Restrição de crescimento intrauterino (RCIU) modifica a resposta ao alimento palatável em ratos : estudo da via dopaminérgica e opioidérgica

Introdução: Evidências sugerem que alterações no ambiente intrauterino afetam o persistentemente o desenvolvimento de diferentes órgãos e sistemas de modo a programar o risco para doenças crônicas ao longo da vida. A restrição de crescimento intrauterino (RCIU) é associada com o aumento da preferência pelos alimentos palatáveis e risco para doenças metabólicas na vida adulta. Níveis alterados de insulina no ambiente fetal encontrados em indivíduos que sofreram RCIU podem modificar a formação das vias associadas ao prazer e recompensa (sistemas opioide e dopaminérgico), modificando o comportamento alimentar. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis alterações na resposta frente ao alimento palatável em animais submetidos à RCIU. Metodologia: No dia 10 de gestação ratas Sprague-Dawley receberam dieta à vontade (AdLib), ou dieta restrição de 50% (FR). No nascimento, houve adoção cruzada dos filhotes, gerando os grupos (gestação/lactação): AdLib/AdLib (Controles) e FR/AdLib (Restrição de Crescimento Fetal - FR). No estudo 1, foi avaliada a resposta hedônica dos animais em 2 momentos (nas primeiras 24h de vida e aos 90 dias de vida). Em ambas as idades os ratos receberam solução de sacarose ou água destilada e as respostas hedônicas faciais exibidas em 60 segundos foram analisadas. No estudo 2, na idade adulta (ratos machos ao redor dos 80 dias de vida) foi avaliado o consumo de dieta hiperpalatável e o nível de organização do comportamento alimentar usando o BioDAQ®, assim como a liberação de dopamina frente à ração padrão ou alimento palatável foi mensurada pela cronoamperometria no núcleo accumbens (NAcc), com ou sem o uso prévio de insulina sistêmica (5UI/kg) Resultados: Estudo 1; nos filhotes a resposta hedônica foi maior nos animais FR expostos a sacarose em comparação a água, sem diferenças nos filhotes do grupo controle. Houve diminuição na fosforilação do receptor mu opioide nos filhotes FR comparados aos controles. Na vida adulta, a resposta hedônica e a fosforilação mu opioide não foram diferentes entre os grupos, sugerindo que as alterações da resposta hedônica e a fosforilação mu opioide observadas no primeiro dia de vida não persistem. No estudo 2, existiu uma interação entre grupo e período do dia em relação ao consumo de ração hiperpalatável, os animais FR comeram mais ração hiperpalatável do que os controles no período ativo (ciclo escuro), e o padrão alimentar apresentou uma maior entropia (consumo imprevisível e fragmentado) no grupo FR neste ciclo. Existiu um atraso na liberação de dopamina no grupo FR em resposta ao Froot Loops® (tempo para a dopamina alcançar o pico máximo), mas não em resposta a ração padrão. O tratamento com insulina reverteu a diferença observada entre os grupos na resposta ao Froot Loops®. Western Blotting mostrou que SOCS3 diminui na área tegmentar ventral (VTA) dos FR; pTH/TH aumentou no NAcc de FR, como previamente demonstrado, mas similarmente aos achados da cronoamperometria, estas diferenças foram revertidas pela insulina Conclusão: Há alteração da resposta hedônica no primeiro dia de vida em animais RCIU, juntamente de modificações na fosforilação de receptores opioides, e estas diferenças não persistem na vida adulta. A RCIU altera a sensibilidade à insulina no VTA e consequentemente leva à modulação diferencial do sistema dopaminérgico, o que se reflete no padrão e preferência alimentar em machos adultos. A RCIU induz a alterações nos níveis de insulina possivelmente modificando a funcionalidade das vias hedônicas opioide e dopaminérgica. A RCIU programa alterações neurocomportamentais, afetando o comportamento alimentar, persistentes ao longo da vida que podem colaborar com o desenvolvimento da síndrome metabólica a longo prazo.Introduction: Evidence suggests that alteration in the intrauterine environment persistently affects the development of different organs and systems and programs the risk for chronic diseases throughout the life. Intrauterine growth restriction (IUGR) is associated with increased preference for palatable foods and risk to metabolic disease in adulthood. Altered insulin levels in fetal environment in individuals who suffer IUGR can modify the development of the pathways associated with pleasure and reward (opioid and dopaminergic system), modifying eating behavior. The aim of this study was to evaluate possible changes in the brain response to palatable food in animals submitted to IUGR. Methods: At gestation day 10, Sprague-Dawley dams are assigned to receive ad libitum diet (AdLib) or 50% restricted diet (FR). At birth, pups were cross-fostered generating two groups (pregnancy/lactation): AdLib/AdLib (Controls) and FR/Adlib (Intrauterine growth restriction - FR). In the Study 1 the hedonic response of the animals was evaluated in 2 moments (24 hours after birth and at 90 days of life). In both ages, rats received sucrose solution or water and the hedonic facial responses exhibited within 60 sec were analyzed. The Study 2, in adulthood (male rats around 80 days of life) the palatable food consumption was evaluated and feeding behavior entropy was assessed using the BioDAQ®. The dopamine release facing standard chow and palatable food was measured by chronoamperometry recordings in nucleus accumbens (NAcc), with or without previous systemic insulin treatment (5UI/kg) Results: In the Study 1, pups’ hedonic responses were higher in FR pups exposed to sucrose as compared to water, without differences in Control pups. There was decreased phosphorylation of the mu opioid receptor in FR pups compared to Controls. In adult life, hedonic responses and mu opioid phosphorylation were not different between groups, suggesting that the alterations in hedonic response and in mu opioid phosphorylation observed in early life do not persist. In the Study 2, there was an interaction between group and time of the day on the palatable food consumption, FR rats eat more palatable foods than the Control group in the active period (dark cycle), and the eating pattern has a higher entropy (unpredictable and fragmented consumption) in the FR group in this cycle. There was a delayed dopamine release in the FR group in response to Froot Loops® (time to reach the peak dopamine release), but not in response to standard chow. Insulin treatment reverted the difference observed between groups in the dopamine (DA) response to Froot Loops®. Western blot showed that SOCS3 was decreased in the ventral tegmental area (VTA) of FR; pTH/TH was increased in the NAcc of FR, as we have previously shown, but similarly to the chronoamperometry findings, these differences was reverted by insulin Conclusion: There is an alteration in the hedonic response to sucrose in the first day of life in IUGR animals, together with modifications in opioid receptor phosphorylation, and these differences do not persist in adult life. IUGR alters insulin sensitivity in VTA and consequently leads to a differential dopaminergic modulation by insulin, which is reflected in the pattern and food preference in adult males. IUGR induces alterations in insulin levels possibly modifying the functionality of the opioid and dopaminergic hedonic pathways. IUGR programs neurobehavioral changes, affecting eating behavior, persistently throughout life that may contribute to the development of metabolic syndrome in the long term

Efeito de diferentes dietas sobre a modulação do comportamento alimentar em vias homeostáticas e hedônicas em ratas fêmeas

Introdução: A exposição crônica a diferentes tipos de dieta altera o metabolismo hipotalâmico e mesolímbico, podendo causar alterações no comportamento alimentar do indivíduo. O BDNF, fator de crescimento neuronal, pode atuar na modulação do comportamento alimentar tanto em vias hedônicas quanto homeostáticas. O objetivo do estudo foi investigar como o BDNF atua na modulação do comportamento alimentar em vias homeostáticas e hedônicas em ratas fêmeas com diferentes perfis metabólicos. Materiais e métodos: Ratas Wistar fêmeas adultas randomizadas por peso foram divididas em: dieta controle (C) contendo 22% de proteína e 4% de lipídios; dieta hipoproteica (LP) 8% de proteína ou dieta hiperlipídica (HF) 45% de lipídios, ad libitum, por 5 semanas, sendo o consumo medido a cada 72 horas e o peso semanalmente. O trabalho foi dividido em duas partes. Na primeira parte, após as 5 semanas de dieta os animais ficaram em jejum por 4 horas e foram expostos ao alimento doce (Froot Loops®), previamente pesado, por 1 hora, a fim de verificar o consumo de alimento palatável em ratas com diferentes perfis metabólicos. Imediatamente após coletou-se sangue e cérebro, assim como, o peso da gordura abdominal foi mensurado. Na segunda parte do estudo, após as 5 semanas de dieta, os animais ficaram durante 7 dias no BioDAQ®, um sistema computadorizado de análise do comportamento alimentar, para avaliar o consumo da dieta habitual em ratas com diferentes perfis metabólicos. O consumo foi mensurado através de mordidas (diferença de 0,1 g na balança) e refeições (conjunto de porções por um tempo igual ou menor a 15 min, porções são mordidas ininterruptas). No dia 10 foi realizado o teste de preferência alimentar no qual o animal poderia escolher entre a dieta habitual (dieta que eles receberam por 5 semanas) ou a dieta hipersacarídica (HP) (contendo 34% lipídios, 30,2% carboidratos, 14% proteínas, 20% sacarose), com duração de 20 horas. Após 1 semana, foi coletado sangue, cérebro e mensurada a gordura abdominal. Foi realizado western blotting para tirosina hidroxilase (TH) e fosfo- tirosina hidroxilase (pTH) no núcleo accumbens, STAT3 e fosfo-STAT3 (pSTAT3) no hipotálamo. Adicionalmente, foi mensurado BDNF no soro, no núcleo do trato solitário (NTS), área tegmentar ventral (VTA) e glicemia no soro. Resultados: Nas 5 semanas de tratamento, em relação ao ganho de peso dos animais não houve diferenças significativas entre os grupos, não houve interação, apenas apresentaram efeito do tempo (p< 0,001). A gordura abdominal foi maior nas ratas HF (p= 0,002) e LP (p= 0,023) em relação aos controles. Os animais que receberam dieta HF comeram menos gramas de Froot Loops® do que os animais controle (p= 0,003). Durante a habituação ao BioDAQ® não houve diferença significativa no consumo de dieta entre os grupos. Na análise do comportamento alimentar no BioDAQ®, comparando os grupos controle versus hiperlídica (C x HF), animais HF tiveram o tamanho da refeição (g) (p=0,049), número de porções (p= p< 0,001), tamanho da refeição ciclo escuro (p= 0,002), número de porções ciclo escuro (p < 0,001) menor do que os controles e tamanho da porção ciclo escuro (p=0,006) maior do que os controles. Na análise do comportamento alimentar, comparando os grupos controle versus hipoproteica (C x LP) foram encontradas diferenças significativas nos seguintes parâmetros: média do tamanho da porção (g) (p= 0,004), média do tamanho da porção no ciclo claro (g) (p= 0,042), média do tamanho da refeição no ciclo escuro (g) (p= 0,035), média do tamanho da porção no ciclo escuro (g) (p= 0,006). Em todos os parâmetros os animais LP tiveram uma média maior do que os animais controle. No teste de preferência alimentar, os animais HF apresentaram uma média inferior aos animais controle nos seguintes parâmetros: consumo de dieta hipersacarídica (Kcal) (p= 0,034), número de refeições de dieta hipersacarídica (p= 0,016), número de porções de dieta hipersacarídica (p= 0,001). Os animais HF apresentaram médias superiores aos animais C em relação ao tamanho da porção de dieta hipersacarídica (g) (p= 0,023), PMI (intervalo entre refeições) total de dieta hipersacarídica (p= 0,022), saciedade total de dieta hipersacarídica (p= 0,008). Durante o teste de preferência alimentar comparando-se controle versus hipoproteica (C x LP), os animais (LP) apresentaram o consumo de dieta hipersacarídica (kcal) (p= 0,030) e o número de porções de dieta hipersacarídica (p= 0,003) menor que os animais controles. Os animais LP apresentaram saciedade total de dieta hipersacarídica (p= 0,046) maior do que os controles. Não houve diferenças significativas nos níveis de glicemia no soro entre os grupos. Os animais HF apresentaram as médias de pSTAT3 maior do que os controles (p= 0,013) e fosfo-tirosina hidroxilase menor do que os controles (p= 0,05). Os animais LP apresentaram STAT3 menor do que os animais controle (p= 0,035) e tiveram resultados de BDNF próximos da significância (p=0,053), tendo apresentado uma média inferior aos animais controle. Conclusões: A exposição aos diferentes tipos de dieta muda os padrões de alimentação bem como a estrutura corpórea. Tanto animais expostos a dieta HF quanto a LP apresentam alterações compatíveis com um estado de pré-resistência à leptina. O BDNF parece modular as vias homeostáticas e hedônicas do comportamento alimentar, no entanto mais estudos são necessários para entendermos melhor esses mecanismos.Introduction: The chronic exposure to different types of diet modifies the hypothalamic and mesolimbic metabolism, what can lead to changes in the individual feeding behavior. BDNF, a neuronal growing factor, can act modulating feeding behavior in hedonic as well as in homeostatic pathways. The aim of this study was to investigate how BDNF acts modulating feeding behavior regarding hedonic and homeostatic pathways in female rats with different metabolic profiles. Materials and methods: Female adult Wistar rats randomized by weight were divided in: control diet (C) with 22% of protein and 4% of lipids; low-protein diet (LP) with 8% of protein or high fat diet (HF) with 45% of lipids, ad libitum, for 5 weeks, with the diet consumption verified every 72 hours and the weight verified weekly. The study was divided in two parts. In the first part, after 5 weeks receiving diet, animals were submitted to 4 hours of fasting and then were exposed to sweet food (Froot Loops®), previously weighted, for 1 hour to verify the palatable food consumption in rats with different metabolic profiles. Immediately after, blood and brain were collected and the abdominal fat weight was verified. In the second part of the study, after 5 weeks receiving diet, the animals were submitted to the BioDAQÒ, a computer system of feeding behavior analyses, to evaluate the habitual diet consumption in rats with different metabolic profiles for 7 days. The consumption was measured through bites (0.1g of difference in the scale) and meals (a group of portions for a period of time less or equal than 15min, portions are uninterrupted bites). On day 10 the food preference test was done and the animals could choose between the habitual diet (the one they have received for 5 weeks) and the high sucrose palatable diet (HP) (with 34% of lipids, 30.2% of carbohydrates, 14% of protein, 20% of sucrose) for a period of 20 hours. After one week, blood and brain were collected and abdominal fat was measured. Western blotting was used to verify the content of tyrosine hydroxylase (TH) and phospho-tyrosine hydroxylase (pTH) in the nucleus accumbens, STAT3 and phospho-STAT3 (pSTAT3) in the hypothalamus. Additionally, BDNF was measured in the serum, in the solitary tract nucleus (NTS) and in the ventral tegmental area (VTA) and glycemia was also verified. Results: Considering the 5 weeks of treatment regarding animals weight gain there was no significant difference between groups and no interaction, only an effect of time (p<0.001). Abdominal fat was higher in HF (p=0.002) and LP (p=0.023) rats comparing to controls. Animals that received HF diet ate less grams of Froot Loopsâ than controls (p=0.003). During the habituation to the BioDAQÒ no significant difference was seen in the consumption of the diet between the groups. When analyzing feeding behavior in the BioDAQÒ, comparing control against high fat groups (C x HF), HF animals had a decrease in the size of the meal (g) (p=0.049), number of portion (p<0.001), meal size in the dark phase (p=0.002), number of portions in the dark phase (p<0.001) compared to controls while the size of the portion in the dark phase (p=0.006) was bigger than controls. Analyzing feeding behavior comparing control against low-protein groups (C x LP) a significant difference was observed in the following parameters: average of the size of the portion (g) (p=0.004), average of the size of the portion in the light phase (g) (p=0.042), average of the size of the meal in the dark phase (g) (p=0.035), average of the size of the portion in the dark phase (g) (p=0.006). LP animals showed a higher average than controls in all parameters. In the food preference test, HF animals showed a lower average than controls in the following parameters: consumption of high sucrose palatable diet (Kcal) (p=0.034), number of meals of high sucrose palatable diet (p=0.016), number of portions of high sucrose palatable diet (p=0.001). HF animals showed higher averages than controls regarding the size of the portion of the high sucrose palatable diet (g) (p=0.023), total PMI (post interval meal) of high sucrose palatable diet (p=0.022) and total satiety of high sucrose palatable diet (p=0.008). In the food preference test comparing controls against low-protein groups (C x LP), LP animals showed a lower consumption of high sucrose palatable diet (Kcal) (p=0.030) and a lower number of portions of high sucrose palatable diet (p=0.003) than control animals. LP animals showed total satiety of high sucrose palatable diet (p=0.046) bigger than controls. There was no significant difference in the glycemia levels between groups. HF animals had pSTAT3 averages higher than controls (p=0.013) and phospho-tyrosine hydroxylase lower than controls (p=0.05). LP animals showed STAT3 lower than control animals (p=0.035) and had BDNF results close to the significance (p=0.053), showing a lower average than control animals. Conclusion: The exposure to different types of diets changes the feeding patterns as well as the body structure. Animals exposed to HF diet as well as those exposed to LP diet showed changes related to a leptin pre-resistant state. BDNF seems to modulate homeostatic and hedonic feeding behavior pathways, however more studies are necessary to a better understanding of the mechanisms

Avaliação do impacto da manipulação neonatal no comportamento de ratas ovariectomizadas

O período neonatal é um momento determinante no desenvolvimento do sistema nervoso central. A manipulação neonatal em ratos tem sido usada como um modelo de intervenção capaz de causar mudanças no sistema nervoso central, com efeitos comportamentais na idade adulta, embora muitas vezes esses efeitos não sejam observáveis antes da puberdade. Assim, é possível que a presença de hormônios gonadais seja importante para alguns efeitos da manipulação neonatal. O objetivo desse estudo foi verificar a associação entre a liberação de hormônios gonadais na puberdade e as alterações comportamentais observadas na idade adulta, em animais submetidos à manipulação neonatal, avaliando-se atividade motora e comportamento do tipo ansioso. As ninhadas provenientes de 22 ratas prenhes foram divididas em dois grupos: manipulado no período neonatal e não manipulado no período neonatal. Os animais manipulados no período neonatal foram separados de suas mães 10 minutos por dia, durante os primeiros 10 dias de vida e mantidos em uma incubadora a aproximadamente 34°C. Os animais foram desmamados aos 21 dias e divididos em três sub-grupos: ovariectomia (a cirurgia foi realizada entre 24 e 28 os dias de vida), sham (cirurgia, sem retirada dos ovários) e controle. Aos 60 dias, os animais foram submetidos às tarefas de Labirinto em Cruz Elevado (Plus Maze), Campo Aberto(Open Field) e o Teste do Conflito. Os resultados mostraram que no Labirinto em cruz elevado houve um efeito do estresse, mostrando que os animais não-manipulados produzem mais bolos fecais. No Campo Aberto, os animais manipulados apresentaram mais respostas de orientação e um maior número de cruzamentos. Ambos os grupos apresentaram memória da exposição ao Campo Aberto, tanto em relação às respostas de orientação quanto ao número de cruzamentos. Houve efeito do estresse sobre o comportamento de auto-limpeza, isto é, animais não manipulados apresentaram maior tempo de auto-limpeza do que os manipulados. No Teste do Conflito não encontramos diferenças significativas entre os grupos em qualquer dos parâmetros avaliados. Concluiu-se que os efeitos da manipulação no período neonatal em ratos não foram afetados pela ausência, desde o período pré-pubere, de hormônios ovarianos. Assim, a liberação desses hormônios durante o desenvolvimento não é necessária para a instalação dos efeitos da manipulação que se manifestam na idade adulta

Efeito de diferentes dietas sobre a modulação do comportamento alimentar em vias homeostáticas e hedônicas em ratas fêmeas

Introdução: A exposição crônica a diferentes tipos de dieta altera o metabolismo hipotalâmico e mesolímbico, podendo causar alterações no comportamento alimentar do indivíduo. O BDNF, fator de crescimento neuronal, pode atuar na modulação do comportamento alimentar tanto em vias hedônicas quanto homeostáticas. O objetivo do estudo foi investigar como o BDNF atua na modulação do comportamento alimentar em vias homeostáticas e hedônicas em ratas fêmeas com diferentes perfis metabólicos. Materiais e métodos: Ratas Wistar fêmeas adultas randomizadas por peso foram divididas em: dieta controle (C) contendo 22% de proteína e 4% de lipídios; dieta hipoproteica (LP) 8% de proteína ou dieta hiperlipídica (HF) 45% de lipídios, ad libitum, por 5 semanas, sendo o consumo medido a cada 72 horas e o peso semanalmente. O trabalho foi dividido em duas partes. Na primeira parte, após as 5 semanas de dieta os animais ficaram em jejum por 4 horas e foram expostos ao alimento doce (Froot Loops®), previamente pesado, por 1 hora, a fim de verificar o consumo de alimento palatável em ratas com diferentes perfis metabólicos. Imediatamente após coletou-se sangue e cérebro, assim como, o peso da gordura abdominal foi mensurado. Na segunda parte do estudo, após as 5 semanas de dieta, os animais ficaram durante 7 dias no BioDAQ®, um sistema computadorizado de análise do comportamento alimentar, para avaliar o consumo da dieta habitual em ratas com diferentes perfis metabólicos. O consumo foi mensurado através de mordidas (diferença de 0,1 g na balança) e refeições (conjunto de porções por um tempo igual ou menor a 15 min, porções são mordidas ininterruptas). No dia 10 foi realizado o teste de preferência alimentar no qual o animal poderia escolher entre a dieta habitual (dieta que eles receberam por 5 semanas) ou a dieta hipersacarídica (HP) (contendo 34% lipídios, 30,2% carboidratos, 14% proteínas, 20% sacarose), com duração de 20 horas. Após 1 semana, foi coletado sangue, cérebro e mensurada a gordura abdominal. Foi realizado western blotting para tirosina hidroxilase (TH) e fosfo- tirosina hidroxilase (pTH) no núcleo accumbens, STAT3 e fosfo-STAT3 (pSTAT3) no hipotálamo. Adicionalmente, foi mensurado BDNF no soro, no núcleo do trato solitário (NTS), área tegmentar ventral (VTA) e glicemia no soro. Resultados: Nas 5 semanas de tratamento, em relação ao ganho de peso dos animais não houve diferenças significativas entre os grupos, não houve interação, apenas apresentaram efeito do tempo (p< 0,001). A gordura abdominal foi maior nas ratas HF (p= 0,002) e LP (p= 0,023) em relação aos controles. Os animais que receberam dieta HF comeram menos gramas de Froot Loops® do que os animais controle (p= 0,003). Durante a habituação ao BioDAQ® não houve diferença significativa no consumo de dieta entre os grupos. Na análise do comportamento alimentar no BioDAQ®, comparando os grupos controle versus hiperlídica (C x HF), animais HF tiveram o tamanho da refeição (g) (p=0,049), número de porções (p= p< 0,001), tamanho da refeição ciclo escuro (p= 0,002), número de porções ciclo escuro (p < 0,001) menor do que os controles e tamanho da porção ciclo escuro (p=0,006) maior do que os controles. Na análise do comportamento alimentar, comparando os grupos controle versus hipoproteica (C x LP) foram encontradas diferenças significativas nos seguintes parâmetros: média do tamanho da porção (g) (p= 0,004), média do tamanho da porção no ciclo claro (g) (p= 0,042), média do tamanho da refeição no ciclo escuro (g) (p= 0,035), média do tamanho da porção no ciclo escuro (g) (p= 0,006). Em todos os parâmetros os animais LP tiveram uma média maior do que os animais controle. No teste de preferência alimentar, os animais HF apresentaram uma média inferior aos animais controle nos seguintes parâmetros: consumo de dieta hipersacarídica (Kcal) (p= 0,034), número de refeições de dieta hipersacarídica (p= 0,016), número de porções de dieta hipersacarídica (p= 0,001). Os animais HF apresentaram médias superiores aos animais C em relação ao tamanho da porção de dieta hipersacarídica (g) (p= 0,023), PMI (intervalo entre refeições) total de dieta hipersacarídica (p= 0,022), saciedade total de dieta hipersacarídica (p= 0,008). Durante o teste de preferência alimentar comparando-se controle versus hipoproteica (C x LP), os animais (LP) apresentaram o consumo de dieta hipersacarídica (kcal) (p= 0,030) e o número de porções de dieta hipersacarídica (p= 0,003) menor que os animais controles. Os animais LP apresentaram saciedade total de dieta hipersacarídica (p= 0,046) maior do que os controles. Não houve diferenças significativas nos níveis de glicemia no soro entre os grupos. Os animais HF apresentaram as médias de pSTAT3 maior do que os controles (p= 0,013) e fosfo-tirosina hidroxilase menor do que os controles (p= 0,05). Os animais LP apresentaram STAT3 menor do que os animais controle (p= 0,035) e tiveram resultados de BDNF próximos da significância (p=0,053), tendo apresentado uma média inferior aos animais controle. Conclusões: A exposição aos diferentes tipos de dieta muda os padrões de alimentação bem como a estrutura corpórea. Tanto animais expostos a dieta HF quanto a LP apresentam alterações compatíveis com um estado de pré-resistência à leptina. O BDNF parece modular as vias homeostáticas e hedônicas do comportamento alimentar, no entanto mais estudos são necessários para entendermos melhor esses mecanismos.Introduction: The chronic exposure to different types of diet modifies the hypothalamic and mesolimbic metabolism, what can lead to changes in the individual feeding behavior. BDNF, a neuronal growing factor, can act modulating feeding behavior in hedonic as well as in homeostatic pathways. The aim of this study was to investigate how BDNF acts modulating feeding behavior regarding hedonic and homeostatic pathways in female rats with different metabolic profiles. Materials and methods: Female adult Wistar rats randomized by weight were divided in: control diet (C) with 22% of protein and 4% of lipids; low-protein diet (LP) with 8% of protein or high fat diet (HF) with 45% of lipids, ad libitum, for 5 weeks, with the diet consumption verified every 72 hours and the weight verified weekly. The study was divided in two parts. In the first part, after 5 weeks receiving diet, animals were submitted to 4 hours of fasting and then were exposed to sweet food (Froot Loops®), previously weighted, for 1 hour to verify the palatable food consumption in rats with different metabolic profiles. Immediately after, blood and brain were collected and the abdominal fat weight was verified. In the second part of the study, after 5 weeks receiving diet, the animals were submitted to the BioDAQÒ, a computer system of feeding behavior analyses, to evaluate the habitual diet consumption in rats with different metabolic profiles for 7 days. The consumption was measured through bites (0.1g of difference in the scale) and meals (a group of portions for a period of time less or equal than 15min, portions are uninterrupted bites). On day 10 the food preference test was done and the animals could choose between the habitual diet (the one they have received for 5 weeks) and the high sucrose palatable diet (HP) (with 34% of lipids, 30.2% of carbohydrates, 14% of protein, 20% of sucrose) for a period of 20 hours. After one week, blood and brain were collected and abdominal fat was measured. Western blotting was used to verify the content of tyrosine hydroxylase (TH) and phospho-tyrosine hydroxylase (pTH) in the nucleus accumbens, STAT3 and phospho-STAT3 (pSTAT3) in the hypothalamus. Additionally, BDNF was measured in the serum, in the solitary tract nucleus (NTS) and in the ventral tegmental area (VTA) and glycemia was also verified. Results: Considering the 5 weeks of treatment regarding animals weight gain there was no significant difference between groups and no interaction, only an effect of time (p<0.001). Abdominal fat was higher in HF (p=0.002) and LP (p=0.023) rats comparing to controls. Animals that received HF diet ate less grams of Froot Loopsâ than controls (p=0.003). During the habituation to the BioDAQÒ no significant difference was seen in the consumption of the diet between the groups. When analyzing feeding behavior in the BioDAQÒ, comparing control against high fat groups (C x HF), HF animals had a decrease in the size of the meal (g) (p=0.049), number of portion (p<0.001), meal size in the dark phase (p=0.002), number of portions in the dark phase (p<0.001) compared to controls while the size of the portion in the dark phase (p=0.006) was bigger than controls. Analyzing feeding behavior comparing control against low-protein groups (C x LP) a significant difference was observed in the following parameters: average of the size of the portion (g) (p=0.004), average of the size of the portion in the light phase (g) (p=0.042), average of the size of the meal in the dark phase (g) (p=0.035), average of the size of the portion in the dark phase (g) (p=0.006). LP animals showed a higher average than controls in all parameters. In the food preference test, HF animals showed a lower average than controls in the following parameters: consumption of high sucrose palatable diet (Kcal) (p=0.034), number of meals of high sucrose palatable diet (p=0.016), number of portions of high sucrose palatable diet (p=0.001). HF animals showed higher averages than controls regarding the size of the portion of the high sucrose palatable diet (g) (p=0.023), total PMI (post interval meal) of high sucrose palatable diet (p=0.022) and total satiety of high sucrose palatable diet (p=0.008). In the food preference test comparing controls against low-protein groups (C x LP), LP animals showed a lower consumption of high sucrose palatable diet (Kcal) (p=0.030) and a lower number of portions of high sucrose palatable diet (p=0.003) than control animals. LP animals showed total satiety of high sucrose palatable diet (p=0.046) bigger than controls. There was no significant difference in the glycemia levels between groups. HF animals had pSTAT3 averages higher than controls (p=0.013) and phospho-tyrosine hydroxylase lower than controls (p=0.05). LP animals showed STAT3 lower than control animals (p=0.035) and had BDNF results close to the significance (p=0.053), showing a lower average than control animals. Conclusion: The exposure to different types of diets changes the feeding patterns as well as the body structure. Animals exposed to HF diet as well as those exposed to LP diet showed changes related to a leptin pre-resistant state. BDNF seems to modulate homeostatic and hedonic feeding behavior pathways, however more studies are necessary to a better understanding of the mechanisms

Avaliação do impacto da manipulação neonatal no comportamento de ratas ovariectomizadas

O período neonatal é um momento determinante no desenvolvimento do sistema nervoso central. A manipulação neonatal em ratos tem sido usada como um modelo de intervenção capaz de causar mudanças no sistema nervoso central, com efeitos comportamentais na idade adulta, embora muitas vezes esses efeitos não sejam observáveis antes da puberdade. Assim, é possível que a presença de hormônios gonadais seja importante para alguns efeitos da manipulação neonatal. O objetivo desse estudo foi verificar a associação entre a liberação de hormônios gonadais na puberdade e as alterações comportamentais observadas na idade adulta, em animais submetidos à manipulação neonatal, avaliando-se atividade motora e comportamento do tipo ansioso. As ninhadas provenientes de 22 ratas prenhes foram divididas em dois grupos: manipulado no período neonatal e não manipulado no período neonatal. Os animais manipulados no período neonatal foram separados de suas mães 10 minutos por dia, durante os primeiros 10 dias de vida e mantidos em uma incubadora a aproximadamente 34°C. Os animais foram desmamados aos 21 dias e divididos em três sub-grupos: ovariectomia (a cirurgia foi realizada entre 24 e 28 os dias de vida), sham (cirurgia, sem retirada dos ovários) e controle. Aos 60 dias, os animais foram submetidos às tarefas de Labirinto em Cruz Elevado (Plus Maze), Campo Aberto(Open Field) e o Teste do Conflito. Os resultados mostraram que no Labirinto em cruz elevado houve um efeito do estresse, mostrando que os animais não-manipulados produzem mais bolos fecais. No Campo Aberto, os animais manipulados apresentaram mais respostas de orientação e um maior número de cruzamentos. Ambos os grupos apresentaram memória da exposição ao Campo Aberto, tanto em relação às respostas de orientação quanto ao número de cruzamentos. Houve efeito do estresse sobre o comportamento de auto-limpeza, isto é, animais não manipulados apresentaram maior tempo de auto-limpeza do que os manipulados. No Teste do Conflito não encontramos diferenças significativas entre os grupos em qualquer dos parâmetros avaliados. Concluiu-se que os efeitos da manipulação no período neonatal em ratos não foram afetados pela ausência, desde o período pré-pubere, de hormônios ovarianos. Assim, a liberação desses hormônios durante o desenvolvimento não é necessária para a instalação dos efeitos da manipulação que se manifestam na idade adulta

Restrição de crescimento intrauterino (RCIU) modifica a resposta ao alimento palatável em ratos : estudo da via dopaminérgica e opioidérgica

Introdução: Evidências sugerem que alterações no ambiente intrauterino afetam o persistentemente o desenvolvimento de diferentes órgãos e sistemas de modo a programar o risco para doenças crônicas ao longo da vida. A restrição de crescimento intrauterino (RCIU) é associada com o aumento da preferência pelos alimentos palatáveis e risco para doenças metabólicas na vida adulta. Níveis alterados de insulina no ambiente fetal encontrados em indivíduos que sofreram RCIU podem modificar a formação das vias associadas ao prazer e recompensa (sistemas opioide e dopaminérgico), modificando o comportamento alimentar. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis alterações na resposta frente ao alimento palatável em animais submetidos à RCIU. Metodologia: No dia 10 de gestação ratas Sprague-Dawley receberam dieta à vontade (AdLib), ou dieta restrição de 50% (FR). No nascimento, houve adoção cruzada dos filhotes, gerando os grupos (gestação/lactação): AdLib/AdLib (Controles) e FR/AdLib (Restrição de Crescimento Fetal - FR). No estudo 1, foi avaliada a resposta hedônica dos animais em 2 momentos (nas primeiras 24h de vida e aos 90 dias de vida). Em ambas as idades os ratos receberam solução de sacarose ou água destilada e as respostas hedônicas faciais exibidas em 60 segundos foram analisadas. No estudo 2, na idade adulta (ratos machos ao redor dos 80 dias de vida) foi avaliado o consumo de dieta hiperpalatável e o nível de organização do comportamento alimentar usando o BioDAQ®, assim como a liberação de dopamina frente à ração padrão ou alimento palatável foi mensurada pela cronoamperometria no núcleo accumbens (NAcc), com ou sem o uso prévio de insulina sistêmica (5UI/kg) Resultados: Estudo 1; nos filhotes a resposta hedônica foi maior nos animais FR expostos a sacarose em comparação a água, sem diferenças nos filhotes do grupo controle. Houve diminuição na fosforilação do receptor mu opioide nos filhotes FR comparados aos controles. Na vida adulta, a resposta hedônica e a fosforilação mu opioide não foram diferentes entre os grupos, sugerindo que as alterações da resposta hedônica e a fosforilação mu opioide observadas no primeiro dia de vida não persistem. No estudo 2, existiu uma interação entre grupo e período do dia em relação ao consumo de ração hiperpalatável, os animais FR comeram mais ração hiperpalatável do que os controles no período ativo (ciclo escuro), e o padrão alimentar apresentou uma maior entropia (consumo imprevisível e fragmentado) no grupo FR neste ciclo. Existiu um atraso na liberação de dopamina no grupo FR em resposta ao Froot Loops® (tempo para a dopamina alcançar o pico máximo), mas não em resposta a ração padrão. O tratamento com insulina reverteu a diferença observada entre os grupos na resposta ao Froot Loops®. Western Blotting mostrou que SOCS3 diminui na área tegmentar ventral (VTA) dos FR; pTH/TH aumentou no NAcc de FR, como previamente demonstrado, mas similarmente aos achados da cronoamperometria, estas diferenças foram revertidas pela insulina Conclusão: Há alteração da resposta hedônica no primeiro dia de vida em animais RCIU, juntamente de modificações na fosforilação de receptores opioides, e estas diferenças não persistem na vida adulta. A RCIU altera a sensibilidade à insulina no VTA e consequentemente leva à modulação diferencial do sistema dopaminérgico, o que se reflete no padrão e preferência alimentar em machos adultos. A RCIU induz a alterações nos níveis de insulina possivelmente modificando a funcionalidade das vias hedônicas opioide e dopaminérgica. A RCIU programa alterações neurocomportamentais, afetando o comportamento alimentar, persistentes ao longo da vida que podem colaborar com o desenvolvimento da síndrome metabólica a longo prazo.Introduction: Evidence suggests that alteration in the intrauterine environment persistently affects the development of different organs and systems and programs the risk for chronic diseases throughout the life. Intrauterine growth restriction (IUGR) is associated with increased preference for palatable foods and risk to metabolic disease in adulthood. Altered insulin levels in fetal environment in individuals who suffer IUGR can modify the development of the pathways associated with pleasure and reward (opioid and dopaminergic system), modifying eating behavior. The aim of this study was to evaluate possible changes in the brain response to palatable food in animals submitted to IUGR. Methods: At gestation day 10, Sprague-Dawley dams are assigned to receive ad libitum diet (AdLib) or 50% restricted diet (FR). At birth, pups were cross-fostered generating two groups (pregnancy/lactation): AdLib/AdLib (Controls) and FR/Adlib (Intrauterine growth restriction - FR). In the Study 1 the hedonic response of the animals was evaluated in 2 moments (24 hours after birth and at 90 days of life). In both ages, rats received sucrose solution or water and the hedonic facial responses exhibited within 60 sec were analyzed. The Study 2, in adulthood (male rats around 80 days of life) the palatable food consumption was evaluated and feeding behavior entropy was assessed using the BioDAQ®. The dopamine release facing standard chow and palatable food was measured by chronoamperometry recordings in nucleus accumbens (NAcc), with or without previous systemic insulin treatment (5UI/kg) Results: In the Study 1, pups’ hedonic responses were higher in FR pups exposed to sucrose as compared to water, without differences in Control pups. There was decreased phosphorylation of the mu opioid receptor in FR pups compared to Controls. In adult life, hedonic responses and mu opioid phosphorylation were not different between groups, suggesting that the alterations in hedonic response and in mu opioid phosphorylation observed in early life do not persist. In the Study 2, there was an interaction between group and time of the day on the palatable food consumption, FR rats eat more palatable foods than the Control group in the active period (dark cycle), and the eating pattern has a higher entropy (unpredictable and fragmented consumption) in the FR group in this cycle. There was a delayed dopamine release in the FR group in response to Froot Loops® (time to reach the peak dopamine release), but not in response to standard chow. Insulin treatment reverted the difference observed between groups in the dopamine (DA) response to Froot Loops®. Western blot showed that SOCS3 was decreased in the ventral tegmental area (VTA) of FR; pTH/TH was increased in the NAcc of FR, as we have previously shown, but similarly to the chronoamperometry findings, these differences was reverted by insulin Conclusion: There is an alteration in the hedonic response to sucrose in the first day of life in IUGR animals, together with modifications in opioid receptor phosphorylation, and these differences do not persist in adult life. IUGR alters insulin sensitivity in VTA and consequently leads to a differential dopaminergic modulation by insulin, which is reflected in the pattern and food preference in adult males. IUGR induces alterations in insulin levels possibly modifying the functionality of the opioid and dopaminergic hedonic pathways. IUGR programs neurobehavioral changes, affecting eating behavior, persistently throughout life that may contribute to the development of metabolic syndrome in the long term