eduardo ropelle

UNICAMP

Quando o músculo fala

com o cérebro

Dr. Eduardo R. Ropelle. Faculdade de Ciências Aplicadas Universidade Estadual de Campinas Limeira, São Paulo, Brasil.

http://www.unicamp.br/

http://1.bp.blogspot.com/_6EO8oXvB3Vc/Sm4x0mseCeI/AAAAAAAAA0k/Zvqa_ulHc3s/s1600-h/Physical-Exercise.jpg

Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP

Quando o músculo fala com o cérebro

O hipotálamo no controle da ingestão alimentar e do peso corporal

Resistência hipotalâmica à insulina e à leptina: Implicações para a obesidade

Exercício físico e a sensibilidade à insulina e leptina no hipotálamo



O hipotálamo no controle da ingestão alimentar e do peso corporal






Obesidade no mundo (IMC ≥30)

Brazil 11.1

France 16.9 USA 33.9

Chile 21.9

Canada 23.1

China 2.9

Germany12.9

India 0.7 Israel 22.9

Australia 16.4

Japan 3.1

2010

http://www.who.int/



Fonte: International Obesity Task Force, 2000

Obesidade: Previsões para 2025



Exercício físico e balanço energético



Insulina e leptina no controle da ingestão alimentar

^

A descoberta da leptina

Zhang Y et al. Nature, 1994. ^



IRS-1 TYR

p85 p110 PI 3-K

STAT-3

Insulina

S-S S-S S-S

Receptor

de insulina α

α

β β

Sinalização da insulina e leptina em neurônios

hipotalâmicos

Jak-2

FOXO1 Ingestão

alimentar

Ingestão

alimentar

Leptina

P

Akt P

P

P P

Receptor

de leptina


Deficiência da sinalização da insulina

no SNC induz à obesidade

0

20

40

60

80

100

120

Ratos: WT KO

Tec

ido

ad

iposo

bra

nco

(m

g)

0

50

100

150

Ratos: WT KO

Inges

tão a

lim

enta

r

(m

g)

Brüning JC. Science,2000.

* *



Hallas JL. Science 1995

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

Ing

es

tão

ali

me

nta

r (g

)

Dias

0

10

20

30

40

50

60

70

80

10 20 30

Dias

Pe

so

co

rpo

ral (g

)

Salina

Veículo

Leptina Camundongo ob/ob

Efeitos da leptina x redução do peso



Farooqi IS. J Clin Invest. 2002.

Efeitos da leptina x redução do peso



O fracasso da leptina!

A deficiência do gene ob é extremamente rara em

humanos.



O hipotálamo no controle da homeostase energética






0

2

4

6

8

10

12 **

*

Insulina: - + - +

Ratos: magro obeso

Ingest

ão

ali

men

tar

(g)

Carvalheira JB. Diabetologia, 2003.

Resistência à insulina em hipotálamo de

animais obesos



Resistência à insulina em hipotálamo de

animais obesos

El Haschimi K J Clin Invest. 2000.



Zhang, X. Cell, 2008.

OBESIDADE

Ch HFD

Hipotálamo

OBESIDADE

Hipotálamo

Excesso de nutrientes aumenta a ativação do IKK e do estresse de RE em neurônios

De Souza CT. Endocrinology. 2005



IRS-1 TYR p85 p110 PI 3-K

STAT-3

Insulina

S-S S-S S-S

Receptor

de insulina

α

α

β β

Jak-2

Leptina

P

Akt P

Receptor

de Leptina

P

Neuropeptídeos

orexigênicos

FOME

Neuropeptídeos

orexigênicos

FOME

Excesso de nutrientes

X X Estresse

do RE

IKKb P

Resistência à insulina e leptina no hipotálamo


Hipotálamo



O hipotálamo no controle da homeostase energética





http://1.bp.blogspot.com/_6EO8oXvB3Vc/Sm4x0mseCeI/AAAAAAAAA0k/Zvqa_ulHc3s/s1600-h/Physical-Exercise.jpg

Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMPExercício e ingestão alimentar

Menor ingestão alimentar (sedentários) Martins C Br J Nutr, 2007 Martins C Proc Nutr Soc, 2008 Borer, KT J Clin Endocrinol Metab. 2009



Exercício reduz a ingestão alimentar em adolescentes obesos

Adolescentes obesos

Sessão única de exercício

3 séries de 10 minutos (2 min. Intervalo)

70%VO2 máx.

Thivel, D. Appetite, 2011.


Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMPExercício e ingestão alimentar

Menor ingestão calórica

Thivel, D. Appetite, 2011.


Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMPExercício físico e ingestão alimentar

Borer, KT. J Clin Endocrinol Metab, 2009.

Mulheres (sobrepeso e pós-menopausa)

Sessão única de exercício em esteira

Sessão 120 min. ~50%VO2 máx.



Ropelle ER. Plos Biology, 2010

Exercício reduz a ingestão alimentar

em roedores obesos e diabéticos



Exercício restaura a sensibilidade à

leptina em hipotálamo de ratos

obesos




Exercício reduz a inflamação e o estresse de retículo em hipotálamo de ratos obesos


IB:pIKKb

IB:pPERK

IB:bTubulina



Sensibilidade à

insulina e leptina

A ingestão em

animais obesos

Inflamação e o

ER

Hipotálamo

Qual fator seria responsável por esse fenômeno?



IL-6

Exercício: produção de IL-6 (músculo)

Penkowa, M et al. Faseb 2003.

Exercício agudo : IL-6 (Hipotálamo)

Flores et al. Diabetes 2006.

IL-6 (SNC): Gasto energético Ingestão alimentar

Wallenius et al. Nat Med 2002.

Flores et al. Diabetes, 2006.

IL-6 e exercício

Ropelle et al. Plos One, 2008.

Ctl Exe



Exercício aumenta os níveis de IL-6 no hipotálamo

Nybo, L. J Physiol, 2002



Exercício reduz a inflamação e o estresse de RE no hipotálamo de ratos obesos

IB: pIKK

IB: pPERK

IB: pSTAT3




Conclusão 2

Como a IL-6 reduz a inflamação e o estresse de RE?

Níveis de IL-6 no

hipotálamo

IL-6 reduz a

inflamação e o ER



Pedersen, BK. J Appl Physiol. 2007

Exercício

Nív

el

de

pr

ote

ína

Resposta

antiinflamatória

Tempo



Exercício aumenta os níveis de IL-10 no hipotálamo



IL-10 reduz a inflamação e o estresse de RE

no hipotálamo de ratos obesos

IL-10




Conclusão

Ativação do IKKb e

do estresse de RE

Hiperfagia

Resistência à

insulina e leptina

Obesidade Níveis de IL-6 e IL-10

Sensibilidade à

Insulina e leptina



Agradecimentos

Alunos Luciana Souza Vagner Ramon Érico Lins

Alunos Carlos Kioshi Gustavo Pimentel Dioze Guadagnini

Professores FCA Dennys Cintra José Rodrigo Pauli Patrícia Prada Márcio Torsoni Adriana Torsoni Marciane Milanski

Professores FCM José Barreto Carvalheira Mario Saad Lício Velloso Marco António

Professores IB António C. Boschero Everardo Carneiro



http://www.fapesp.br/

eduardo ropelle

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