Açúcares de adição, consumidos em grande quantidade, têm sido relacionados a diferentes alterações metabólicas e, também, a prejuízos em mecanismos centrais de controle da homeostase energética e ao desenvolvimento de obesidade. Neste estudo, foi testada a hipótese de que o consumo crônico e elevado de diferentes açúcares seria capaz de interferir no eixo leptina-serotonina hipotalâmico, comprometendo vias anorexígenas cerebrais, afetando o controle da ingestão alimentar em ratos. Aos 30 dias de vida, ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos, tratados por oito semanas com ração comercial e água (grupo controle, C) ou ração comercial e solução contendo frutose (grupo frutose, F) ou glicose (grupo glicose, G) ou sacarose (grupo sacarose, S), todas a 20 %. Depósitos de gordura visceral foram dissecados, pesados e foi realizada morfometria no tecido retroperitoneal (RET). Análises do perfil lipídico sanguíneo e relativas à homeostase glicêmica também foram conduzidas. Resposta alimentar à infusão intracerebroventricular (ICV) de leptina e serotonina foi investigada após submissão dos animais à cirurgia esterotáxica. A expressão gênica dos receptores de leptina (LepR) e de serotonina (5-HT1B e 5-HT2C), do fator de transcrição Foxo1 e do supressor de sinalização de citocina (SOCS3) no hipotálamo foi avaliada por q-PCR e, por Western blotting, foram quantificados os teores hipotalâmicos de 5-HT2C, SOCS3 e do transportador de serotonina. Cromatografia líquida de alta eficiência foi empregada na análise das concentrações hipotalâmicas de serotonina. Apesar de valores similares na massa corporal, ao final das oito semanas de tratamento, os animais F, G e S apresentaram maior quantidade de tecido adiposo visceral, comparados ao C, embora somente os grupos F e S mostraram hiperplasia do RET. Não foi verificada alteração na homeostase glicêmica. Os animais F e S não responderam à injeção central de leptina, diferentemente do C e G. Resposta similar foi observada após a infusão de serotonina. Foram identificadas maior expressão gênica de LepR no grupo G, aumento do teor de 5-HT2C no grupo S e de SOCS3 e Foxo1 no grupo F. A concentração hipotalâmica de 5-HT foi menor no grupo F em comparação ao S. Sugere-se que a ingestão prolongada de frutose e sacarose estimula processos lipogênicos na massa adiposa visceral e limita a ação do eixo leptina-serotonina, por inibir resposta anorexígena. Regulação da via da leptina, por frutose, bem como da serotonina, por sacarose, parecem constituir processos resultantes do consumo crônico destes açúcares, enquanto a glicose parece perpetuar-se sem implicações negativas na homeostase energética.