Efeitos da exposição ao frio na reprogramação metabólica de camundongos obesos : o papel da microbiota intestinal

Abstract

A obesidade representa uma desregulação sistêmica da integração neurometabólica, caracterizada pela disfunção sincronizada do tecido adiposo, dos circuitos neurais e do microbioma intestinal. Este estudo estabelece a exposição intermitente ao frio como uma perturbação ambiental capaz de reprogramar esse estado patológico para um fenótipo semelhante ao magro. Utilizando uma estrutura de biologia de sistemas, submetemos camundongos C57BL/6 de ambos os sexos a uma dieta hiperlipídica (HFD) crônica combinada com exposição intermitente ao frio, seguido pelo perfilamento de parâmetros bioenergéticos, microbianos e comportamentais. A exposição ao frio reverteu efetivamente o fenótipo obeso nos machos, restaurando um Escore Metabólico composto aos níveis do controle alimentado com ração padrão, normalizando a adiposidade visceral e o colesterol circulante, e restabelecendo a discriminação cognitiva. Esse resgate sistêmico foi impulsionado pelo recrutamento do tecido adiposo marrom (BAT), evidenciado pela temperatura superficial elevada e pela indução da respiração mitocondrial dependente de UCP1. O sequenciamento paralelo de rRNA 16S revelou que o frio reestruturou o microbioma intestinal disbiótico em uma configuração distinta "adaptada ao frio", enriquecendo produtores de ácidos graxos de cadeia curta (Lachnospiraceae) enquanto suprime Clostridium sensu stricto 1. A modelagem de equações estruturais sugere que a expansão deste último como um vetor causal ligando a carga lipídica dietética à hipercolesterolemia sistêmica. Uma segunda coorte exposta à depleção da microbiota via administração de antibióticos demonstrou que a eficácia terapêutica da exposição ao frio é dependente da microbiota: a supressão microbiana impediu a perda de gordura induzida pelo frio e atenuou a termogênese in vivo. Paradoxalmente, isso ocorreu apesar da elevada respiração mitocondrial ex vivo, revelando uma dissociação funcional onde a microbiota é um fator necessário para traduzir a oxidação celular em dissipação sistêmica de calor. Estes achados demonstram que a exposição intermitente ao frio reconfigura a rede neurometabólica-microbiana, marcando a microbiota intestinal como um regulador para a recuperação da obesidade mediada pelo BAT e suas comorbidades neurocognitivas.