Efeito da cirurgia bariátrica sobre a expressão da proteína quinase b (akt) no musculo gastrocnêmio de ratos obesos-msg



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Efeito da cirurgia bariátrica sobre a expressão da proteína quinase B (AKT) no musculo gastrocnêmio de ratos obesos-MSG
João Victor Braga Maschio(PIBIC/CNPq/Unioeste), Gabriela Moreira Soares, Kathia Regina Cantelli, Sandra Lucinei Balbo, Maria Lúcia Bonfleur(Orientador), e-mail: jvmaschio@hotmail.com
Universidade Estadual do Oeste do Paraná/Centro de Ciências Biológicas e da Saúde/Cascavel-PR
Grande área e área: Ciências Biológicas - Fisiologia
Palavras-chave: Obesidade hipotalâmica, sinalização de insulina, derivação duodeno-jejunal.
Resumo
A obesidade hipotalâmica (OH) é uma condição severa que não apresenta nenhuma terapia eficaz. Cirurgias bariátricas têm surgido como uma alternativa de tratamento, porém, os efeitos deste procedimento são controversos. No presente trabalho, avaliamos o efeito da cirurgia de derivação duodeno-jejunal (DDJ) sobre a expressão da proteína quinase B (PKB/AKT) no músculo gastrocnêmio de ratos com OH. Durante os cinco primeiros dias de vida, ratos Wistar neonatos receberam uma injeção subcutânea de glutamato monossódico (MSG) [4 g/kg de peso corporal, grupo OH]. O grupo controle (CTL) recebeu solução salina. Aos 90 dias de vida, os ratos OH foram aleatoriamente submetidos à pseudo-cirurgia (PC) ou à DDJ, formando os grupos OH PC e OH DDJ, respectivamente. Seis meses após a DDJ, foram verificados, os parâmetros de obesidade, concentração de glicose e insulina e a expressão proteica da AKT no músculo gastrocnêmico. Ratos OH PC apresentaram obesidade, normoglicemia e hiperinsulinemia em relação aos CTL. A cirurgia de DDJ não alterou o acúmulo de gordura, porém normalizou a concentração de insulina sérica. Observamos que a relação pAKT1/2/3/AKT1/2/3 foi maior na presença de insulina (+) em relação à ausência deste hormônio (-) em todos os grupos estudados. Concluímos que a OH levou ao acúmulo de gordura e hiperinsulinemia sem alterar a expressão proteica da pAKT1/2/3/AKT1/2/3 no músculo gastrocnêmico. A DDJ foi eficaz somente na normalização da insulina sem alterar nenhum outro parâmetro analisado nos animais OH DDJ.
Introdução
Alterações no hipotálamo, região do sistema nervoso central que exerce um papel chave na homeostase energética e no controle do peso corporal, podem levar a um tipo de obesidade, conhecido como obesidade hipotalâmica (OH). Pacientes com OH são caracterizados por apresentarem deficiência na secreção de um ou mais hormônios hipofisários, acúmulo excessivo de gordura, hiperleptinemia, redução do tônus simpático e aumento do parassimpático, hiperinsulinemia entre outros. Farmacoterapias tradicionais e alterações no estilo de vida não são efetivas para o tratamento da OH. A cirurgia bariátrica pode ser uma alternativa para estes pacientes, porém, existem poucos estudos na literatura demonstrando o efeito destes procedimentos cirúrgicos e, além disso, há uma discussão acerca da eficácia das mesmas neste tipo de obesidade (Weismann et al., 2013; Gata et al., 2013). No presente trabalho, avaliamos o efeito da cirurgia de derivação duodeno-jejunal (DDJ) sobre a expressão da proteína quinase B (PKB/AKT) no músculo gastrocnêmio de ratos com obesidade hipotalâmica.
Materiais e Métodos
Ratos Wistar foram mantidos no biotério setorial sob condições de luminosidade e temperatura controladas. Todos os procedimentos experimentais foram aprovados pelo CEUA da UNIOESTE. Para indução da obesidade, animais neonatos receberam injeções subcutâneas de MSG (4 g/kg de peso corporal/dia) durante os cinco primeiros dias de vida (grupo OH). O grupo controle (CTL) recebeu salina hiperosmótica. Aos 90 dias de vida, os animais do grupo OH foram submetidos ao procedimento cirúrgico de DDJ ou pseudo-cirurgia, formando os grupos OH DDJ e OH PC, respectivamente. A DDJ foi realizada de acordo com Rubino et al. (2004). Seis meses após o procedimento cirúrgico os animais foram mortos. O sangue total foi coletado e o soro utilizado para análise da glicemia e insulinemia de jejum. Para avaliação da obesidade foi calculado o índice de Lee (IL) e foi pesada a gordura retroperitonial. Para sinalização da insulina no músculo, os animais foram anestesiados com xilazina e cetamina. O músculo gastrocnêmico foi retirado antes da administração da insulina (controle negativo), colocado em tubo criogênico e congelado imediatamente em nitrogênio. Em seguida, a veia porta foi exposta e 0,1mL de insulina regular (0,6mmol/L) foram injetados. Um minuto e 30 seg após administração do hormônio, o músculo foi retirado (controle positivo) e congelado imediatamente em nitrogênio líquido. A expressão proteica da AKT e pAKT foram avaliadas pela técnica de Western Blotting. Os resultados foram expressos como média ± erro padrão da média. Para avaliação estatística entre os grupos foi utilizada a análise de variância (ANOVA) seguido do pós-teste de Tukey. Para avaliação da expressão proteica foi utilizado o teste T de Students. P < 0,05 foi adotado como critério de significância.
Resultados e Discussão
O peso corporal e o comprimento naso-anal foram menores nos animais OH PC em relação ao grupo CTL (Tab. 1). O IL e a gordura retroperitonial foram aproximadamente 15% e 126% maiores nos animais OH PC quando comparado aos ratos CTL. A cirurgia de DDJ não alterou esses parâmetros. Não houve diferença na glicemia de jejum entre os grupos estudados. A insulinemia foi maior no grupo OH PC em relação ao grupo CTL. A cirurgia de DDJ restaurou completamente este parâmetro. Nossos resultados corroboram com os dados de Bonfleur et al (2015).





CTL

OH PC

OH DDJ

Peso corporal (g)

425 ± 20a

300 ± 29b

326 ± 28b

Comprimento naso-anal (cm)

23,2 ± 0.6a

17,8 ± 0,5b

19 ± 0,6b

IL

325 ± 11a

376 ± 2,5b

364 ± 4b

Gordura retroperitonial (% do peso corporal)

0,7 ± 0,1a

1,6 ± 0,2b

1,7 ± 0,2b

Glicemia (mg/dL)

66 ± 1,7

66 ± 2,5

66 ± 2,8

Insulinemia (ng/mL)

0,46 ± 0,08a

0,93 ± 0,2b

0,36 ± 0,05a

Os dados representam a média ± erro padrão da média. As letras referem-se às diferenças significativas entre os grupos. ANOVA seguido do pós-teste de Tukey P < 0,05. n=04 por grupo.
A Figura 1 demonstra o resultado da expressão proteica da relação entre pAKT 1/2/3 e AKT1/2/3 no musculo gastrocnêmio nos ratos estudados. Observamos que a relação pAKT1/2/3/AKT1/2/3 foi maior na presença de insulina (+) em relação à ausência deste hormônio (-) em todos os grupos estudados. Isso demonstra que, seis meses após o procedimento cirúrgico, a sinalização da insulina no músculo gastrocnêmico não foi alterada pela obesidade e nem pela cirurgia de DDJ. Estudos demonstram que a resistência à insulina pode ser tecido-específica. Desta forma, observamos que apesar da literatura mostrar que os animais com OH são resistentes à insulina, o músculo gastrocnêmico não é resistente.


Figura 1 – Expressão proteica da pAkt1/2/3/AKT total no músculo gastrocnêmico de ratos CTL, OH PC e OH DDJ. * diferença estatística (P < 0,05) na expressão proteica na presença de insulina (+) comparado com a expressão na ausência (-) deste hormônio. n=4.
Conclusões
A OH levou ao acúmulo de gordura e hiperinsulinemia sem alterar a expressão proteica da pAKT1/2/3/AKT1/2/3 no músculo gastrocnêmico. A DDJ foi eficaz somente na normalização da insulina sem alterar nenhum dos outros parâmetros analisados nos animais OH DDJ.
Agradecimentos
Ao CNPq.
Referências
Bonfleur, M. L, Ribeiro, R. A., Pavanello, A., Soster, R., Lubaczeuski, C., Araujo, A. C. F., Boschero, A. C., Balbo, S. L. (2015). Duodenal-Jejunal Bypass Restores Insulin Action and Βeta-Cell Function in Hypothalamic-Obese Rats. Obesity Surgery 25, 656-65.
Gatta, B , Nunes, M. L., Bailacq-Auder, C., Etchechoury, L., Collet, D., Tabarin, A. (2013). Is bariatric surgery really inefficient in hypothalamic obesity? Clinical Endocrinology 78, 636-638.

Rubino, F & Marescaux, J. (2004). Effect of Duodenal–Jejunal Exclusion in a Non-obese Animal Model of Type 2 Diabetes: A New Perspective for an Old Disease. Annals of Surgery 239, 1-11.



Weismann, D., Pelka, T., Bender, G., Jurowich, C., Fassnacht, M., Thalheimer, A., Allolio, B. (2013). Bariatric surgery for morbid obesity in craniopharyngioma. Clinical Endocrinology 78, 385-390.



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