Efeitos do hormônio do crescimento sobre o transporte de glicose cerebral e o controle do apetite em um modelo de zebrafish (Danio rerio) transgênico

Abstract

As ações biológicas do hormônio do crescimento (GH) são pleiotrópicas, incluindo promoção do crescimento, mobilização de energia, desenvolvimento gonadal, apetite e comportamento. Para exercer estas diferentes funções, muitos fatores endócrinos e ambientais estão envolvidos. Em peixes, o controle neuroendócrino do GH é multifatorial, com fatores inibitórios e estimulatórios agindo sobre sua produção e liberação na hipófise. Peixes geneticamente modificados para o GH, onde ocorre a superexpressão do hormônio, possuem aceleração do crescimento, aumento da quantia de alimento ingerida e, consequentemente, alteração da taxa metabólica e da utilização de substratos energéticos. Entretanto, a maneira como a superexpressão do GH em peixes altera diferentemente estes fatores ainda foi pouco explorada. No presente trabalho, avaliamos o efeito do GH sobre os transportadores de glicose (gluts) no cérebro em uma situação de exposição aguda ou crônica ao hormônio, sobre diferentes estados de alimentação, e os possíveis efeitos diferenciados entre os sexos. Além disto, foi avaliado o efeito do excesso de GH sobre a regulação do apetite. Os resultados obtidos demonstraram que: (1) a exposição crônica (animais transgênicos) tem efeito anti-insulínico (diabetogênico), fazendo com que os animais mantenham glicemia alta por mais tempo e reduzam a expressão de gluts no cérebro. O efeito agudo do GH (nãotransgênicos injetados com GH) resultou em aumento na expressão dos gluts no cérebro; (2) animais transgênicos alimentados ou em jejum apresentaram queda na expressão de gluts e de transportadores de corpos cetônicos (mcts) no cérebro, sendo estes efeitos mais pronunciados em machos; (3) o excesso de GH levou a uma maior ingestão de alimento, além de ter alterado a forma como machos e fêmeas controlam a fome e a saciedade antes da alimentação, após a alimentação e em estado de jejum.

The aim of this study was to evaluate the response of glucose transporters (gluts) in brain of male Danio rerio (zebrafish) under a chronic or acute dose of growth hormone (GH). For this, the chronic treatment was conducted with transgenic zebrafish overexpressing GH, and the acute treatment was performed in wild-type zebrafish injected with rbGH. It is known that GH is a major growth-promoting and metabolic regulatory hormone. Interaction of GH with its cell surface receptor (GHR) causes activation of intracellular cascades that leads to alterations on cell division and growth, metabolism of carbohydrates, proteins and lipids. Due some overlapping functions, GH and insulin can functionally interact with each other, regulating cellular metabolism. Our results showed that GH-transgenic males present a persistent hyperglycemia versus wild-type animals, holding blood glucose levels higher even after 3 days without food. Expression data showed that GH-transgenic animals have strong down-regulation of almost all analyzed gluts in brain. In the other hand, acute treatment causes an increment in gluts expression. These data demonstrate that chronic high levels of GH might leads to an anti-insulin response (fall on gluts expression and rise in blood glucose levels). The opposite, an insulin-like effect of GH, leads to a rise on gluts expression and glucose uptake by tissues, decreasing the level of this monosaccharide on blood.