Monosodium Glutamate Neonatal Intoxication Associated with Obesity in Adult Stage is Characterized by Chronic Inflammation and Increased mRNA Expression of Peroxisome Proliferator-Activated Receptors in Mice

Abstract

Abstract:The monosodium glutamate (MSG) neonatal administration in mice provides a model of obesity with impaired glucose tolerance (IGT) and insulin resistance. However, the inflammatory profile of cytokines produced from fat tissue and its relationship to the metabolic dysfunction induced by MSG have not yet been revealed. The aim of this study was to establish the inflammatory profile attributed to MSG by measuring the expression of adipokines in visceral fat and serum of 19-weekold mice as well as the peroxisome proliferator-activated receptors alpha and gamma (PPARa and c). Some metabolic and biochemical parameters were also quantified. The MSG increased mRNA expression of interleukin-6 (IL-6), tumour necrosis factor-alpha (TNFa), resistin and leptin, but adiponectin did not exhibit any changes. In addition, impaired glucose tolerance, increased levels of insulin, resistin and leptin were observed in serum. Both PPARa and PPARc were activated in MSGinduced obese mice, which might explain its inflammatory profile. However, liver transaminases were severely depressed, indicating that MSG may also induce liver injury, contributing to inflammation. The MSG neonatal neuro-intoxication in mice may thus provide a model of obesity and inflammation characterized by the dual activation of PPARa and PPARc, which might offer new insights into the mechanism of inflammatory diabetes in obesity leading to steatohepatitis, as well as a suitable model to study the role of new therapeutic agents to prevent or reduce insulin resistance, the inflammatory state and liver steatosis.

Características nociceptivas e histomorfométricas de nervos medianos de ratos com obesidade induzida pelo glutamato monossódico

“…6 Ainda, o modelo experimental de obesidade por MSG produz alterações teciduais pró-inflamatórias. 16 Como limitações do presente estudo, pode-se citar a ausência de avaliações de características bioquímicas do processo inflamatório; contudo, Hernandéz-Bautista et al, 22 avaliando animais submetidos ao mesmo modelo de obesidade, observaram que animais jovens apresentavam alterações no metabolismo, com aumento do fator de necrose tumoral-α. Além dessa alteração, também encontraram aumento no índice de Lee, triglicérides, colesterol total e níveis de transaminases, com grande alteração na tolerância à glicose e sensibilidade à insulina.…”

“…Além dessa alteração, também encontraram aumento no índice de Lee, triglicérides, colesterol total e níveis de transaminases, com grande alteração na tolerância à glicose e sensibilidade à insulina. Esses achados corroboram os de Roman-Ramos et al, 16 que citam que tal modelo de obesidade apresenta, além de aumento da resistência à insulina, alterações inflamatórias crônicas observadas em obesos com diabetes tipo 2. Miranda et al 23 citam ainda hiperatividade vagal nesse modelo de obesidade, que é característica da obesidade em humanos, ou seja, alteração no equilíbrio do sistema nervoso autônomo, que pode ser originada por lesão de células do núcleo arqueado hipotalâmico e áreas adjacentes, que o MSG produz.…”

“…No modelo experimental de obesidade por MSG ocorrem alterações pré-diabéticas e inflamatórias, 16 e outros modelos de obesidade em animais apontam para alterações na condução nervosa. 9 Levando em conta esses fatos, o presente estudo teve como objetivo comparar a nocicepção e, histomorfometricamente, a secção transversa do nervo mediano de ratos Wistar submetidos ao modelo de obesidade MSG, com animais controle.…”

Nutrigenomics of hepatic steatosis in a feline model: effect of monosodium glutamate, fructose, and Trans-fat feeding

“…In this well-characterized rodent model, MSG administered orally during the neonatal period has been shown to result in hyperinsulinemia and obesity (Hermanussen and Tresguerres 2003;Alponti et al 2011;Roman-Ramos et al 2011;Hirata et al 1997;Diniz et al 2005). Additionally, subcutaneous injections of MSG given to infant mice results in liver changes similar to human NAFLD (Sasaki et al 2009;Nakanishi et al 2008).…”

“…Interestingly, MSG-induced hypothalamic obesity is not accompanied by hyperphagia. Rather, the increased adiposity appears to be due to hormonal imbalance resulting in hyperinsulinemia together with growth hormone perturbations and atrophied pituitary glands (Hermanussen and Tresguerres 2003;Alponti et al 2011;Roman-Ramos et al 2011;Hirata et al 1997;Diniz et al 2005;Minor et al 2011;Matyšková 2008). Given the fact that maternal oral administration of MSG can result in detectable levels of glutamic acid accumulation in the fetal brain (Hermanussen and Tresguerres 2003;Nemeroff et al 1978), and that in rodents, the hepatotoxic effects of MSG may also be apparent even when administered orally (Yu et al 1997), it would be of interest to ascertain the effects of neonatal administration of dietary MSG in a higher animal model.…”