Characterization of amino acids and ketone bodies sensing systems in fish. Involvement in the control of food intake

Resumo

La ingesta de alimento es un proceso regulado por diversos factores. A nivel central, concretamente en el hipotálamo, se integran diferentes señales nerviosas, endocrinas y metabólicas para regular la ingesta. Con respecto a las señales metabólicas, se ha demostrado que diferentes cantidades de determinados nutrientes en la dieta influyen aumentando o disminuyendo la ingesta. En el hipotálamo existen diferentes mecanismos sensores de los niveles de nutrientes circulantes, que al activarse modulan la expresión de neuropéptidos orexigénicos y anorexigénicos, los cuales actúan aumentado o disminuyendo la ingesta, respectivamente. En este aspecto, en peces ya se han caracterizado a nivel central mecanismos sensores de glucosa y ácidos grasos, pero se desconoce la existencia sensores de aminoácidos o cuerpos cetónicos. Al igual que para los otros nutrientes principales, el incremento en los niveles de aminoácidos específicos como la leucina inhibe la ingesta en mamíferos. Este proceso ocurre a través de la activación de sistemas sensores de aminoácidos mediados por la activación de mTOR y/o inhibición de la vía de señalización de AMPK, o vía la activación del metabolismo de aminoácidos ramificados. Además, la deficiencia de aminoácidos esenciales provoca un incremento en la ingesta a través de los sistemas sensores de aminoácidos mediante el control de GCN2. En peces, no se ha estudiado todavía la presencia ni el funcionamiento de posibles sistemas sensores de aminoácidos comparables, ni su relación con el control de la ingesta. Su presencia en áreas centrales que regulan la ingesta es razonable, considerando que la mayoría de los peces son carnívoros, y por lo tanto son fuertemente dependientes (realmente mucho más que los mamíferos omnívoros en los cuales se han realizado la mayoría de los estudios hasta la fecha) de dietas con proteína/aminoácidos. Los únicos estudios disponibles en peces demuestran en tejidos periféricos como musculo e hígado los efectos de los cambios de aminoácidos en la abundancia de mRNA de mTOR. Por otro lado, un incremento en los niveles de cuerpo cetónicos estimula la ingesta. Hasta la fecha solamente se han postulado algunos posibles mecanismos sensores en mamíferos, pero todavía no han sido caracterizados. Por este motivo, el objetivo principal de esta tesis será caracterizar los posibles mecanismos sensores de aminoácidos y cuerpos cetónicos y su relación con la ingesta utilizando trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) como modelo de pez teleósteo.