Avaliação central e periférica da bioenergética mitocondrial, estado redox e expressão de moduladores do balanço energético corporal em ratos supernutridos tratados com fluoxetina

Abstract

A obesidade infantil atingiu proporções epidêmicas em todo o mundo e como consequência, várias disfunções metabólicas estão associadas a tal condição. A serotonina desempenha funções diversificadas no organismo, entre elas a de regulação do balanço energético corporal especialmente no sistema nervoso central (SNC) onde atua na integração de sinais centrais e periféricos relacionados à fome e saciedade. Metabolicamente importante, a função mitocondrial relacionada à produção de energia representa um ponto-chave no balanço energético, principalmente em condições de desequilíbrio metabólico característico do sobrepeso/obesidade. Entretanto, uma compreensão mais integrativa da relação entre o sistema serotoninérgico e a função mitocondrial associados ao balanço energético ainda se faz necessário. Assim, o presente trabalho objetivou investigar os efeitos da administração crônica com fluoxetina sobre a bioenergética mitocondrial, balanço oxidativo e moduladores do balanço energético corporal no hipotálamo e tecidos adiposos branco e marrom de ratos jovens supernutridos durante a lactação, por redução de ninhada. Para tal, ratos Wistar machos foram divididos ao 3º dia de vida em dois grupos: Normonutrido (n=9, por ninhada) e Supernutrido (n=3, por ninhada), n total = 27 por grupo. Aos 39 dias de vida, os grupos foram subdivididos conforme a administração de solução salina (NaCl, 0,9%) ou Fluoxetina (10mg/kg). Aos 60 dias de vida, foi avaliado o consumo de oxigênio mitocondrial, a produção de espécies reativas mitocondriais, biomarcadores de peroxidação lipídica e oxidação proteica, estado REDOX, Oxy-score e expressão de moduladores do balanço energético corporal no hipotálamo e tecidos adiposos. Observamos que ratos supernutridos apresentaram prejuízo na capacidade respiratória mitocondrial, com maior produção de espécies reativas e reduzido balanço REDOX, tanto no hipotálamo quanto no tecido adiposo marrom (TAM). A fluoxetina foi capaz de reverter a disfunção mitocondrial e estresse oxidativo, observada em animais supernutridos, em ambos os tecidos, mas não em animais normonutridos. Em relação ao perfil molecular, ratos supernutridos apresentaram aumento na expressão de leptina no tecido adiposo branco (TAB) e diminuição no tecido adiposo marrom (TAM), porém nenhuma alteração significativa nas análises hipotalâmicas. Entretanto, a administração com fluoxetina em ratos supernutridos foi capaz de induzir aumento da expressão gênica da proteína desacopladora mitocondrial (UCP) 2 no hipotálamo, assim como de moduladores do processo de diferenciação do tecido adiposo branco em marrom (browning) e de biogênese mitocondrial no hipotálamo. Portanto, de maneira geral nossos resultados sugerem que a administração crônica com fluoxetina em ratos supernutridos está associada a uma melhor capacidade funcional das mitocôndrias e um melhor balanço oxidativo, bem como uma adaptação molecular que favorece o dispêndio energético e a biogênese mitocondrial, regulando de maneira positiva o balanço energético corporal, do ponto de vista de eficiência mitocondrial energética, em ratos supernutridos.