Dissertação
Avaliação dos efeitos de uma dieta rica em sacarose sobre os comportamentos associados a neurodegeneração em Drosophila melanogaster
Evaluation of the effects of a diet rich in sucrose on the behaviors associated with neurodegeneration in Drosophila melanogaster
Registro en:
GOULART, Aline da Silva. Avaliação dos efeitos de uma dieta rica em sacarose sobre os
comportamentos associados a neurodegeneração em Drosophila melanogaster. 71 p. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) – Universidade Federal do Pampa, Uruguaiana, 2020.
Autor
Goulart, Aline da Silva
Institución
Resumen
The dysfunctions caused by the excessive consumption of hyperglycidic and / or
biologically distorted diets in the long term promote the development of obesity,
characterized as excessive accumulation of fat in the body and is related to the
appearance of the metabolic syndrome and type II Diabetes mellitus (DM). DM is a
risk factor for the development of other pathologies, such as Alzheimer's disease
and Parkinson's disease. Several animal models have been used to study the
mechanisms involved in metabolic syndromes and neurodegenerative diseases.
Among these models we mention Drosophila melanogaster, known as the fruit fly.
This animal has stood out due to the similarity between its endocrine system and
that of mammals.Thus, this study aimed to evaluate the effects of a diet rich in
sucrose on the behavior associated with neurodegeneration in flies. For this, the
flies were fed a standardized diet, in different concentrations of sucrose, being: 5%
sucrose (control), 10%, 20% and 40% sucrose. 300μl of the diet was offered daily
for five days, using the Continuous Liquid Feeding (CLF) method. The data
demonstrated that flies exposed to a high-glycemic diet had a reduced life span.
Regarding the weight parameter, the flies had no changes. The diet caused an
increase in the levels of glucose and triglycerides, in the whole body of the flies and
also in the hemolymph and carcass of the animals. Also, the flies that were fed with
concentrations of 40% sucrose showed high levels of oxidative stress. This change
was also accompanied by significant depletion of dopamine levels in the heads of
these animals. Our study also showed that flies exposed to the diet in the highest
concentrations had sucrose deficits in locomotor and exploratory behavior. Thus,
we consider that metabolic changes, such as increased levels of glucose and
triglycerides, cause an increase in oxidative stress levels, which in turn lead to
depletion of dopamine levels in the head of flies. We also believe that the reduction
in dopamine levels possibly precedes the observed locomotor damage. Based on
the above, our research contributes to other studies in order to understand the
involvement of the metabolic syndrome and the emergence of neurological
diseases. In order to elucidate this issue, we have the future perspective, 1: to
evaluate some genes that are involved in insulin signaling, such as dilps (2, 3 and
5), CHICO, Inr; 2: to evaluate the toxicity of the hyperglycidic diet on inflammatory
markers in Drosophila melanogaster and 3: to evaluate the repositioning of drugs in
the treatment of type II DM. Disfunções associadas a dietas com alimentos ultra processados, ricas em
carboidratos e biologicamente inadequadas são cada vez mais evidenciadas na
literatura. Obesidade, síndrome metabólica e Diabetes mellitus tipo II estão entre
as alterações metabólicas mais recorrentes e comprometedoras. O DM é um fator
de risco para o desenvolvimento de alterações neurológicas, como o mal de
Alzheimer e a Doença de Parkinson. Diversos modelos animais têm sido utilizados
para se estudar os mecanismos envolvidos em síndromes metabólicas e
comprometimentos neurodegenerativos. Dentre esses modelos citamos a
Drosophila melanogaster, conhecida como a mosca da fruta. Esse animal tem se
destacado pela semelhança existente entre o seu sistema endócrino com o dos
mamíferos. Sendo assim, este estudo teve por objetivo avaliar os efeitos de uma
dieta rica em sacarose sobre o comportamento associado a neurodegeneração em
moscas. Para isso, as moscas foram alimentadas com uma dieta padronizada, em
diferentes concentrações de sacarose, sendo: 5% sacarose (controle), 10%, 20% e
40% sacarose. Foi ofertada 300μl diariamente da dieta durante cinco dias, usando
o método de alimentação Continuous Liquid Feeding (CLF). Os dados
demonstraram que as moscas expostas a dieta hiperglicídica tiveram redução no
tempo de vida. Em relação ao parâmetro de peso as moscas não tiveram nenhuma
alteração. A dieta causou o aumento dos níveis de glicose e triglicerídeos, no corpo
inteiro das moscas e também na hemolinfa e carcaça dos animais. Ainda, as
moscas que foram alimentadas com as concentrações de 40% sacarose
apresentaram os níveis de estresse oxidativo elevado. Essa alteração também foi
acompanhada pela a depleção significativa dos níveis de dopamina da cabeças
desses animais. Nosso estudo também demostrou que as moscas expostas a dieta
nas concentrações mais altas se sacarose apresentavam déficits de
comportamento locomotor e exploratório. Assim, consideramos que, as alterações
metabólicas, como aumento dos níveis de glicose e triglicerídeos, ocasionam o
acréscimo dos níveis de estresse oxidativo, que por sua vez levam a depleção dos
níveis de dopamina, também acreditamos que a redução dos níveis de dopamina
possivelmente precede os danos locomotores observados. A partir do exposto,
nossa pesquisa contribui com outros estudos no intuito de compreender o
envolvimento da síndrome metabólica e o surgimento das doenças neurológicas.
Afim de elucidar essa questão, temos como perspectiva futuras, 1: avaliar alguns
genes que estejam envolvidos na sinalização da insulina como os dilps (2, 3 e 5),
CHICO, Inr; 2: avaliar a toxidade da dieta hiperglicídica sobre marcadores
inflamatórios em Drosophila melanogaster e 3: avaliar o reposicionamento de
fármacos no tratamento do DM tipo II.