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Efeitos da idade, dieta de restrição calórica (Cr) e SIRT3 sobre a atividade espontânea, mediadores comportamentais e oxidativos (NO, NOS e orexina) e respiração mitocondrial hipotalâmica

Processo: 15/01362-9
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 01 de agosto de 2015
Vigência (Término): 15 de junho de 2016
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Educação Física
Pesquisador responsável:Claudio Alexandre Gobatto
Beneficiário:Claudio Alexandre Gobatto
Pesquisador Anfitrião: Tomas Alberto Prolla
Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of Wisconsin-Madison (UW-Madison), Estados Unidos  
Assunto(s):Envelhecimento   Hipotálamo   Camundongos   Restrição calórica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:atividade física espontânea | Camundongos | Envelhecimento | função mitocondrial | Hipotálamo | restrição calórica | Fisiologia do exercício em modelos animais

Resumo

Tem sido sugerido, por quase oito décadas, que a longevidade de roedores é aumentada quando animais são tratados com dieta de restrição calórica (CR), uma vez que essa parece exercer primordial controle e manutenção de estados basais em vários níveis celulares. No cérebro, um dos fatores mais relacionados com o envelhecimento é o estresse oxidativo, gerando processos neurodegenerativos, especialmente em nível mitocondrial. Dentre importantes geradores de estresse oxidativo, o óxido nítrico (NO) se destaca por também exercer fundamental papel no estímulo à atividade espontânea, juntamente com outra proteína hipotalâmica, a orexina. A orexina, por sua vez, também controla o sono/vigília e outros comportamentos e tem sua atividade afetada pela idade e restrição calórica, sendo reduzida no primeiro caso e aumentada no segundo. De maneira interessante, tanto NO quanto orexina estão reduzidos no envelhecimento e a CR pode promover aumento da biogênese mitocondrial (modulada por NO) e elevar a orexina, melhorando a respiração celular e atenuando a redução da atividade espontanea, a qual agrava o processo de senescência. A SIRT3 é uma sirtuína mitocondrial que parece ser protetora da função dessa organela e tem sua expressão reduzida no envelhecimento, o que é atenuado quando animais são mantidos com dieta de CR. Além disso, parece que a redução de processos degenerativos promovidos pela CR, e portanto o aumento da longevidade, somente decorrem em presença de SIRT3. Baseado nesses aspectos, os objetivos do presente projeto serão determinar a atividade espontânea de camundongos knockout para SIRT3, submetidos a dieta de CR, aos 5 meses (animais jovens), 15 meses (meia idade) e 25 meses (velhos) de vida, em uma análise que visa estabelecer relações da CR e SIRT3 nos processos metabólicos mitocondriais hipotalâmicos (respiração mitocondrial) nessas idades, bem como com as concentrações de NO (mitocondrial) e expressões e quantidades protéicas de orexinas A e B, dos seus receptores (OXR1 e OXR2), e das sintases nNOS, eNOS e iNOS no hipotálamo. Nossa hipótese é que camundongos que não expressam SIRT3 terão suas atividades espontâneas reduzidas em todas as idades, bem como distúrbios metabólicos mitocondriais severos, com redução acentuada das orexinas, dos seus receptores, do NO mitocondrial e das sintases de NO no hipotálamo.

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Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SCARIOT, PEDRO P. M.; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA B.; VAN GINKEL, PAUL R.; PROLLA, TOMAS A.; GOBATTO, CLAUDIO A.. Aerobic training associated with an active lifestyle exerts a protective effect against oxidative damage in hypothalamus and liver: The involvement of energy metabolism. Brain Research Bulletin, v. 175, p. 116-129, . (17/10201-4, 19/05115-7, 15/01362-9, 15/00272-6)
RODRIGUES, NATALIA ALMEIDA; GOBATTO, CLAUDIO ALEXANDRE; MAIA FORTE, LUCAS DANTAS; DE BARROS SOUSA, FILIPE ANTONIO; TORSONI, ADRIANA SOUZA; DE FANTE, THAIS; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA BARROS. Load-matched acute and chronic exercise induce changes in mitochondrial biogenesis and metabolic markers. APPLIED PHYSIOLOGY NUTRITION AND METABOLISM, v. 46, n. 10, p. 1196-1206, . (14/10336-9, 15/00272-6, 15/01362-9)
SCARIOT, P. P. M.; MANCHADO-GOBATTO, F. B.; BECK, W. R.; PAPOTI, M.; VAN GINKEL, P. R.; GOBATTO, C. A.. Monocarboxylate transporters (MCTs) in skeletal muscle and hypothalamus of less or more physically active mice exposed to aerobic training. Life Sciences, v. 307, p. 11-pg., . (18/07099-6, 17/10201-4, 19/05115-7, 15/01362-9, 15/00272-6, 14/10336-9)
SCARIOT, PEDRO PAULO MENEZES; PAPOTI, MARCELO; POLISEL, EMANUEL ELIAS CAMOLESE; ORSI, JUAN BORDON; GINKEL, PAUL R. VAN; PROLLA, TOMAS A.; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA BARROS; GOBATTO, CLAUDIO ALEXANDRE. Living high- training low model applied to C57BL/6J mice: Effects on physiological parameters related to aerobic fitness and acid-base balance. Life Sciences, v. 317, p. 17-pg., . (17/10201-4, 15/00272-6, 15/01362-9, 19/05115-7, 16/12781-5)
MENEZES SCARIOT, PEDRO PAULO; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA B.; PROLLA, TOMAS A.; MASSELLI DOS REIS, IVAN G.; GOBATTO, CLAUDIO ALEXANDRE. Housing conditions modulate spontaneous physical activity, feeding behavior, aerobic running capacity and adiposity in C57BL/6J mice. Hormones and Behavior, v. 115, . (17/10201-4, 15/00272-6, 15/01362-9)
SCARIOT, PEDRO P. M.; GOBATTO, CLAUDIO A.; POLISEL, EMANUEL E. C.; GOMES, ANA E. C.; BECK, WLADIMIR R.; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA B.. Early-life mice housed in standard stocking density reduce the spontaneous physical activity and increase visceral fat deposition before reaching adulthood. LABORATORY ANIMALS, v. N/A, p. 12-pg., . (17/10201-4, 14/10336-9, 19/08148-3, 15/01362-9, 15/00272-6, 18/07099-6, 19/05115-7)
POLISEL, EMANUEL E. C.; BECK, WLADIMIR R.; SCARIOT, PEDRO P. M.; PEJON, TACIANE M. M.; GOBATTO, CLAUDIO A.; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA B.. Effects of high-intensity interval training in more or less active mice on biomechanical, biophysical and biochemical bone parameters. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, . (15/00272-6, 21/00502-2, 18/07099-6, 19/05115-7, 15/01362-9, 19/08148-3, 14/10336-9, 17/10201-4)

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