Isis do Carmo Kettelhut.

: A autofagia é um processo catabólico ubíquo que causa degradação intracelular por meio do engolfamento vesicular de componentes citoplasmáticos disfuncionais, danificados ou nocivos. Embora se saiba que a autofagia e o sistema Ub-proteassoma regulem a homeostase celular, a exacerbação destes processos leva à atrofia muscular e a inúmeras patologias. Estudos anteriores de nosso laboratório demonstraram que a ativação da via de sinalização do AMPc exerce um papel importante na inibição desses processos proteolíticos em diferentes tecidos como na musculatura esquelética, coração, tecido adiposo marrom e também na junção neuromuscular (JNM) de roedores. Dando continuidade a estes estudos, o presente projeto tem como objetivo investigar os mecanismos (vias de sinalização, fatores de transcrição, vias de degradação e síntese de proteínas, etc.) pelos quais o SNC, via ativação simpática, hormônios (glicocorticoides, glucagon, adrenalina e angiotensina II), peptídeos (CGRP) e fatores dietéticos (vitamina D e dieta hiperproteica) controlam a autofagia em situações basais e de demanda energética como o jejum, exercício físico e o frio. Propomos também investigar os efeitos da transfecção de músculos com Urocortina 2, um peptídeo que age pela via do AMPc na atenuação da atrofia muscular e perda dos receptores colinérgicos na JNM de músculos desnervados e na melhora da sensibilidade à insulina em animais obesos. Para alcançar estes objetivos, utilizaremos métodos bioquímicos, moleculares e de imagens para a avaliação do fluxo autofágico e do balanço proteico em tecidos e células. Além de roedores, utilizaremos o modelo de Drosophila melanogaster transgênicas ou mutantes de proteínas de interesse e portadoras de marcadores fluorescentes para avaliar os processos autofágicos. A compreensão dos fatores regulatórios e dos mecanismos de controle da autofagia poderá contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas em doenças metabólicas e neuromusculares..Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Mestrado acadêmico: (4) / Doutorado: (2) .Integrantes: Luiz Carlos Carvalho Navegantes - Integrante / Isis do Carmo Kettelhut - Coordenador / Luciane Carla Alberici - Integrante.Financiador(es): (FAPESP) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

No projeto temático anterior, demonstramos que o sistema nervoso simpático, por meio da ativação dos adrenoceptores beta-2, inibe a atividade do sistema ubiquitina-proteassoma, o principal sistema proteolítico envolvido com a perda de massa muscular. Esse efeito é decorrente da supressão do programa atrófico (genes relacionados à atrofia ou atrogenes) e envolve a participação da via de sinalização do AMPc. No entanto, os mecanismos envolvidos na supressão desses genes e os alvos downstream desse segundo mensageiro no controle da massa muscular ainda não são conhecidos. Portanto, o presente projeto tem como objetivo: 1-Investigar o envolvimento das histonas deacetilases e dos co-ativadores transcricionais de CREB (p300/CBP) na acetilação de Foxo como um mecanismo de supressão dos atrogenes induzido pelos #946;2-agonistas; 2-Verificar o papel de PKA/CREB na resposta adaptativa de atenuação da perda de massa em músculos desnervados cronicamente; 3-Avaliar a possível interação entre a via do AMPc e a da miostatina no controle da massa muscular; 4-Investigar os mecanismos antiproteolíticos e vias de sinalizações envolvidos com a ação anabólica de outras moléculas que agem por meio do AMPc (CGRP e urocortinas) e 5-Analisar se os mecanismos adrenérgicos de manutenção da massa do tecido adiposo marrom são semelhantes aos da musculatura esquelética. Para isso, utilizaremos métodos bioquímicos e moleculares para a quantificação das atividades proteolíticas e expressão de genes e proteínas em tecidos e células e implantaremos novas técnicas de biologia molecular in vivo, tais como a manipulação gênica por eletroporação e a análise da atividade de fatores de transcrição por sistemas de imagem. Dessa forma, poderemos correlacionar o estado de fosforilação ou acetilação com a atividade in vivo de Foxo e o nível de expressão dos atrogenes em músculos de roedores submetidos a diferentes modelos atróficos tratados com #61538;beta-2 agonistas ou outras drogas. Para investigar mais detalhadamente a participação das vias de sinalização na ação anti-catabólica mediada pelo AMPc, músculos serão transfectados com as formas dominantes negativas de PKA, CREB, ERK2 ou Akt. Estes resultados poderão contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas de combate à atrofia muscular..Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) Doutorado: (5) .

Em estudos prévios do nosso laboratório, foi demonstrado que o Sistema Nervoso Simpático, por meio da ativação dos adrenoceptores (AR)-#946;2, exercem importantes efeitos anabólicos no metabolismo protéico da musculatura esquelética de roedores. Estes efeitos são modulados pela via clássica do AMPc/PKA e também por uma via de sinalização dependente da Akt. O Peptídeo Relacionado ao Gene da Calcitonina (CGRP) é um neuropeptídeo co-secretado com a acetil-colina na região da placa motora que também atua por mecanismos dependentes do AMPc. No entanto, seu papel fisiológico no metabolismo protéico muscular é completamente desconhecido. Estudos recentes têm demonstrado que a desnervação motora resulta em atrofia muscular e redução das concentrações musculares de CGRP. Considerando que o AMPc é um importante mediador do simpático na inibição da proteólise muscular, a hipótese a ser testada neste trabalho é que o CGRP, assim como as catecolaminas, exerça efeitos anti-catabólicos na musculatura esquelética. Para isto, será avaliado o efeito do tratamento sistêmico e in vitro com CGRP e seu antagonista competitivo (CGRP8-37) na expressão de genes relacionados à atrofia (atrogenes), nas atividades dos diferentes sistemas proteolíticos, assim como no processo de síntese em músculos esqueléticos de ratos normais ou desnervados (secção do nervo isquiático). Também será investigada a participação da PKA e Akt nos efeitos metabólicos induzidos pelo CGRP. O conteúdo de AMPc será determinado por método imunoenzimático, o RNAm dos atrogenes por RT-PCR e a fosforilação de proteínas sinalizadoras da via da PKA e Akt serão analisadas por Western blotting. Estes resultados poderão contribuir para a identificação de um novo mecanismo regulatório da massa muscular esquelética que pode vir a ser importante no tratamento da atrofia muscular em situações de desuso..Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.Integrantes: Luiz Carlos Carvalho Navegantes - Coordenador / Ísis do Carmo Kettelhut - Integrante.

Ao contrário do metabolismo de carboidratos e lipídios, muito pouco se sabe acerca do controle neural, hormonal e nutricional do metabolismo de proteínas na musculatura esquelética. Portanto, o objetivo principal deste projeto é investigar os mecanismos, centrais e periféricos, pelos quais o Sistema Nervoso Central, via ativação simpática, controla a metabolismo de proteínas em músculo esquelético de ratos. Mais especificamente, nosso objetivo é investigar os mecanismos (vias de sinalização, fatores de transcrição, vias de degradação e síntese de proteínas, etc.) envolvidos com os efeitos anabólicos e antiatróficos resultantes da ativação dos receptores beta-2 adrenérgicos e com o aumento do AMPc no músculo esquelético. Propomos também investigar o controle adrenérgico do metabolismo protéico a nível central, investigando a importância do hipotálamo como um possível centro regulador das ações metabólicas das catecolaminas no músculo. Para isso, serão investigados os eventos intracelulares que participam das alterações do metabolismo protéico na musculatura esquelética em modelos experimentais de hiperatividade simpática de curto (injeção intracerebroventricular com neostigmine, 2-DG ou C75) e longo prazo (hipóxia intermitente crônica). A compreensão dos mecanismos básicos de controle do metabolismo de proteínas no músculo esquelético poderá vir a ser extremamente útil no desenvolvimento de estratégias terapêuticas para a prevenção ou tratamento da perda de massa muscular em doenças metabólicas e neuromusculares..Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Mestrado acadêmico: (4) / Doutorado: (5) .Integrantes: Luiz Carlos Carvalho Navegantes - Integrante / Isis do Carmo Kettelhut - Coordenador.

Estudos iniciais em nosso Laboratório confirmam que a restrição protéica por 2 semanas, em ratos na fase de crescimento, leva a profundas alterações na composição química corporal com significativo acúmulo de lipídeos no fígado, tecidos adiposos marrom e carcaça. Além destas características, os dados indicam que estes animais apresentam resistência à leptina, sensibilidade à insulina e um aumento de mais de 100 nos níveis de corticosterona plasmática, quando comparada aos animais com dieta normoprotéica. Um dos aspectos ainda não abordado em nossos estudos se refere à contribuição dos glicocorticóides-GC na lipogênese. Até a década de 80, os GC eram vistos como hormônios catabólicos. Entretanto, as ações metabólicas deste grupo de hormônios são bastante amplas e seu papel no metabolismo de lipídeos parece ganhar interesse cada vez maior, frente à associação entre obesidade em humanos e roedores obesos, sugerindo que os GC podem ter um papel importante na gênese da obesidade. Além de estimular o acúmulo de lipídeos, este hormônio, participa também da distribuição corporal entre os vários depósitos. Sua ação sobre a lipogênese parece estar associada com interação com os fatores de transcrição CREB e PPAR#61543;, estimulando a síntese de várias enzimas lipogênicas. Embora a ação dos GC estimulando a síntese de AG no fígado seja mais conhecida, pouco se sabe, no entanto, sobre a sua participação na regulação da geração de G.3P e outras ações na lipogênese. Diante disto, a utilização de um modelo com as características dos animais com restrição na fase de crescimento poderia contribuir no esclarecimento do controle da lipogênese, que além do interesse acadêmico propiciará uma melhor intervenção na prevenção e tratamento de doenças como diabetes e obesidade. O Laboratório de Bioquímica da UFMT, estudando ratos em fase de crescimento submetidos à restrição protéica moderada durante 2 semanas, observou que estes animais apresentaram redução de peso corporal devido à qued.Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (2) Doutorado: (2) .Integrantes: Luiz Carlos Carvalho Navegantes - Integrante / Ísis do Carmo Kettelhut - Integrante / Amanda Martins Baviera - Integrante / Nair Honda Kawashita - Coordenador / Lucila Leico Kagohara Elias - Integrante.Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Cooperação.

Os efeitos da dieta hiperprotéica (livre de carboidratos - HP) na regulação do metabolismo de ácidos graxos e as diferentes vias de geração de glicerol.P em ratos, tem sido exaustivamente estudados pelo grupo liderado pelo Dr. Renato Hélios Migliorini ao longo das últimas décadas. Nestes animais foi constado inicialmente que apesar de uma redução na ingestão de calorias havia uma preservação dos depósitos de lipídeos determinada em parte por uma reduzida atividade termogênica do TAM decorrente da reduzida atividade simpática neste tecido. Posteriormente o estudo detalhado das vias de origem dos Ácidos graxos - AG (síntese de novo, originados da hidrólise dos TAG endógenos e da captação de AG (Botion et al.1992,1998, Schmid et al. 1994) da circulação através da lípase lipoprotéica -LPL) e formação de glicerol 3.P ? G.3P (Kawashita et al. 2002, Brito et al. 1991, Festuccia et al. 2003, Brito et al. 2006) necessário à esterificação (através da glicose, gliceroneogênese e gliceroquinase), trouxeram grande contribuição para a compreensão do tema, permitindo conclusões importantes ou estabelecendo novos paradigmas sobre a importância destas vias (como a da gliceroneogênese) e o seu controle em diferentes situações fisiológicas ou não (frio, estimulação simpática, desnervação, ausência de insulina, dieta, etc.) Os dados sobre os efeitos da restrição protéica sobre o armazenamento de lipídeos são muito mais controversos do que os achados na dieta HP (Du et al. 2000), face às diferentes condições experimentais (grau de restrição protéica, tempo de desnutrição, estado fisiológico, etc.) em que estes parâmetros foram obtidos. No entanto, estudos iniciais em nosso Laboratório confirmam que a restrição protéica por 2 semanas, em ratos na fase de crescimento, leva a profundas alterações na composição química corporal com significativo acúmulo de lipídeos no Fígado, Tecido Adiposo Marrom (TAM), Tecido Adiposo Branco Retroperitoneal (TABR) e carcaça. A utilização de um outro model.Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (2) Doutorado: (2) .Integrantes: Luiz Carlos Carvalho Navegantes - Integrante / Ísis do Carmo Kettelhut - Integrante / Nair Honda Kawashita - Coordenador.Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Auxílio financeiro.

Ao contrário da musculatura esquelética, muito pouco se conhece sobre o controle da degradação de proteínas na musculatura lisa dos órgãos e tecidos. Em colaboração com o grupo da Profa. Dra. Suzane Lobo, chefe da Unidade de Terapia Intensiva do Hospital de Base, estamos realizando experimentos que tem como propósito avaliar o efeito catabólico do choque endotóxico induzido pela administração de lipopolissacarídeo (LPS) e/ou da isquemia mesentérica no metabolismo protéico do íleo de coelhos, submetidos a diferentes regimes de ressuscitação volêmica. Para isto, a concentração de tirosina no lavado gastrointestinal está sendo determinada como indicador do catabolismo protéico. O grau de catabolismo intestinal será avaliado em relação ao fluxo sanguíneo da artéria mesentérica superior e a oxigenação tecidual regional estimada pela produção local de CO2 e de lactato. Ao final do experimento, amostras do tecido intestinal serão congeladas para avaliar conteúdo protéico e expressão do RNAm de diferentes componentes das vias proteolíticas dependente de energia (ubiquitina e componentes do protessoma) e dependente de cálcio (calpaínas e calpastatina). Nossos resultados preliminares mostram uma correlação linear entre o aumento da concentração de tirosina na luz do trato gastrointestinal e a diminuição do fluxo sanguíneo do mesentério após ligadura da artéria mesentérica superior, indicando que a tirosina é um excelente marcador isquêmico da mucosa do intestino..Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) .Integrantes: Luiz Carlos Carvalho Navegantes - Coordenador / Ísis do Carmo Kettelhut - Integrante / Suzane Lobo - Integrante / Eduardo Carvalho Lira - Integrante / Lígia Coltrim - Integrante.Financiador(es): Universidade de São Paulo - Cooperação.Número de produções C, T A: 2

Este projeto tem como objetivo o estudo do papel dos glicocorticóides, da dieta hiperlipídica e hipercalórica e do sistema nervoso simpático no controle das vias de geração do glicerol-3-fosfato no tecido adiposo, bem como na expressão e atividade das enzimas PEPCK e gliceroquinase.

O ojetivo é estudar o papel de hormonios, como a insulina, miostatina, urocortina, do sistema nervoso simpático e de dietas ricas em lipídios ou hiper/hipoproteica na degradação e síntese de proteínas em músculo esquelético ou coração de roedores