Estudio neuroanatómico y funcional de las neuronas del hipotálamo lateral que expresan el receptor de secretagogos de la hormona de crecimiento

El control del consumo de alimentos involucra a múltiples regiones del encéfalo. Estas regiones son sensibles a la actividad de receptores que modulen su actividad y que consecuentemente evoquen cambios en la conducta alimenticia. Dentro de los receptores más importantes en dicha modulación se encuentra el receptor de secretagogos de la hormona de crecimiento (GHSR del inglés para growth hormone secretagogue receptor). GHSR se expresa en diversas regiones del encéfalo incluyendo el área hipotalámica lateral (AHL), una región clave en la modulación del balance energético y la motivación para obtener alimentos. GHSR posee dos ligandos endógenos conocidos: ghrelina y LEAP2 (del inglés para liver-expressed antimicrobial peptide 2). Ambas hormonas gastrointestinales poseen funciones antagónicas dado que la ghrelina aumenta el consumo de alimentos mientras que el LEAP2 lo disminuye. Dada la relevancia que tienen tanto GHSR como el AHL en la modulación del balance energético, en este Trabajo de Tesis decidimos estudiar aspectos neuroanatómicos y funcionales de las neuronas que expresan GHSR en el AHL (AHLGHSR), así como la respuesta a sus ligandos endógenos ghrelina y LEAP2. En un principio hicimos uso de un modelo murino que nos permitió visualizar las neuronas AHLGHSR y determinamos que estas neuronas se distribuyen a lo largo de todo el eje anteroposterior del AHL sin presentar agrupamientos diferenciales. A su vez, observamos que una subpoblación de las AHLGHSR expresa el neuropéptido neurotensina y otra subpoblación expresa el marcador nNOS. Posteriormente observamos que la acción directa de la ghrelina sobre las neuronas AHLGHSR de ratones induce el consumo de alimento a través de la activación de las neuronas de orexina del AHL (AHLorexina) y de las neuronas AgRP/NPY del núcleo arcuato (ARCNPY), siendo ambas poblaciones neuronales claves en la modulación del apetito. No obstante, observamos que la ghrelina no accede al AHL, aunque su administración directa en el líquido cefalorraquídeo induce la activación de poblaciones neuronales dentro del AHL, indicando así que esta hormona podría actuar de manera indirecta sobre esta región a través de otros núcleos sensibles a la hormona. Luego, observamos que el otro ligando endógeno de GHSR, LEAP2, tampoco accede al AHL y no induce su activación al ser administrado en el líquido cefalorraquídeo de ratones. Finalmente, evaluamos el rol funcional de las neuronas AHLGHSR sin la administración exógena de ninguno de sus ligandos y observamos que modulan positivamente el consumo de alimentos apetecibles. Así, nuestros resultados nos permiten proponer que las neuronas AHLGHSR regulan el consumo de alimentos en ratones, aunque no censen sus ligandos endógenos. Esta regulación podría suceder a través del circuito neuronal AHLGHSR→AHLorex→ARCNPY. Por último, es importante destacar que todos los resultados de este trabajo de Tesis fueron obtenidos usando ratones como modelo experimental. En nuestro conocimiento, los estudios previos de las neuronas AHLGHSR se realizaron en ratas siendo este trabajo de Tesis el primero en usar ratones para estudiar estas células. A su vez, el uso de ratones genéticamente modificados fue de gran relevancia en este trabajo y permitió investigar con mayor detalle el sistema ghrelina/LEAP2/GHSR en el AHL.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Anexo 4: Tutorial para descargas de secuencias de ADN del GenBank

Tutorial para la descarga de secuencias de ADN del GenBank en el contexto de las ejercitaciones del libro de la Cátedra Introducción a la Taxonomía de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo, materia obligatoria de la licenciatura en Biología.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Anexo 5: Tutorial para uso del programa MrBayes

Tutorial para el uso del programa MrBayes, en el contexto de las ejercitaciones del de la Cátedra Introducción a la Taxonomía de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo, materia obligatoria de la licenciatura en Biología.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Ghrelin-induced Food Intake, but not GH Secretion, Requires the Expression of the GH Receptor in the Brain of Male Mice

Ghrelin stimulates both GH secretion and food intake. The orexigenic action of ghrelin is mainly mediated by neurons that coexpress agouti-related protein (AgRP) and neuropeptide Y (NPY) in the arcuate nucleus of the hypothalamus (ARH). GH also stimulates food intake and, importantly, ARHAgRP/NPY neurons express GH receptor (GHR). Thus, ghrelin-induced GH secretion may contribute to the orexigenic effect of ghrelin. Here, we investigated the response to ghrelin in male mice carrying GHR ablation specifically in neurons (brain GHR knockout [KO] mice) or exclusively in ARHAgRP/NPY neurons (AgRP GHR KO mice). Although brain GHR KO mice showed normal ghrelin-induced increase in plasma GH levels, these mutants lacked the expected orexigenic response to ghrelin. Additionally, brain GHR KO mice displayed reduced hypothalamic levels of Npy and Ghsr mRNA and did not elicit ghrelin-induced c-Fos expression in the ARH. Furthermore, brain GHR KO mice exhibited a prominent reduction in AgRP fiber density in the ARH and paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVH). In contrast, AgRP GHR KO mice showed no changes in the hypothalamic Npy and Ghsr mRNAs and conserved ghrelin-induced food intake and c-Fos expression in the ARH. AgRP GHR KO mice displayed a reduced AgRP fiber density (∼16%) in the PVH, but this reduction was less than that observed in brain GHR KO mice (∼61%). Our findings indicate that GHR signaling in the brain is required for the orexigenic effect of ghrelin, independently of GH action on ARHAgRP/NPY neurons.Fil: Wasinski, Frederick. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Barrile, Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Pedroso, João A. B.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Quaresma, Paula G. F.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Dos Santos, Willian O.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: List, Edward O.. Ohio University; Estados UnidosFil: Kopchick, John J.. Ohio University; Estados UnidosFil: Perelló, Mario. Multidisciplinary Institute Of Cell Biology; ArgentinaFil: Donato, Jose. Universidade de Sao Paulo; Brasi

Growth hormone secretagogue receptor in dopamine neurons controls appetitive and consummatory behaviors towards high-fat diet in ad-libitum fed mice

Growth hormone secretagogue receptor (GHSR), the receptor for ghrelin, is expressed in key brain nuclei that regulate food intake. The dopamine (DA) pathways have long been recognized to play key roles mediating GHSR effects on feeding behaviors. Here, we aimed to determine the role of GHSR in DA neurons controlling appetitive and consummatory behaviors towards high fat (HF) diet. For this purpose, we crossed reactivable GHSR-deficient mice with DA transporter (DAT)-Cre mice, which express Cre recombinase under the DAT promoter that is active exclusively in DA neurons, to generate mice with GHSR expression limited to DA neurons (DAT-GHSR mice). We found that DAT-GHSR mice show an increase of c-Fos levels in brain areas containing DA neurons after ghrelin treatment, in a similar fashion as seen in wild-type mice; however, they did not increase food intake or locomotor activity in response to systemically- or centrally-administered ghrelin. In addition, we found that satiated DAT-GHSR mice displayed both anticipatory activity to scheduled HF diet exposure and HF intake in a binge-like eating protocol similar to those in wild-type mice, whereas GHSR-deficient mice displayed impaired responses. We conclude that GHSR expression in DA neurons is sufficient to both mediate increased anticipatory activity to a scheduled HF diet exposure and fully orchestrate binge-like HF intake, but it is insufficient to restore the acute orexigenic or locomotor effects of ghrelin treatment. Thus, GHSR in DA neurons affects appetitive and consummatory behaviors towards HF diet that take place in the absence of caloric needs.Fil: Cornejo, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Barrile, Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Cassano, Daniela Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Aguggia, Julieta Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Garcia Romero, Guadalupe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Reynaldo, Mirta Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Andreoli, Maria Florencia. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital de Niños "Sor María Ludovica" de La Plata. Instituto de Desarrollo e Investigaciones Pediátricas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: de Francesco, Pablo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Perello, Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentin

Inter-individual Variability for High Fat Diet Consumption in Inbred C57BL/6 Mice

Since inbred C57BL/6 mice are known to show inter-individual phenotypic variability for some traits, we tested the hypothesis that inbred C57BL/6 mice display a different tendency to consume a high fat (HF) diet. For this purpose, we used a compilation of HF intake data from an experimental protocol in which satiated mice were exposed to a HF pellet every morning for 2-h over 4 consecutive days. We found that mice displayed a large degree of variability in HF intake. Since day 1 HF intake significantly correlated with HF intake in successive days, we applied a hierarchical clustering algorithm on HF intake measurements in days 2, 3, and 4 in order to classify mice into “low” or “high” HF intake groups. “Low” HF intake group showed a day 1 HF intake similar to that seen in mice exposed to regular chow, while “high” HF intake group showed a higher day 1 HF intake as compared to “low” HF intake group. Both groups of mice increased HF consumption over the successive days, but “high” HF intake group always displayed a higher HF consumption than the “low” HF intake group. As compared to “low” HF intake group, “high” HF intake group showed a higher number of dopamine neurons positive for c-Fos in the VTA after the last event of HF intake. Thus, inbred C57BL/6 mice show inter-individual variability for HF intake and such feature may be linked to a different response to the rewarding properties of the HF diet

Growth hormone secretagogue receptor in dopamine neurons controls appetitive and consummatory behaviors towards high-fat diet in ad-libitum fed mice

Growth hormone secretagogue receptor (GHSR), the receptor for ghrelin, is expressed in key brain nuclei that regulate food intake. The dopamine (DA) pathways have long been recognized to play key roles mediating GHSR effects on feeding behaviors. Here, we aimed to determine the role of GHSR in DA neurons controlling appetitive and consummatory behaviors towards high fat (HF) diet. For this purpose, we crossed reactivable GHSR-deficient mice with DA transporter (DAT)-Cre mice, which express Cre recombinase under the DAT promoter that is active exclusively in DA neurons, to generate mice with GHSR expression limited to DA neurons (DAT-GHSR mice). We found that DAT-GHSR mice show an increase of c-Fos levels in brain areas containing DA neurons after ghrelin treatment, in a similar fashion as seen in wild-type mice; however, they did not increase food intake or locomotor activity in response to systemically- or centrally-administered ghrelin. In addition, we found that satiated DAT-GHSR mice displayed both anticipatory activity to scheduled HF diet exposure and HF intake in a binge-like eating protocol similar to those in wild-type mice, whereas GHSR-deficient mice displayed impaired responses. We conclude that GHSR expression in DA neurons is sufficient to both mediate increased anticipatory activity to a scheduled HF diet exposure and fully orchestrate binge-like HF intake, but it is insufficient to restore the acute orexigenic or locomotor effects of ghrelin treatment. Thus, GHSR in DA neurons affects appetitive and consummatory behaviors towards HF diet that take place in the absence of caloric needs.Instituto Multidisciplinario de Biología Celula

Anexo 2: Tutorial MegaX

Tutorial para usar el programa MegaX, en el contexto de las ejercitaciones del libro de la Cátedra Introducción a la Taxonomía de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo, materia obligatoria de la licenciatura en Biología.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Matriz 3: Salamandras

Matriz preparada para ser corrida en el contexto de las ejercitaciones del capítulo 7 del libro de la Cátedra Introducción a la Taxonomía de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo, materia obligatoria de la licenciatura en Biología.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Matriz 1: Planarias

Matriz preparada para ser corrida en el contexto de las ejercitaciones del capítulo 7 del libro de la Cátedra Introducción a la Taxonomía de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo, materia obligatoria de la licenciatura en Biología.Facultad de Ciencias Naturales y Muse