Influência do estresse oxidativo associado ao envelhecimento na sinalização da insulina em modelo de ratas tratadas com frutose

dc.contributor.advisorJunqueira, Virginia Berlanga Campos [UNIFESP]pt
dc.contributor.authorThomaz, Fernanda Malanconi [UNIFESP]
dc.contributor.institutionUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP)pt
dc.date.accessioned2018-07-30T11:44:37Z
dc.date.available2018-07-30T11:44:37Z
dc.date.issued2014-10-23
dc.description.abstractAging is a complex biological phenomenon often followed by socioeconomic changes that have a big impact on the nutritional status and needs of the elderly. Among the theories of aging, the free radical theory presents the aging process as a consequence of oxidative damage to cells and tissues, associated with a progressive increase in the chance of morbidity and mortality. This imbalance between ligh levels of oxidants and low levels of antioxidants is named as oxidative stress (OS). In addition to its association with a number of pathological processes, OS has been proposed as one of the causes of insulin resistance, since the substrates of the insulin receptor (IRS) may be inactivated with OS. IRS-1 and IRS-2 also have potential phosphorylation sites that are substrates for various kinases, including NFkB, JNK / SAPK and p-38 / MAPK, which are known for inactivation of the insulin signaling pathway. Therefore, we evaluate the influence of oxidative stress associated with aging in the expression and activation of JNK / MAPK and in the expression of elements of the insulin signaling pathway, such as IR-β, Akt and p-Akt in soleus, liver and adipose tissues from young (6 m.o.) and elderly (21-24 m.o.) Wistar female rats. The animals were placed in 4 groups: young control (JC), young fructose (JF), elderly control (IC), elderly fructose (IF). The animals which were submitted by insulin resistance treatment ingested fructose (100 mg / L) in the drinking water for 12 weeks, food and water intake of all groups was controlled. At the end of the treatment, GTT (glucose tolerance test) and ITT (Insulin Tolerance Test) were performed to confirm the efficacy of the animal model. To assess oxidative stress, the animals were anesthetized with ketamine and xylazine, and after perfusion with saline, the tissues were collected for the experiments. All the measurements to evaluate oxidative stress were performed by colorimetric methods. In the liver, the activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), were measured. The levels of oxidized (GSSG) and total (GSH) glutathione, as well as lipid peroxidation indicators were assessed in both liver and soleus skeletal muscle, as well as . In order to study the signaling pathways, another batch of animals was injected with regular insulin (0.1U / kg) and 15 minutes after injection they were anesthetized with pentobarbital and euthanized. In these animals, white adipose tissue (mesenteric, gonadal, and retroperitoneal) samples were collected and weighed for the study of adiposity of the animal model. Quantification of IR- β, JNK / SAPK and Akt expression and phosphorylation levels of Akt and JNK/ MAPK in the liver, soleus muscle and retroperitoneal adipose tissue were performed by Western blotting. No change was observed in the activity of SOD and CAT enzymes in liver, but a tendency to increase peroxidative potential in this tissue was observed after fructose treatment. The levels of total glutathione (GSHT) increased significantly in the IC group (compared to IF) and fructose treatment elicited an upward trend in treated groups and JF and IF, compared to their controls. Hepatic oxidized glutathione (GSSG) proved to be increased only in the IF group compared to its control IC. Moreover, in the soleus muscle of the animals, both age and treatment provided significant increase in the concentrations of GSSG and GSHT. Regarding cell signaling results, JNK phosphorylation (p-JNK) in the soleus tended to increase in the IC group compared to JC, accompanied by decreased levels of phosphorylated Akt (p-Akt) in the same groups. The expression of JNK in this tissue remained unchanged, but there was a trend of decrease in the expression of Akt. In the liver, p-Akt levels remained unchanged in the groups studied, as the level of p-JNK and expression of JNK. Although it has been demonstrated an increase in adiposity in fructose-treated animals, it has not been possible to identify any change in insulin signaling pathways, nor an increase of lipid peroxidation in the retroperitoneal adipose tissue in groups treated with fructose. Therefore it can be concluded that aging is a relevant factor in insulin signaling pathways in soleus muscle as changes were observed in this tissue. These effects can be possibly attributed to the decrease in the expression and phosphorylation of Akt that was observed in these subjects, resulting in lower performance of this signal transduction pathway. Our results suggest a potential antioxidant activity of estrogen in female rats treated with fructose, since there was a possible compensation in oxidative stress parameters following fructose treatment .en
dc.description.abstractO envelhecimento é um complexo fenômeno biológico frequentemente seguido por mudanças socioeconômicas que possuem um grande impacto no status nutricional e nas necessidades do indivíduo idoso. Dentre as teorias do envelhecimento, a teoria dos radicais livres apresenta o processo de envelhecimento como consequência do acúmulo de dano oxidativo a células e tecidos, associado a um aumento progressivo na chance de morbidade e mortalidade. A esse desbalanço entre um excesso de oxidantes e baixa de antioxidantes, dá-se o nome de estresse oxidativo (EO). Além de sua associação a uma série de processos patológicos, o EO tem sido apresentado como uma das causas da resistência à insulina, uma vez que os substratos do receptor da insulina (IRS) sofrem modificações com o EO, inativando-se. IRS-1 e IRS-2 também possuem sítios potenciais de fosforilação que são substratos para várias quinases, entre elas NFκB, JNK/SAPK e p-38/MAPK, que são conhecidas pela inativação da via de sinalização da insulina. Sendo assim, tem-se por objetivo avaliar a influência do estresse oxidativo associado ao envelhecimento na expressão de JNK/MAPK e sua ativação em p-JNK/MAPK, além de elementos da via de sinalização da insulina, como IR-β, Akt e p-Akt, nos tecidos hepático, adiposo retroperitoneal e muscular sóleo em ratas Wistar jovens (6 meses) e idosas (21-24 meses) resistentes à insulina. Os animais foram alocados em 4 grupos, sendo eles: jovem controle (JC), jovem frutose (JF), idoso controle (IC) e idoso frutose (IF). Os animais que foram submetidos ao tratamento de resistência à insulina ingeriram frutose (100 mg/L) na água de beber durante 12 semanas, com controle da ingestão de ração e água em todos os grupos. No final do tratamento foram realizados ensaios de GTT (Teste de tolerância à glicose) e ITT (Teste de Tolerância à Insulina) para a comprovação da eficácia do modelo animal. Para avaliação do estresse oxidativo, os animais foram anestesiados com xilazina e cetamina e, após perfusão com salina, os tecidos foram coletados para os ensaios. No fígado, as atividades das enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) foram dosadas através de métodos colorimétricos. Os níveis de glutationa oxidada (GSSG) e total (GSH) , assim como indicadores de peroxidação lipídica foram dosados tanto no tecido hepático como no músculo esquelético sóleo, também por métodos colorimétricos. Para o estudo das vias de sinalização injetou-se, em outro lote de animais de todos os grupos, insulina regular (0,1U/kg) e após 15 minutos da injeção os mesmos foram anestesiados com tiopental e eutanasiados. Nesses animais, as reservas de tecido adiposo branco (mesenterial, gonadal e retroperitoneal) foram coletadas e pesadas para a realização do estudo da adiposidade do modelo animal. Quantificou-se a expressão de IR-β, JNK/MAPK e Akt e o teor de fosforilação de Akt e JNK/MAPK no fígado, sóleo e tecido adiposo retroperitoneal, por Western-Blotting. Os resultados obtidos no fígado não mostraram alteração na atividade das enzimas SOD e CAT, porém apresentaram uma tendência de aumento no potencial peroxidativo nos animais tratados com frutose. Os níveis de glutationa total (GSHT) aumentaram significativamente no grupo IC (em relação à IF) e os efeitos do tratamento com frutose mostraram tendência de aumento nos grupos tratados JF e IF em relação a seus controles. A concentração de glutationa oxidada neste tecido (GSSG) mostrou-se aumentada apenas no grupo IF em relação a seu controle IC. Por outro lado, no sóleo desses animais, a idade e o tratamento proporcionaram aumentos significativos nas concentrações de GSSG e GSHT.Com relação à sinalização celular, o grau de fosforilação de JNK (p-JNK) no sóleo apresentou uma tendência de aumento no grupo IC em relação a JC, sendo acompanhado pela diminuição do grau de Akt fosforilada (p-Akt) nos mesmos grupos. A expressão de JNK neste tecido permaneceu inalterada, porém houve uma tendência de diminuição na expressão de Akt. No fígado, avaliou-se apenas o grau de p-Akt que se manteve inalterado nos grupos estudados, assim como o grau de p-JNK e a expressão de JNK. Apesar de ter sido evidenciado o aumento na adiposidade dos animais tratados com frutose jovens e idosos, não foi possível identificar nenhuma alteração na sinalização da insulina no tecido adiposo retroperitoneal, ou aumento de peroxidação lipídica nos grupos tratados com frutose. Logo, pode-se concluir que o envelhecimento é um fator relevante na sinalização de insulina do músculo sóleo já que as alterações na mesma foram observadas. Esses efeitos possivelmente podem ser atribuídos à diminuição da expressão e fosforilação de Akt que foi observada nesses indivíduos, tendo como consequência um menor desempenho da transdução de sinal dessa via. Sugere-se um potencial efeito antioxidante do estrógeno nas ratas fêmeas tratadas com frutose, uma vez que se observou uma possível compensação em parâmetros de estresse oxidativo após o tratamento com frutose.pt
dc.description.sourceDados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2013 a 2016)
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt
dc.format.extent114 p.
dc.identifierhttps://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=1321819pt
dc.identifier.citationTHOMAZ, Fernanda Malanconi. Influência do estresse oxidativo associado ao envelhecimento na sinalização da insulina em modelo de ratas tratadas com frutose. 2014. 114 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2014.
dc.identifier.fileDissertação Fernanda Malanconi Thomaz.pdf
dc.identifier.urihttp://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47492
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Paulo
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectOxidative stressen
dc.subjectAgingen
dc.subjectInsulin resistanceen
dc.subjectInsulin signalingen
dc.subjectFructoseen
dc.subjectEstresse oxidativopt
dc.subjectEnvelhecimentopt
dc.subjectResistência à insulinapt
dc.subjectSinalização de insulinapt
dc.subjectFrutosept
dc.titleInfluência do estresse oxidativo associado ao envelhecimento na sinalização da insulina em modelo de ratas tratadas com frutosept
dc.typeDissertação de mestrado
unifesp.campusInstituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF)pt
unifesp.graduateProgramCiência e Tecnologia da Sustentabilidadept
unifesp.knowledgeAreaCiências da Sustentabilidadept
unifesp.researchAreaDesenvolvimento de Moléculas Bioativas, Óptica Biomédica e Biossensorespt
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