Investigação da atuação de mecanismos genéticos, epigenéticos e via das adipocitocinas na obesidade

• Autor(a) principal: Duarte, Guilherme Coutinho Kullmann
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/246176
• topic: Obesidade; Citocinas; Genes; Modelos animais; Dieta

A obesidade é decorrente do desequilíbrio crônico entre a ingestão de calorias e o gasto energético. Sabe-se que é causada pela combinação de fatores genéticos, ambientais e epigenéticos. A metilação do DNA, uma das principais alterações epigenéticas, regula negativamente a expressão gênica em resposta a fatores ambientais. Por mais que alguns estudos sugiram que genes diferencialmente metilados (GDMs) estão associados ao desenvolvimento da obesidade, os resultados ainda são inconclusivos. Embora a suscetibilidade genética desempenhe um papel fundamental no estabelecimento da obesidade, fatores ambientais, como sedentarismo e padrões de dieta, são atualmente considerados fatores importantes por trás do aumento exponencial de doenças metabólicas relacionadas à obesidade. A exposição à dieta de cafeteria (CAF) em camundongos mimetiza os padrões de consumo alimentar humano e serve como modelo para estudo da obesidade; entretanto, as alterações metabólicas e genéticas nesse modelo são ainda pouco conhecidas. Sendo assim, realizou-se uma análise integrativa de dados de transcriptômica e metilação do DNA e um estudo experimental com um modelo animal de obesidade induzido com dieta de cafeteria. Os objetivos foram identificar perfis de metilação de DNA e expressão gênica associados à obesidade em pacientes com obesidade e o efeito da dieta CAF em parâmetros antropométricos, alterações metabólicas e de expressão gênica em camundongos C57BL/6. Na nossa análise in sílico de dados de expressão gênica e metilação obtidos do banco público GEO, identificamos 54 genes diferencialmente expressos regulados por metilação (MeGDEs) após a sobreposição dos 274 genes diferencialmente expressos (GDEs) e 11,556 GDMs encontrados. Entre eles, 25 genes apresentaram padrão hipermetilado-expressão reduzida e 29 apresentaram padrão hipometilado-expressão aumentada no tecido adiposo subcutâneo de indivíduos com obesidade. A rede de interação entre esses MeGDEs apresentou 3 genes hub-bottleneck (PTGS2, TNFAIP3 e FBXL20) e um módulo funcional. Além disso, os MeGDEs estão envolvidos na regulação da produção do fator de crescimento de fibroblastos, na função molecular do ácido araquidônico e na atividade da ubiquitina-proteína transferase. Dos 54 MeDGEs, 11 genes foram confirmados como envolvidos na obesidade com os dados coletados do DisGeNET. Os resultados desse estudo sugerem MeGDEs envolvidos na obesidade, bem como identifica as vias em que eles atuam, fornecendo uma compreensão mais profunda dos mecanismos reguladores da obesidade mediados pela metilação. No estudo experimental, após as 16 semanas de exposição a dieta CAF, o grupo CAF ganhou mais peso e apresentou uma glicemia média maior comparado aos controles. No teste oral de tolerância a glicose (TOTG), o grupo CAF exibiu níveis glicêmicos aumentados comparado ao controle. Níveis de insulina e índice homeostatic model assessment for insulin resistance (HOMA-IR) foram mais elevados no grupo CAF vs. controles. As expressões no tecido adiposo branco visceral dos genes Lep, Adipor, Cpt-1 e Tnf foram maiores no grupo CAF do que nos controles. Interessantemente, as expressões dos genes Adipo, Ins1 e Pgc-1α foram maiores no grupo controle do que no CAF. As expressões de Pparα, Lepr e Ins2 não diferiram entre os grupos. Além disso, os níveis séricos de Leptina e Adiponectina foram aumentados no grupo CAF. Portanto, a dieta de cafeteria induz um maior ganho de peso nos camundongos C57BL/6, causando obesidade, bem como alterações na homeostase glicêmica, resistência à insulina e na expressão de genes relacionados à rota das adipocitocinas.