Mechanisms involved in cardiovascular and hydroelectrolytic balance changes induced by angiotensin II and central osmoreceptors in rats fed a high-fat diet

dc.contributor.advisor1Colombari, Débora Simões de Almeida
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1684467594359403por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4331-0271por
dc.contributor.authorSá, Jéssica Matheus de
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/6083416437562380por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-3639-1950por
dc.date.accessioned2023-07-27T18:16:32Z
dc.date.available2023-07-27T18:16:32Z
dc.date.issued2023-07-10
dc.description.abstractObesity is a noncommunicable disease that can lead to hypertension and changes in hydroelectrolytic balance. Dehydration is a common phenomenon that affects both humans and animals. Thus, one of the objectives of the thesis was to investigate the mechanisms involved in cardiovascular and hydroelectrolytic balance changes induced by water deprivation in animals fed a high-fat diet (HFD). Furthermore, the hypothalamic circuits that regulate food intake during obesity are not completely understood. Thus, the second objective was to carry out the anatomical mapping of hypothalamic circuits 'sensitive to angiotensin', since this peptide has been implicated in the regulation of food intake, as well as its implications in the neural control of energy balance in animals fed with HFD. To achieve the first objective, Holtzman rats (initial weight 290-310 g) were fed a standard diet (SD, 10% kcal from fat) or HFD (46% kcal from fat) for 6 weeks and dehydration was induced by water deprivation (WD) for 24 h. We observed the following results: a) In HFD rats, the animals drank less water and the urinary volume and sodium excretion were lower compared to the SD group; b) Baseline mean arterial pressure (MAP) was higher in the HFD group, but the increase in MAP after WD was similar for the both groups; c) The increase in MAP in HFD rats submitted to WD seems to have a greater angiotensinergic component compared to SD rats; d) There were no differences in FOS labeling in vasopressin-immunopositive neurons in the supraoptic nucleus; e) Renal denervation induced an increase in basal urinary volume in SD rats, which was reduced after WD, but still greater than HFD rats. In HFD animals, urinary volume did not change after renal denervation at baseline or during WD. In order to verify the hypothalamic circuits “sensitive to angiotensin II (ANG II)”, we used genetically modified mice, AT1a-Cre (8 weeks old) and we observed the following results: a) in AT1a-Cre mice that received bilaterally adeno-associated viral vectors in the paraventricular nucleus (PVN), we observed that the AT1aR containing neurons in the PVN (PVNAT1aR) are neurosecretory that synthesize corticotropin-releasing hormone (CRH) or thyrotropin-releasing hormone (TRH), moreover these neurons send projections to arcuate nucleus (ARC); b) In AT1aR-Cre mice, acute optogenetic activation of PVNAT1aR neurons can promote robust activation of pro-opiomelanocortin (POMC) neurons in the ARC and lead to a slight decrease in food intake without altering energy expenditure. In conclusion, the results demonstrated changes in cardiovascular, water intake and renal excretion in HFD animals 24 hours- water deprived. Cardiovascular changes seem to be associated with a greater renin angiotensin system (RAS) activation in HFD rats during WD. Vasopressin or renal nerves appear not to be involved with the greater decrease in urinary volume in water-deprived HFD-fed rats. Data from the literature suggest that the lower water intake in HFD water-deprived rats is due to the formation of metabolic water in this condition. Furthermore, preliminary data characterized the hypothalamic neurocircuit from the PVN to the ARC showing that PVNAT1aR neurons are neurosecretory and through their projections they can activate POMC anorexinergic neurons. Furthermore, functional data demonstrated a slight decrease in food intake with the optogenetic activation of these neurons, thus corroborating, in parts, with the anatomical data.eng
dc.description.resumoA obesidade é uma doença não-comunicável que pode levar à hipertensão e alterações do equilíbrio hidroeletrolítico. A desidratação é um fenômeno comum que afeta humanos e animais. Desta forma, um dos objetivos da tese foi investigar os mecanismos envolvidos nas alterações cardiovasculares e no equilíbrio hidroeletrolítico induzidos pela privação hídrica em animais alimentados com dieta hiperlipídica (DH). Ainda, os mecanismos hipotalâmicos que regulam a ingestão alimentar durante a obesidade não estão completamente elucidados. Desta forma, o segundo objetivo foi realizar o mapeamento anatômico dos circuitos hipotalâmicos 'sensíveis à angiotensina', uma vez que este peptídeo tem sido implicado na regulação da ingestão alimentar, bem como suas implicações no controle neural do balanço energético em animais alimentados com DH. Para atingir o primeiro objetivo, foram utilizados ratos Holtzman (peso inicial 290-310 g) alimentados com dieta padrão (DP, 10% kcal provenientes da gordura) ou DH (46% kcal provenientes da gordura) por 6 semanas e a desidratação foi induzida pela privação hídrica (PH) de 24 h. Observamos os seguintes resultados: a) Em ratos DH, houve menor ingestão de água e menor volume e sódio urinário à PH comparado ao grupo DP; b) A pressão arterial média (PAM) basal foi maior no grupo DH, porém o aumento da PAM à PH foi similar para os grupos DP e DH; c) O aumento da PAM em ratos DH submetidos à PH parece ter um componente angiotensinérgico maior do que nos ratos DP; d) Não observamos diferenças na marcação de FOS nos neurônios imunopositivos à vasopressina no núcleo supra-óptico; e) A desnervação renal induziu um aumento no volume urinário basal em ratos DP, que foi reduzido após PH, mas ainda maior do que em ratos DH. Na DH, o volume urinário não se alterou após a denervação renal no período basal ou durante a PH. A fim de verificar os circuitos hipotalâmicos sensíveis à angiotensina II (ANG II) envolvidos com ingestão alimentar e balanço energético utilizamos camundongos geneticamente modificados, AT1a-Cre (8 semanas de idade) e observamos os seguintes resultados: a) em camundongos AT1a-Cre que receberam bilateralmente no núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN) os vetores virais adeno-associados, observamos que os neurônios do PVN que expressam receptores AT1a (PVNAT1aR) são neurosecretores capazes de sintetizar hormônio liberador de corticotropina (CRH) ou hormônio liberador de tireotropina (TRH), ainda, esses neurônios enviam projeções para núcleo arqueado (ARC); b) Em camundongos AT1aR-Cre, a ativação aguda optogenética de neurônios PVNAT1aR pode promover uma ativação robusta de neurônios pro-opiomelanocortina (POMC) no ARC e levar a uma leve diminuição da ingestão alimentar sem alterar o gasto energético. Em conclusão, os resultados demonstraram alterações cardiovasculares, na ingestão hídrica e excreção renal em animais DH privados de água por 24 horas. As alterações cardiovasculares parecem estar associadas a uma maior ativação do sistema renina angiotensina (SRA) em ratos DH durante a PH. A vasopressina ou os nervos renais parecem não estarem envolvidos com a maior diminuição do volume urinário em ratos alimentados com DH privados de água. Dados da literatura sugerem que a menor ingestão de água em ratos DH privados de água seja decorrente da formação de água metabólica nesta situação. Além disso, dados preliminares caracterizaram o neuro-circuito hipotalâmico do PVN ao ARC mostrando que neurônios PVNAT1aR são neurosecretores e através de suas projeções ativam neurônios anorexinérgicos POMC. Ainda, dados funcionais demonstraram uma pequena diminuição na ingestão alimentar com a ativação optogenética desses neurônios, corroborando assim, em partes, com os dados anatômicos.por
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 317348/2021-3, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88882.426907/2019-01, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88887.467567/2019-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES-PRINT)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 2019/22767-8, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 2022/00977-3 6 Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP-BEPE)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 2015/23467-7, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP - Projeto temático vinculado)por
dc.identifier.citationSÁ, Jéssica Matheus de. Mechanisms involved in cardiovascular and hydroelectrolytic balance changes induced by angiotensin II and central osmoreceptors in rats fed a high-fat diet. 2023. Tese (Doutorado em Ciências Fisiológicas) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/18328.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/18328
dc.language.isoengpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma Interinstitucional de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas - PIPGCFpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectObesidadepor
dc.subjectSistema renina angiotensinapor
dc.subjectEquilíbrio hidroeletrolíticopor
dc.subjectPressão arterialpor
dc.subjectIngestão alimentarpor
dc.subjectSistema Cre-loxpor
dc.subjectOptogenéticapor
dc.subjectObesityeng
dc.subjectRenin-angiotensin systemeng
dc.subjectHydroelectrolytic balanceeng
dc.subjectArterial pressureeng
dc.subjectFood intakeeng
dc.subjectCre-Lox systemeng
dc.subjectOptogeneticeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA DE ORGAOS E SISTEMASpor
dc.titleMechanisms involved in cardiovascular and hydroelectrolytic balance changes induced by angiotensin II and central osmoreceptors in rats fed a high-fat dieteng
dc.title.alternativeMecanismos envolvidos nas alterações cardiovasculares e do equilíbrio hidroeletrolítico induzidos pela angiotensina II e osmorreceptores centrais em ratos alimentados com dieta hiperlipídicapor
dc.typeTesepor

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Jéssica Matheus de Sá - Tese de doutorado final_2023 PIPGCF.pdf
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