Articolul complet Hormonii gonadici influențează temperatura corpului central în timpul restricționării caloriilor

Lucrare de cercetare

Articol complet
Cifre și date
Referințe
Suplimentar
Citații
Valori
Reimprimări și permisiuni
PDF

ABSTRACT

Abrevieri: AL: ad libitum; ANOVA: analiza varianței; CR: restricție de calorii; E2: 17-ß estradiol; GNX: gonadectomie sau gonadectomizată; IGF-1R: receptor al factorului de creștere 1 asemănător insulinei; POA: zona preoptică; P4: progesteron; RM: măsuri repetate; SD: deviație standard; SEM: eroare standard a mediei; Tb: temperatura corpului central; WT: tip sălbatic; 5-α DHT: 5-α dihidrotestosteron.

Introducere

Aportul de calorii și consumul de energie sunt principalele componente ale homeostaziei energetice. Integrarea lor este fundamentală pentru supraviețuirea organismelor vii, permițându-le să-și regleze funcția fiziologică pentru a supraviețui în condiții de mediu extreme și contribuind la sănătatea și durata lor de viață [1 - 6]. Atunci când resursele de energie sunt limitate, cum ar fi în timpul restricționării caloriilor controlate (CR), endotermele limitează cheltuielile de energie prin scăderea temperaturii corpului (Tb) [7, 8]. Se crede că acest răspuns se află sub control genetic și a evoluat ca un mecanism de economisire a energiei, prelungind supraviețuirea până când mai multe alimente devin disponibile [8, 9]. Moleculele și semnalele implicate în reglarea acestei adaptări fiziologice încep să fie identificate [10 - 14].

Am raportat recent că calea de semnalizare a receptorului factorului de creștere insulinic 1 (IGF-1R) este unul dintre factorii care reglează Tb în timpul CR și că o face într-un mod specific sexului și dozei [15]. De fapt, în timp ce ablația genetică completă a IGF-1R a redus răspunsul hipotermic la RC în mod egal la șoareci masculi și femele, doza sa genetică afectată de Tb doar la șoareci femele a prezentat, de asemenea, o hipotermie tranzitorie și specifică estrului atunci când este hrănită ad libitum. Hormonii sexuali sunt cunoscuți pentru capacitatea lor de a afecta Tb în special la femei, unde nivelurile lor fluctuante de-a lungul zilelor reprezintă diferențe subtile, dar semnificative în Tb în timpul ciclului estral [16-18]. Am demonstrat anterior că gonadectomia a eliminat diferențele specifice sexului în profilul circadian al Tb al șoarecilor hrăniți ad libitum [19]. Aici am măsurat efectele pe care gonadectomia și înlocuirea hormonală le-au avut asupra răspunsului hipotermic la RC la șoareci femele și masculi.

Rezultate

Gonadectomia a îmbunătățit răspunsul hipotermic la restricția calorică

Pentru a testa ipoteza că hormonii gonadici contribuie la reglarea Tb în timpul CR, am comparat profilul Tb al șoarecilor femele de tip sălbatic (WT) (Figura 1 (a)) și mascul (Figura 1 (b)) supuși CR progresiv înainte și după gonadectomie (GNX). La GNX, șoarecii femele și-au scăzut semnificativ Tb începând cu ziua 2 cu 75% CR. Acest răspuns hipotermic profund la CR este consistent pe tot parcursul regimului CR, atingând cel mai mic Tb de

24,4 ° C comparativ cu

31,3 ° C înainte de îndepărtarea gonadică. Gonadectomia a afectat, de asemenea, Tb la șoarecii masculi (Figura 1 (b)), unde a îmbunătățit răspunsul hipotermic încă din ziua 1 cu 75% CR. Cantitatea de reducere a Tb a crescut odată cu progresul regimului CR, atingând cea mai mică valoare de

26,8 ° C comparativ cu

33,9 ° C înainte de GNX. Luate împreună, aceste date indică faptul că atât gonadele feminine cât și cele masculine și potențialele molecule produse de gonade contribuie la reglarea răspunsului hipotermic la CR.

Publicat online:

Figura 2. Aportul de alimente și greutatea corporală a șoarecilor tratați cu GNX. Consumul mediu de alimente de 3 zile ad libitum hrănire pentru șoareci femele (a) și masculi (c). Măsurători ale greutății corporale pe tot parcursul protocolului de restricție calorică pentru șoareci femele (b) și masculi (d). * Figura 2. Aportul de alimente și greutatea corporală a șoarecilor tratați cu GNX. Consumul mediu de alimente de 3 zile ad libitum hrănire pentru șoareci femele (a) și masculi (c). Măsurători ale greutății corporale pe tot parcursul protocolului de restricție calorică pentru șoareci femele (b) și masculi (d). * Hormonii gonadici influențează temperatura corpului în timpul restricționării caloriilor

Publicat online:

Figura 3. Progesteronul singur previne parțial hipotermia indusă de CR. Profilul de temperatură al șoarecilor femele GNX înlocuit hormonal cu progesteron (P4 10 mg/21 d) sau Placebo (10 mg/21 d) în timpul a patru zile de hrănire ad libitum (a) urmată de restricție calorică (b). Liniile negre orizontale reprezintă luminile stinse (ZT 12-23; faza activă a zilei) în timp ce liniile galbene reprezintă luminile aprinse (ZT 0-11; faza inactivă a zilei), iar liniile verzi reprezintă perioada hipotermică a zilei (ZT23 .5–7.5). n = 6-7 animale pe grup, * Figura 3. Progesteronul singur previne parțial hipotermia indusă de CR. Profilul de temperatură al șoarecilor femele GNX înlocuit hormonal cu progesteron (P4 10 mg/21 d) sau Placebo (10 mg/21 d) în timpul a patru zile de hrănire ad libitum (a) urmată de restricție calorică (b). Liniile negre orizontale reprezintă luminile stinse (ZT 12-23; faza activă a zilei) în timp ce liniile galbene reprezintă luminile aprinse (ZT 0-11; faza inactivă a zilei), iar liniile verzi reprezintă perioada hipotermică a zilei (ZT23 .5–7.5). n = 6-7 animale pe grup, * 20]. Comparativ cu placebo, estrogenul a scăzut Tb cu 0,3-0,5 ° C în timpul fazei active a zilei și cu

0,5 ° C în timpul fazei inactive a zilei (Figura 4 (a) și Tabelul suplimentar 1). Acest efect a fost independent de consumul de alimente, deoarece ambele grupuri consumau similar ad libitum cantitatea de alimente (placebo, 4,9 ± 0,2 g vs E2, 4,6 ± 0,3 g, n = 7, 6, t (11) = 0,9658, p = 0,3549; Figura 2 (a)). Această reducere ușoară a Tb a fost, de asemenea, observată după CR până în prima zi de 75% CR (Figura 4 (b)). Cu toate acestea, până în ziua 1 cu 60% CR, răspunsul hipotermic observat în grupul placebo a fost prevenit în mod semnificativ în grupul E2 (Figura 4 (b)). Respectiv, grupurile placebo și E2 au redus Tb la un minim de

31,5 ° C (Tabelul suplimentar 2). CR a afectat greutatea corporală a ambelor grupuri placebo și E2 într-un mod similar; excluderea posibilității ca prevenirea hipotermică observată în grupul E2 să se fi datorat diferențelor de masă între grupuri în loc de înlocuirea hormonului [21] (Figura 2 (b)).

Publicat online:

Figura 4. 17-ß estradiol singur previne pe deplin hipotermia indusă de CR. Profilul de temperatură al șoarecilor femele GNX înlocuit hormonal cu 17-ß estradiol (E2 0,5 mg/21 d) sau Placebo (10 mg/21 d) în timpul a patru zile de hrănire ad libitum (a) urmată de restricție calorică (b). Liniile negre orizontale reprezintă luminile stinse (ZT 12-23; faza activă a zilei) în timp ce liniile galbene reprezintă luminile aprinse (ZT 0-11; faza inactivă a zilei), iar liniile verzi reprezintă perioada hipotermică a zilei (ZT23 .5–7.5). n = 6-7 animale pe grup, * Figura 4. 17-ß estradiol singur previne pe deplin hipotermia indusă de CR. Profilul de temperatură al șoarecilor femele GNX înlocuit hormonal cu 17-ß estradiol (E2 0,5 mg/21 d) sau Placebo (10 mg/21 d) în timpul a patru zile de hrănire ad libitum (a) urmată de restricție calorică (b). Liniile negre orizontale reprezintă luminile stinse (ZT 12-23; faza activă a zilei) în timp ce liniile galbene reprezintă luminile aprinse (ZT 0-11; faza inactivă a zilei), iar liniile verzi reprezintă perioada hipotermică a zilei (ZT23 .5–7.5). n = 6-7 animale pe grup, * Hormonii gonadici influențează temperatura corpului în timpul restricționării caloriilor