obesitat. L'alimentació CAFR en animals obesos corregeix parcialment els efectes de la dieta CAF, de manera que, en femelles, l'alimentació CAFR reverteix parcialment la resistència a la insulina, les alteracions en el perfil lipídic i la conducta apetitiva; mentre que els efectes en mascles són menors que en femelles. Globalment, l'exercici físic té uns efectes més modestos que la intervenció amb dieta CAFR en els animals amb obesitat induïda per dieta CAF. Altres efectes de l'exercici són més específics i requeriran de futurs estudis, com ara l'augment dels nivells de leptina i de la conducta exploratòria en els mascles alimentats amb dieta CAF, o la disminució de la conducta apetitiva en les femelles alimentades amb dieta CAF.La prevalencia de la obesidad ha aumentado a nivel mundial en las últimas décadas, varios estudios predictivos indican que esta tendencia se mantendrá en el futuro hasta el punto que la mitad de la población se podrá considerar obesa un unas décadas. Este aumento de la obesidad va acompañado de un aumento en varias enfermedades asociadas al fenotipo obeso, como la diabetes mellitus tipo II, enfermedades cardiovasculares, o el desarrollo de trastornos psiquiátricos como la depresión o la ansiedad. El aumento de la obesidad puede ser debido a cambios en el ambiente, por el suministramiento y la facilidad de acceso a alimentos calóricamente densos, sabrosos y económicamente asequibles, y por la disminución globalizada en los niveles de ejercicio que realizan las personas. Las estrategias clínicas más utilizadas para tratar la obesidad se encaran en paliar sus efectos sobre el metabolismo y a reducir el riesgo de Síndrome Metabólica, estas estrategias se basan mayoritariamente en generar un déficit energético que se puede conseguir a través de cirugías bariátricas, intervenciones dietéticas y/o ejercicio físico. En esta tesis hemos estudiado los efectos de una dieta obesogénica, la dieta de cafetería (CAF) en ratas Long-Evans macho y hembra sobre el metabolismo y varios parámetros conductuales, como la conducta exploratoria, la actividad locomotora basal circadiana, y otras conductas asociadas al sabor dulce, como la conducta apetitiva, la conducta hedónica i la palatabilidad percibida. Otro de los objetivos es estudiar los efectos que tiene en animales con obesidad inducida por la dieta CAF, una intervención dietética en que se restringen las calorías administradas en un 30% con una dieta cafetería modificada (CAFR) y una intervención de ejercicio físico en el tapiz rodante. Los resultados indican que la dieta CAF administrada ad libitum durante 8 semanas induce un aumento de peso en los dos sexos. Este efecto va acompañado de otras alteraciones que se pueden asociar a la Síndrome Metabólica, como un aumento en la resistencia a la insulina, una desregulación del perfil lipídico y un incremento en la adiposidad abdominal. La alimentación CAF induce alteraciones conductuales que también se pueden asociar al perfil obeso, como una disminución en la actividad locomotora basal en machos, y una disminución de la conducta apetitiva en los dos sexos, que puede ser indicativa del desarrollo de un perfil depresivo asociado a la obesidad. La alimentación CAFR en animales obesos corrige parcialmente los efectos de la dieta CAF, en hembras la alimentación CAFR revierte parcialmente la resistencia a la insulina, las alteraciones en el perfil lipídico y la conducta apetitiva; mientras los efectos en machos son menores que en hembras. Globalmente, el ejercicio físico tiene unos efectos más modestos que la intervención con dieta CAFR en los animales con obesidad inducida por la dieta. Otros efectos del ejercicio son más específicos y requerirán de futuros estudios, como el aumento en los niveles de leptina y en la conducta exploratoria en machos alimentados con dieta CAF, o la disminución de la conducta apetitiva en las hembras alimentadas con dieta CAF.Obesity prevalence has increased world-wide in the last decades, and several predictive studies point towards this tendency being maintained in the future to the point that half the population could be considered obese in a few decades. This increase in obesity is accompanied by an increase in several conditions associated to the obese phenotype, such as Diabetes Mellitus type II, cardiovascular diseases, or the development of psychiatric conditions like depression or anxiety. The increase in obesity could be caused by changes in the environment, such as the supply and ease of access to calorically dense, palatable and economically affordable foods, and the globalized decrease of exercising. The most used clinical strategies for the treatment of obesity are aimed at palliating its effects on metabolism and at reducing Metabolic Syndrome risk, these strategies are based mainly on generating an energy deficit, this can be achieved through bariatric surgery, dietetic interventions and/or physical exercise. In this thesis we have studied the effects of an obesogenic diet, the cafeteria (CAF) diet in male and female Long-Evans rats on metabolism and several behavioural parameters, such as exploratory behaviour, baseline circadian locomotor activity, as well as behaviour associated to the sweet taste, such as appetitive behaviour, hedonic behaviour and the perceived palatability. Another objective is to study the effects, on animals with diet induced obesity, of a dietetic intervention based on a modified cafeteria diet in which calories administered are reduced by 30% (CAFR), and of a treadmill exercise intervention. Results indicate that the CAF diet administered ad libitum for 8 weeks induces a significant increase in body weight in both sexes. Additionally, this effect is related to other alterations that can be associated with the development of Metabolic Syndrome, like an increase in insulin resistance, a dysregulation in the lipid profile and an increase in abdominal adiposity. CAF feeding induces behavioural alterations that can also be related to the obese phenotype, such as a decrease in baseline locomotor activity in males, and a decrease in appetitive behaviour in both sexes, which can be indicative of the development of a depressive profile associated with obesity. CAFR feeding in obese animals partially corrected the effects of the CAF diet; CAFR feeding partially reverted insulin resistance and the alterations in the lipid profile in females, meanwhile, the effects of CAFR in males are milder than in females. Globally, physical exercise has milder effects than the CAFR intervention has on diet induced obesity. Other effects of exercise are more specific and will require future studies, such as the increase in leptin levels and in exploratory activity in CAF males, or the decrease of appetitive behaviour in CAF females

Impacte d'un tractament dietètic i de l'exercici físic sobre paràmetres biomètrics, metabòlics i conductuals en un model d'obesitat induïda per dieta de cafeteria en rates mascle i femella

La prevalença de l'obesitat ha augmentat a nivell mundial en les ultimes dècades, i varis estudis predictius indiquen que aquesta tendència es mantindrà en el futur fins al punt que la mitat de la població es podrà considerar obesa d'aquí unes dècades. Aquest augment de l'obesitat va acompanyat d'un augment de vàries malalties associades al fenotip obès, com la Diabetis Mellitus tipus II, les malalties cardiovasculars o el desenvolupament d'alguns trastorns psiquiàtrics com ara la depressió o l'ansietat. L'augment de l'obesitat pot ser deguda a canvis en l'ambient, pel subministrament i la facilitat d'accés a aliments calòricament densos, saborosos i econòmicament assequibles i també per la disminució globalitzada en els nivells d'exercici físic que fan les persones. Les estratègies clíniques més emprades per tractar l'obesitat s'encaren a pal·liar els seus efectes sobre el metabolisme i a reduir el risc de Síndrome Metabòlica, aquestes estratègies es basen majoritàriament en generar un dèficit energètic que es pot aconseguir a través de cirurgies bariàtriques, intervencions dietètiques i/o exercici físic. En aquesta tesi hem estudiat els efectes d'una dieta obesogènica, la dieta de cafeteria (CAF) en rates mascle i femella de la soca Long-Evans sobre el metabolisme i varis paràmetres conductuals, com ara la conducta exploratòria, l'activitat locomotora basal circadiària, a més d'altres conductes associades al gust dolç, com la conducta apetitiva, la conducta hedònica i la palatabilitat percebuda dels animals. Un altre dels objectius és estudiar els efectes que té en animals amb obesitat induïda amb dieta CAF, una intervenció dietètica a base d'una dieta de cafeteria modificada en que es restringeixen les calories administrades en un 30% (CAFR) i una intervenció d'exercici físic al tapís rodant. Els resultats indiquen que la dieta CAF administrada ad libitum durant 8 setmanes indueix un augment de pes significatiu en ambdós sexes. Addicionalment, aquest efecte va acompanyat d'altres alteracions que es poden associar al desenvolupament de Síndrome Metabòlica, com ara un augment en la resistència a la insulina, una desregulació del perfil lipídic i un increment en l'adipositat abdominal. L'alimentació CAF indueix alteracions conductuals que també es poden associar al perfil obès, com una disminució en l'activitat locomotora basal, detectada en mascles, i una disminució en la conducta apetitiva, detectada en ambdós sexes i que pot ser indicativa del desenvolupament d'un perfil depressiu associat a l'obesitat. L'alimentació CAFR en animals obesos corregeix parcialment els efectes de la dieta CAF, de manera que, en femelles, l'alimentació CAFR reverteix parcialment la resistència a la insulina, les alteracions en el perfil lipídic i la conducta apetitiva; mentre que els efectes en mascles són menors que en femelles. Globalment, l'exercici físic té uns efectes més modestos que la intervenció amb dieta CAFR en els animals amb obesitat induïda per dieta CAF. Altres efectes de l'exercici són més específics i requeriran de futurs estudis, com ara l'augment dels nivells de leptina i de la conducta exploratòria en els mascles alimentats amb dieta CAF, o la disminució de la conducta apetitiva en les femelles alimentades amb dieta CAF.La prevalencia de la obesidad ha aumentado a nivel mundial en las últimas décadas, varios estudios predictivos indican que esta tendencia se mantendrá en el futuro hasta el punto que la mitad de la población se podrá considerar obesa un unas décadas. Este aumento de la obesidad va acompañado de un aumento en varias enfermedades asociadas al fenotipo obeso, como la diabetes mellitus tipo II, enfermedades cardiovasculares, o el desarrollo de trastornos psiquiátricos como la depresión o la ansiedad. El aumento de la obesidad puede ser debido a cambios en el ambiente, por el suministramiento y la facilidad de acceso a alimentos calóricamente densos, sabrosos y económicamente asequibles, y por la disminución globalizada en los niveles de ejercicio que realizan las personas. Las estrategias clínicas más utilizadas para tratar la obesidad se encaran en paliar sus efectos sobre el metabolismo y a reducir el riesgo de Síndrome Metabólica, estas estrategias se basan mayoritariamente en generar un déficit energético que se puede conseguir a través de cirugías bariátricas, intervenciones dietéticas y/o ejercicio físico. En esta tesis hemos estudiado los efectos de una dieta obesogénica, la dieta de cafetería (CAF) en ratas Long-Evans macho y hembra sobre el metabolismo y varios parámetros conductuales, como la conducta exploratoria, la actividad locomotora basal circadiana, y otras conductas asociadas al sabor dulce, como la conducta apetitiva, la conducta hedónica i la palatabilidad percibida. Otro de los objetivos es estudiar los efectos que tiene en animales con obesidad inducida por la dieta CAF, una intervención dietética en que se restringen las calorías administradas en un 30% con una dieta cafetería modificada (CAFR) y una intervención de ejercicio físico en el tapiz rodante. Los resultados indican que la dieta CAF administrada ad libitum durante 8 semanas induce un aumento de peso en los dos sexos. Este efecto va acompañado de otras alteraciones que se pueden asociar a la Síndrome Metabólica, como un aumento en la resistencia a la insulina, una desregulación del perfil lipídico y un incremento en la adiposidad abdominal. La alimentación CAF induce alteraciones conductuales que también se pueden asociar al perfil obeso, como una disminución en la actividad locomotora basal en machos, y una disminución de la conducta apetitiva en los dos sexos, que puede ser indicativa del desarrollo de un perfil depresivo asociado a la obesidad. La alimentación CAFR en animales obesos corrige parcialmente los efectos de la dieta CAF, en hembras la alimentación CAFR revierte parcialmente la resistencia a la insulina, las alteraciones en el perfil lipídico y la conducta apetitiva; mientras los efectos en machos son menores que en hembras. Globalmente, el ejercicio físico tiene unos efectos más modestos que la intervención con dieta CAFR en los animales con obesidad inducida por la dieta. Otros efectos del ejercicio son más específicos y requerirán de futuros estudios, como el aumento en los niveles de leptina y en la conducta exploratoria en machos alimentados con dieta CAF, o la disminución de la conducta apetitiva en las hembras alimentadas con dieta CAF.Obesity prevalence has increased world-wide in the last decades, and several predictive studies point towards this tendency being maintained in the future to the point that half the population could be considered obese in a few decades. This increase in obesity is accompanied by an increase in several conditions associated to the obese phenotype, such as Diabetes Mellitus type II, cardiovascular diseases, or the development of psychiatric conditions like depression or anxiety. The increase in obesity could be caused by changes in the environment, such as the supply and ease of access to calorically dense, palatable and economically affordable foods, and the globalized decrease of exercising. The most used clinical strategies for the treatment of obesity are aimed at palliating its effects on metabolism and at reducing Metabolic Syndrome risk, these strategies are based mainly on generating an energy deficit, this can be achieved through bariatric surgery, dietetic interventions and/or physical exercise. In this thesis we have studied the effects of an obesogenic diet, the cafeteria (CAF) diet in male and female Long-Evans rats on metabolism and several behavioural parameters, such as exploratory behaviour, baseline circadian locomotor activity, as well as behaviour associated to the sweet taste, such as appetitive behaviour, hedonic behaviour and the perceived palatability. Another objective is to study the effects, on animals with diet induced obesity, of a dietetic intervention based on a modified cafeteria diet in which calories administered are reduced by 30% (CAFR), and of a treadmill exercise intervention. Results indicate that the CAF diet administered ad libitum for 8 weeks induces a significant increase in body weight in both sexes. Additionally, this effect is related to other alterations that can be associated with the development of Metabolic Syndrome, like an increase in insulin resistance, a dysregulation in the lipid profile and an increase in abdominal adiposity. CAF feeding induces behavioural alterations that can also be related to the obese phenotype, such as a decrease in baseline locomotor activity in males, and a decrease in appetitive behaviour in both sexes, which can be indicative of the development of a depressive profile associated with obesity. CAFR feeding in obese animals partially corrected the effects of the CAF diet; CAFR feeding partially reverted insulin resistance and the alterations in the lipid profile in females, meanwhile, the effects of CAFR in males are milder than in females. Globally, physical exercise has milder effects than the CAFR intervention has on diet induced obesity. Other effects of exercise are more specific and will require future studies, such as the increase in leptin levels and in exploratory activity in CAF males, or the decrease of appetitive behaviour in CAF females.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Neurocièncie

Impact of Calorie-Restricted Cafeteria Diet and Treadmill Exercise on Sweet Taste in Diet-Induced Obese Female and Male Rats

The goal of the present study was to evaluate the sweet taste function in obese rats fed with a 30% calorie-restricted cafeteria diet (CAFR) and/or subjected to moderate treadmill exercise (12–17 m/min, 35 min, 5 days per week) for 9 weeks. A two-bottle preference test, a taste reactivity test, and a brief-access licking test were carried out when animals were aged 21 weeks; biometric and metabolic parameters were also measured along the interventions. Two separate experiments for females and males were performed. Behaviorally, CAF diet decreased sucrose intake and preference, as well as perceived palatability, in both sexes and decreased hedonic responses in males. Compared to the CAF diet, CAFR exerted a corrective effect on sweet taste variables in females by increasing sucrose intake in the preference test and licking responses, while exercise decreased sucrose intake in both sexes and licking responses in females. As expected, CAF diet increased body weight and Lee index and worsened the metabolic profile in both sexes, whereas CAFR diet ameliorated these effects mainly in females. Exercise had no noticeable effects on these parameters. We conclude that CAF diet might diminish appetitive behavior toward sucrose in both sexes, and that this effect could be partially reverted by CAFR diet in females only, while exercise might exert protective effects against overconsumption of sucrose in both sexes

Restricted cafeteria feeding and treadmill exercise improved body composition, metabolic profile and exploratory behavior in obese male rats

The aim of this study was to evaluate, in male Long-Evans rats, whether a restricted-cafeteria diet (CAFR), based on a 30% calorie restriction vs continuous ad libitum cafeteria (CAF) fed animals, administered alone or in combination with moderate treadmill exercise (12 m/min, 35 min, 5 days/week for 8 weeks), was able to ameliorate obesity and the associated risk factors induced by CAF feeding for 18 weeks and to examine the changes in circadian locomotor activity, hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis functionality, and stress response elicited by this dietary pattern. In addition to the expected increase in body weight and adiposity, and the development of metabolic dysregulations compatible with Metabolic Syndrome, CAF intake resulted in a sedentary profile assessed by the home-cage activity test, reduced baseline HPA axis activity through decreased corticosterone levels, and boosted exploratory behavior. Both CAFR alone and in combination with exercise reduced abdominal adiposity and hypercholesterolemia compared to CAF. Exercise increased baseline locomotor activity in the home-cage in all dietary groups, boosted exploratory behavior in STD and CAF, partially decreased anxiety-like behavior in CAF and CAFR, but did not affect HPA axis-related parameters.This research was funded by the Spanish Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, grant number PSI2016-77234-R. A.A-M. is granted by the Universitat Autònoma de Barcelona, grant PIF-UAB2018. A.S.-G. is granted by the Ministerio de Ciencia e Innovación, grant number BES-2017–081939. This work was also financially supported by the Catalan Government through the funding grant ACCIÓ-EURECAT. The funding sources had no involvement in study design, collection, analysis and interpretation of data, the writing of the report and the decision to submit the article for publication