Post on 21-Oct-2015
UNICAMP
Quando o músculo fala
com o cérebro
Dr. Eduardo R. Ropelle. Faculdade de Ciências Aplicadas Universidade Estadual de Campinas Limeira, São Paulo, Brasil.
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Quando o músculo fala com o cérebro
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Fonte: International Obesity Task Force, 2000
Obesidade: Previsões para 2025
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Exercício físico e balanço energético
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Insulina e leptina no controle da ingestão alimentar
^
A descoberta da leptina
Zhang Y et al. Nature, 1994. ^
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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.
* *
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Farooqi IS. J Clin Invest. 2002.
Efeitos da leptina x redução do peso
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
O fracasso da leptina!
A deficiência do gene ob é extremamente rara em
humanos.
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
O hipotálamo no controle da homeostase energética
Resistência hipotalâmica à insulina e à leptina: Implicações para a obesidade
Exercício físico e a sensibilidade à insulina e leptina no hipotálamo
Quando o músculo fala com o cérebro
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Resistência à insulina em hipotálamo de
animais obesos
El Haschimi K J Clin Invest. 2000.
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
O hipotálamo no controle da homeostase energética
Resistência hipotalâmica à insulina e à leptina: Implicações para a obesidade
Exercício físico e a sensibilidade à insulina e leptina no hipotálamo
Quando o músculo fala com o cérebro
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 físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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.
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Ropelle ER. Plos Biology, 2010
Exercício reduz a ingestão alimentar
em roedores obesos e diabéticos
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Exercício restaura a sensibilidade à
leptina em hipotálamo de ratos
obesos
Ropelle ER. Plos Biology, 2010
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Exercício reduz a inflamação e o estresse de retículo em hipotálamo de ratos obesos
Ropelle ER. Plos Biology, 2010
IB:pIKKb
IB:pPERK
IB:bTubulina
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Sensibilidade à
insulina e leptina
A ingestão em
animais obesos
Inflamação e o
ER
Hipotálamo
Qual fator seria responsável por esse fenômeno?
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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 físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Exercício aumenta os níveis de IL-6 no hipotálamo
Nybo, L. J Physiol, 2002
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Exercício reduz a inflamação e o estresse de RE no hipotálamo de ratos obesos
IB: pIKK
IB: pPERK
IB: pSTAT3
Ropelle ER. Plos Biology, 2010
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Pedersen, BK. J Appl Physiol. 2007
Exercício
Nív
el
de
pr
ote
ína
Resposta
antiinflamatória
Tempo
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
Exercício aumenta os níveis de IL-10 no hipotálamo
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
IL-10 reduz a inflamação e o estresse de RE
no hipotálamo de ratos obesos
IL-10
Ropelle ER. Plos Biology, 2010
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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
Exercício físico e hipotálamo: o outro lado da balança UNICAMP
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