Effects of Aerobic Versus Resistance Exercise Without Caloric Restriction on Abdominal Fat, Intrahepatic Lipid, and Insulin Sensitivity in Obese Adolescent Boys: A Randomized, Controlled Trial

The optimal exercise modality for reductions of abdominal obesity and risk factors for type 2 diabetes in youth is unknown. We examined the effects of aerobic exercise (AE) versus resistance exercise (RE) without caloric restriction on abdominal adiposity, ectopic fat, and insulin sensitivity and secretion in youth. Forty-five obese adolescent boys were randomly assigned to one of three 3-month interventions: AE, RE, or a nonexercising control. Abdominal fat was assessed by magnetic resonance imaging, and intrahepatic lipid and intramyocellular lipid were assessed by proton magnetic resonance spectroscopy. Insulin sensitivity and secretion were evaluated by a 3-h hyperinsulinemic-euglycemic clamp and a 2-h hyperglycemic clamp. Both AE and RE prevented the significant weight gain that was observed in controls. Compared with controls, significant reductions in total and visceral fat and intrahepatic lipid were observed in both exercise groups. Compared with controls, a significant improvement in insulin sensitivity (27%) was observed in the RE group. Collapsed across groups, changes in visceral fat were associated with changes in intrahepatic lipid (r = 0.72) and insulin sensitivity (r = -0.47). Both AE and RE alone are effective for reducing abdominal fat and intrahepatic lipid in obese adolescent boys. RE but not AE is also associated with significant improvements in insulin sensitivity.

Associations of obesity and body fat distribution with incident atrial fibrillation in the biracial health aging and body composition cohort of older adults

UNLABELLED Obesity is a well-recognized risk factor for atrial fibrillation (AF), yet adiposity measures other than body mass index (BMI) have had limited assessment in relation to AF risk. We examined the associations of adiposity measures with AF in a biracial cohort of older adults. Given established racial differences in obesity and AF, we assessed for differences by black and white race in relating adiposity and AF. METHODS We analyzed data from 2,717 participants of the Health, Aging, and Body Composition Study. Adiposity measures were BMI, abdominal circumference, subcutaneous and visceral fat area, and total and percent fat mass. We determined the associations between the adiposity measures and 10-year incidence of AF using Cox proportional hazards models and assessed for their racial differences in these estimates. RESULTS In multivariable-adjusted models, 1-SD increases in BMI, abdominal circumference, and total fat mass were associated with a 13% to 16% increased AF risk (hazard ratio [HR] 1.14, 95% CI 1.02-1.28; HR 1.16, 95% CI 1.04-1.28; and HR 1.13, 95% CI 1.002-1.27). Subcutaneous and visceral fat areas were not significantly associated with incident AF. We did not identify racial differences in the associations between the adiposity measures and AF. CONCLUSION Body mass index, abdominal circumference, and total fat mass are associated with risk of AF for 10years among white and black older adults. Obesity is one of a limited number of modifiable risk factors for AF; future studies are essential to evaluate how obesity reduction can modify the incidence of AF.

White Adipose Tissue Re-growth after Partial Lipectomy in High Fat Diet Induced Obese Wistar Rats

The effects of partial removal of epididymal (EPI) and retroperitoneal (RET) adipose tissues (partial lipectomy) on the triacylglycerol deposition of high fat diet induced obese rats were analyzed, aiming to challenge the hypothesized body fat regulatory system. Male 28-day-old wistar rats received a diet enriched with peanuts, milk chocolate and sweet biscuits during the experimental period. At the 90th day of life, rats were submitted to either lipectomy (L) or sham surgery. After 7 or 30 days, RET, EPI, liver, brown adipose tissue (BAT), blood and carcass were obtained and analyzed. Seven days following surgery, liver lipogenesis rate and EPI relative weight were increased in L. After 30 days, L, RET and EPI presented increased lipogenesis, lipolysis and percentage of small area adipocytes. L rats also presented increased liver malic enzyme activity, BAT lipogenesis, and triacylglycerol and corticosterone serum levels. The partial removal of visceral fat pads affected the metabolism of high fat diet obese rats, which leads to excised tissue re-growth and possibly compensatory growth of non-excised depots at a later time.

Glycemic index role on visceral obesity, subclinical inflammation and associated chronic diseases

Background: It is believed that the glycemic index (GI) may be used as a strategy to prevent and control noncommunicable diseases (NCD). Obesity is a multifactorial condition, a risk factor for development of other NCDs. Among the different types, abdominal obesity is highlighted, which is essential for the diagnosis of metabolic syndrome, and it is related to insulin resistance, dyslipi-demia, hypertension and changes in levels of inflammatory markers. Such indicators are closely related to the development of Type 2 Diabetes and cardiovascular disease. Objectives: Discuss the role of GI as a strategy for the prevention and/or treatment of visceral obesity, subclinical inflammation and chronic diseases. Results and discussion: The intake of low GI diets is associated with glycemic decreases, and lower and more consistent postprandial insulin release, avoiding the occurrence of hypoglycemia. Moreover, consumption of a low GI diet has been indicated as beneficial for reducing body weight, total body fat and visceral fat, levels of proinflammatory markers and the occurrence of dyslipidemia and hypertension. The intake of low GI foods should be encouraged in order to prevent and control non-communicable diseases.

Weight-related differences in glucose metabolism and free fatty acid production in two South African population groups

OBJECTIVE The effects of free fatty acids (FFA), leptin, tumour necrosis factor (TNF) alpha and body fat distribution on in vivo oxidation of a glucose load were studied in two South African ethnic groups. DESIGN AND MEASUREMENTS Anthropometric and various metabolic indices were measured at fasting and during a 7h oral glucose tolerance test (OGTT). Body composition was measured using bioelectrical impedance analysis and subcutaneous and visceral fat mass was assessed using a five- and two-level CT-scan respectively. Glucose oxidation was evaluated by measuring the ratio of (13)CO(2) to (12)CO(2) in breath following ingestion of 1-(13)C-labelled glucose. SUBJECTS Ten lean black women (LBW), ten obese black women (OBW), nine lean white women (LWW) and nine obese white women (OWW) were investigated after an overnight fast. RESULTS Visceral fat levels were significantly higher (P < 0.01) in obese white than black women, despite similar body mass indexes (BMIs). There were no ethnic differences in glucose oxidation however; in the lean subjects of both ethnic groups the area under the curve (AUC) was higher than in obese subjects (P < 0.05 for both) and was found to correlate negatively with weight (r = -0.69, P < 0.01) after correcting for age. Basal TNF alpha concentrations were similar in all groups. Percentage suppression of FFAs at 30 min of the OCTT was 24 +/- 12% in OWW and - 38 +/- 23% (P < 0.05) in OBW, ie the 30 min FFA level was higher than the fasting level in the latter group. AUC for FFAs during the late postprandial period (120 - 420 min) was significantly higher in OWW than OBW (P < 0.01) and LWW (P < 0.01) and correlated positively with visceral fat mass independent of age (r = 0.78, P < 0.05) in the OWW only. Leptin levels were higher (P < 0.01) both at fasting and during the course of the OCTT in obese women from both ethnic groups compared to the lean women. CONCLUSIONS Glucose oxidation is reduced in obese subjects of both ethnic groups; inter- and intra-ethnic differences were observed in visceral fat mass and FFA production and it is possible that such differences may play a role in the differing prevalences of obesity-related disorders that have been reported in these two populations.

Ethnic differences in lipid metabolism in two groups of obese South African women

There is a higher prevalence of ischemic heart disease (IHD) in South African white than black women. The objective of this study was to determine biochemical explanations for this prevalence. The study group contained 15 obese black women (OBW) and 14 obese white women (OWW), ah premenopausal, who were examined after an overnight fast. Anthropometric measurements and blood concentrations of glucose, non-esterified fatty acids (NEFAs), catecholamines, plasminogen activator inhibitor-1, C-peptide, proinsulin, lipograms, cortisol, growth hormone, and post-heparin Lipoprotein Lipase activity were measured during an oral glucose tolerance test (OGTT), Body composition was measured using bioelectrical impedance analysis, and subcutaneous and visceral fat mass were assessed with CT-scans. Visceral fat area was higher in OWW (139.7 +/- 10.7 cm(2)) than in OBW (72.3 +/- 3.9 cm(2)) (P < 0.01), as were fasting and 3 h triglyceride concentrations (P < 0.05 for all). OWW also had higher NEFA levels than OBW at 3 and 4 h compared, with OBW (P < 0.05 for both). Fasting cortisol (266 +/- 24 vs. 197 +/- 19 nmol/l; P < 0.05) was higher in OWW than in OBW. These data demonstrate that OWW have higher visceral fat mass than OBW, which may lead to a more atherogenic fasting and postprandial Lipid profile. The higher cortisol levels of the OWW may promote visceral fat deposition. - Punyadeera, C., M-T. van der Merwe, N.J. Crowther, M. Toman, C. P. Schlaphoff, and I. P. Gray. Ethnic differences in lipid metabolism in two groups of obese South African women.

Metabolic response to a mixed meal in obese and lean women from two South African populations

Objective Lower lipid and insulin levels are found during a glucose-tolerance test in obese black than obese white South African women. Therefore, β-cell function and lipid metabolism were compared in these populations during a mixed meal. Research Methods and Procedures Blood concentrations of glucose, free fatty acids (FFAs), insulin, lipograms, and in vivo FFA oxidation were determined at fasting and for 7 hours after oral administration of a mixed emulsion containing glucose-casein-sucrose-lipid and [1-13C] palmitic acid in 8 lean black women (LBW), 10 obese black women (OBW), 9 lean white women (LWW), and 10 obese white women (OWW). Subcutaneous and visceral fat mass was assessed by computerized tomography. Results Visceral fat area was higher in OWW (152.7 ± 17.0 cm2) than OBW (80.0 ± 6.7 cm2; p < 0.01). In OBW, 30-minute insulin levels were higher (604.3 ± 117.6 pM) than OWW (311.0 ± 42.9 pM; p < 0.05). Total triglyceride was higher in OWW (706.7 ± 96.0 mM × 7 hours) than OBW (465.7 ± 48.2 mM × 7 hours; p < 0.05) and correlated with visceral fat area (β = 0.38, p = 0.05). Palmitate oxidation was higher in lean than obese women in both ethnic groups and correlated negatively with fat mass (β = −0.58, p < 0.005). Discussion The higher 30-minute insulin response in OBW may reflect a higher insulinotropic effect of FFAs or glucose. The elevated triglyceride level of OWW may be due to their higher visceral fat mass and possibly reduced clearance by adipose tissue.

Effects of dairy proteins and calcium on diet-induced obesity in mice

Diet high in dairy products is inversely associated with body mass index, risk of metabolic syndrome and prevalence of type 2 diabetes in several populations. Also a number of intervention studies support the role of increased dairy intake in the prevention and treatment of obesity. Dairy calcium has been suggested to account for the effect of dairy on body weight, but it has been repeatedly shown that the effect of dairy is superior to the effect of supplemental calcium. Dairy proteins are postulated to either enhance the effect of calcium or have an independent effect on body weight, but studies in the area are scarce. The aim of this study was to evaluate the potential of dairy proteins and calcium in the prevention and treatment of diet-induced obesity in C57Bl/6J mice. The effect of dairy proteins and calcium on the liver and adipose tissue was also investigated in order to characterise the potential mechanisms explaining the reduction of risk for metabolic syndrome and type 2 diabetes. A high-calcium diet (1.8%) in combination with dietary whey protein inhibited body weight and fat gain and accelerated body weight and fat loss in high-fat-fed C57Bl/6J mice during long-term studies of 14 to 21 weeks. α-lactalbumin, one of the major whey proteins, was the most effective whey protein fraction showing significantly accelerated weight and fat loss during energy restriction and reduced the amount of visceral fat gain during ad libitum feeding after weight loss. The microarray data suggest sensitisation of insulin signalling in the adipose tissue as a result of a calcium-rich whey protein diet. Lipidomic analysis revealed that weight loss on whey protein-based high-calcium diet was characterised by significant decreases in diabetogenic diacylglycerols and lipotoxic ceramide species. The calcium supplementation led to a small, but statistically significant decrease in fat absorption independent of the protein source of the diet. This augments, but does not fully explain the effects of the studied diets on body weight. A whey protein-containing high-calcium diet had a protective effect against a high-fat diet-induced decline of β3 adrenergic receptor expression in adipose tissue. In addition, a high-calcium diet with whey protein increased the adipose tissue leptin expression which is decreased in this obesity-prone mouse strain. These changes are likely to contribute to the inhibition of weight gain. The potential sensitisation of insulin signalling in adipose tissue together with the less lipotoxic and diabetogenic hepatic lipid profile suggest a novel mechanistic link to explain why increased dairy intake is associated with a lower prevalence of metabolic syndrome and type 2 diabetes in epidemiological studies. Taken together, the intake of a high-calcium diet with dairy proteins has a body weight lowering effect in high-fat-fed C57Bl/6J mice. High-calcium diets containing whey protein prevent weight gain and enhance weight loss, α-lactalbumin being the most effective whey protein fraction. Whey proteins and calcium have also beneficial effects on hepatic lipid profile and adipose tissue gene expression, which suggest a novel mechanistic link to explain the epidemiological findings on dairy intake and metabolic syndrome. The clinical relevance of these findings and the precise mechanisms of action remain an intriguing field of future research.

Genistein and 17β-estradiol fatty acid esters in blood and adipose tissue and the structure-related antioxidant activity of estrogens on lipoproteins

Soy-derived phytoestrogen genistein and 17β-estradiol (E2), the principal endogenous estrogen in women, are also potent antioxidants protecting LDL and HDL lipoproteins against oxidation. This protection is enhanced by esterification with fatty acids, resulting in lipophilic molecules that accumulate in lipoproteins or fatty tissues. The aims were to investigate, whether genistein becomes esterified with fatty acids in human plasma accumulating in lipoproteins, and to develop a method for their quantitation; to study the antioxidant activity of different natural and synthetic estrogens in LDL and HDL; and to determine the E2 esters in visceral and subcutaneous fat in late pregnancy and in pre- and postmenopause. Human plasma was incubated with [3H]genistein and its esters were analyzed from lipoprotein fractions. Time-resolved fluoroimmunoassay (TR-FIA) was used to quantitate genistein esters in monkey plasma after subcutaneous and oral administration. The E2 esters in women s serum and adipose tissue were also quantitated using TR-FIA. The antioxidant activity of estrogen derivatives (n=43) on LDL and HDL was assessed by monitoring the copper induced formation of conjugated dienes. Human plasma was shown to produce lipoprotein-bound genistein fatty acid esters, providing a possible explanation for the previously reported increased oxidation resistance of LDL particles during intake of soybean phytoestrogens. Genistein esters were introduced into blood by subcutaneous administration. The antioxidant effect of estrogens on lipoproteins is highly structure-dependent. LDL and HDL were protected against oxidation by many unesterified, yet lipophilic derivatives. The strongest antioxidants had an unsubstituted A-ring phenolic hydroxyl group with one or two adjacent methoxy groups. E2 ester levels were high during late pregnancy. The median concentration of E2 esters in pregnancy serum was 0.42 nmol/l (n=13) and in pre- (n=8) and postmenopause (n=6) 0.07 and 0.06 nmol/l, respectively. In pregnancy visceral fat the concentration of E2 esters was 4.24 nmol/l and in pre- and postmenopause 0.82 and 0.74 nmol/l. The results from subcutaneous fat were similar. In serum and fat during pregnancy, E2 esters constituted about 0.5 and 10% of the free E2. In non-pregnant women most of the E2 in fat was esterified (the ester/free ratio 150 - 490%). In postmenopause, E2 levels in fat highly exceeded those in serum, the majority being esterified. The pathways for fatty acid esterification of steroid hormones are found in organisms ranging from invertebrates to vertebrates. The evolutionary preservation and relative abundance of E2 esters, especially in fat tissue, suggest a biological function, most likely in providing a readily available source of E2. The body s own estrogen reservoir could be used as a source of E2 by pharmacologically regulating the E2 esterification or hydrolysis.

Efeitos da associação da ovariectomia com uma dieta hiperlipídica sobre alterações no metabolismo lipídico, remodelamento e redistribuição do tecido adiposo e sobre os marcadores inflamatórios em camundongas C57BL/6

A menopausa está associada a algumas alterações metabólicas como a obesidade, dislipidemia e inflamação, entre outras anomalias presentes na síndrome metabólica humana. Uma dieta hiperlipídica ou high-fat (HF) associada à menopausa piora tais alterações, aumentando ainda mais o risco de doença cardiovascular. A hipótese de que uma dieta HF agrava as complicações relacionadas à ovariectomia foi testada. Foram avaliadas fêmeas C57BL/6 ovariectomizadas (OVX) ou com operação SHAM e alimentados com ração padrão ou Standard Chow (SC, 10% de gordura) ou uma dieta HF (60% de gordura) por 18 semanas. A eficiência alimentar (EA), massa corporal (MC), distribuição regional das massas de gordura e a morfometria dos adipócitos foram estudados. As análises de sangue (colesterol total, CT, triglicerídeos, TG, citocinas e adipocinas) foram realizadas. Camundongas OVX-HF apresentaram maior EA e maior MC do que os demais grupos (P<0,05). A gordura visceral (ovariana e retroperitoneal) e a gordura subcutânea (gordura inguinal) tiveram o mesmo padrão de distribuição entre os grupos SHAM-SC, SHAM-HF e OVX-SC, mas o grupo OVX-HF apresentou um padrão diferente de acúmulo de gordura - muito maior do que no rupo SHAM-SC. A associação da ovariectomia com a dieta HF aumentou significativamente o diâmetro dos adipócitos dos animais OVX-HF em comparação aos SHAM-HF (P<0,0001) e também agravou a elevação dos níveis de CT, TG e de leptina nas camundongas OVX-HF, em relação aos OVX-SC (P<0,0001). Os níveis de adiponectina foram maiores nas camundongas OVX-SC comparados com as das camundongas SHAM-SC e OVX-HF (P<0,001). A associação da ovariectomia com a dieta HF agravou o aumento dos níveis séricos de leptina em camundongas OVX-HF, em relação aos OVX-SC (P<0,005). TNF-alfa não foi diferente entre os grupos, mas a IL-6 foi significativamente maior nas camundongas OVX-HF comparados a ambos os grupos SHAM-HF e OVX-SC (P<0,0001). Concluindo, a ingestão de uma dieta hiperlipídica por camundongas ovariectomizadas, leva ao aumento do acúmulo e redistribuição inadequada de gordura, à piora dos níveis de citocinas e adipocinas, assim como à desordem metabólica, o que aumenta os fatores de risco para doenças cardiovasculares.

Consumo materno de dois compostos bioativos da semente da linhaça sobre parâmetros bioquímicos e hormonais das mães e proles durante a lactação

Avaliamos o efeito do consumo materno de SDG (Diglicosídeo Secoisolariciresinol) e de óleo de Linhaça+SDG sobre parâmetros bioquímicos e hormonais das ratas e das proles machos e fêmeas na lactação. As ratas lactantes foram separadas em: controle (C), ração controle cuja proteína foi caseína; (SDG): ração C com 400mg de SDG/Kg de ração; OLSDG: ração C com 400mg de SDG/Kg de ração e 7% de óleo de linhaça. No 14 e 20 dias de lactação as ratas foram ordenhadas e no 21 dia foram sacrificadas por punção cardíaca. Leite e soro foram coletados para avaliação bioquímica e hormonal. Hormônios foram quantificados por radioimunoensaio. As proles machos e fêmeas foram sacrificadas aos 14 e 21 dias de idade. Os animais foram eviscerados para análise da composição corporal. Monitoramos a ingestão alimentar e a massa corporal (MC) durante o período experimental. As ratas SDG apresentaram maior gordura corporal (GC; +39%), enquanto as OLSDG menor conteúdo mineral (-20%) e trigliceridemia (TG) (-39%). As ratas SDG e OLSDG apresentaram hiperprolactinemia (+389% e 153%, respectivamente) sem alteração na concentração de estradiol. No 14 dia de lactação, o leite das ratas OLSDG apresentou menores teores de lactose(-17%) e de proteínas (-20%) e o das ratas SDG apenas menor teor de proteína (-21%). A partir do 13 dia de lactação tanto os machos quanto as fêmeas OLSDG apresentaram menor MC (-14%, -16%, respectivamente). No 14 dia de lactação os machos SDG e OLSDG apresentaram menor gordura corporal (-24%, -55%, respectivamente ) e a prole SDG maior massa de gordura visceral (+39%). Os machos SDG apresentaram maiores concentrações de TG (+105%) e hipoprolactinemia (-41%). Os machos OLSDG também apresentaram hipoprolactinemia (-41%). As fêmeas SDG e OLSDG apresentaram maior estradiol aos 14 dias (+86% e +176%) que se normalizou aos 21 dias, maior colesterolemia (+16%) e as SDG apresentaram maior trigliceridemia (+74%). Aos 21 dias os machos e as fêmeas SDG e OLSDG apresentaram menor trigliceridemia (-48%, -54%,42% e -59%, respectivamente). Os dois componentes principais da semente de linhaça produzem alterações bioquímicas e hormonais tanto nas mães, quanto nas proles, independente do sexo. Entretanto, as alterações observadas diferem entre mães e prole e de acordo com o gênero. Entre as alterações mais importantes ressaltamos a hiperprolactinemia materna que pode ser um dos motivos para a hipoprolactinemia da prole e a hipertrigliceridemia causada pela ingestão de SDG pelas mães.

Alterações estruturais pancreáticas e metabólicas em camundongos C57BL/6 alimentados com dieta de alta densidade energética

Camundongos C57BL/6 machos com oito semanas de idade alimentados com diferentes dietas durante 16 semanas: de alta densidade energética (ADE, 26% das calorias de carboidrato, 60% de gordura e 14% de proteína) ou dieta padrão (CO, 76% das calorias de carboidrato, 10% de gordura e 14% de proteína). Comparado ao grupo CO, o grupo ADE apresentou maior ganho de massa e maior depósito de tecido adiposo, bem como maiores níveis plasmáticos de triglicerídeos, LDL-c, ALT, AST e fosfatase alcalina e com maiores níveis de corticosterona plasmática, glicose de jejum e insulina com uma consequente resistência à insulina (avaliado pelo HOMA-IR). No TOTG, a glicose plasmática aumentou ao máximo após 15 min. da administração de glicose oral em ambos os grupos. Entretanto os níveis de glicose foram maiores no grupo ADE que no grupo CO (P<0.0001). O clearance de glicose no grupo ADE foi reduzido, permanecendo aumentado após 120 min. (P<0.001), caracterizando intolerância a glicose no grupo ADE. O teste intraperitoneal de tolerância à insulina mostrou uma rápida redução na glicose plasmática após 15 minutos da administração de insulina em ambos os grupos, mas significativamente aumentada no grupo ADE (P<0.0001), permanecendo desta forma até os 120 min. após a administração. Concluindo, camundongos C57BL/6 respondem a dieta ADE desenvolvimento os sinais e sintomas associados à síndrome metabólica observada em humanos. Por conseguinte, este modelo animal poderá ajudar-nos a compreender melhor as alterações em órgãos alvos associadas com a síndrome metabólica, assim como a possibilidade de tratamentos diferentes.

Sinalização da grelina no coração de camundongos obesos após hipernutrição durante a lactação

A grelina é um ligante endógeno do receptor secretagogo do hormônio do crescimento (GHSR), potente estimulador da liberação do hormônio de crescimento (GH), ingestão alimentar, e adiposidade. Além disso, sua ação hormonal inclui regulação do metabolismo energético cardíaco. Entretanto, a hipernutrição no início da vida leva ao desenvolvimento da obesidade, induz hipertrofia cardíaca, compromete a função cardíaca, e gera insuficiência cardíaca na vida adulta. Avaliar proteínas chaves no processo de sinalização da grelina no remodelamento cardíaco no coração de camundongos obesos após a hipernutrição na lactação. A obesidade foi induzida por redução de ninhada e camundongos adultos (180 dias) foram divididos em: grupo hiperalimentado, GH com obesidade decorrente de hipernutrição na lactação e controle, GC. Cardiomiócitos (cmi) do ventrículo esquerdo foram analisados por microscopia de luz e estereologia, o conteúdo e fosforilação de proteínas cardíacas: receptor de grelina (hormônio do crescimento secretagogo receptor 1a, GHSR-1a), proteína quinase-B (AKT e pAKT), phosphatidil inositol 3-quinase (PI3K), proteína quinase ativada por AMP (AMPK e pAMPK), m-TOR, pmTOR, Bax, Bcl2 e actina foram analizados por western blotting. A expressão gênica do GHSR-1a foi analisada por PCR em tempo real. A respirometria de alta resolução dos cardiomiócitos foi analisada por oxígrafo OROBOROS. Significância estatística (P< 0,05) determinada por teste t-Student não-pareado. Nossos dados demonstram que a hipernutrição na lactação induz aumento no peso corporal, iniciado aos 10 dias de idade, persistindo até os 180 dias de idade. A glicemia, peso do fígado, e da gordura visceral foram maiores no grupo GH. Além disso, o grupo GH também apresentou aumento no peso do coração e razão peso do coração/CT (comprimento da tíbia), indicando hipertrofia e remodelamento cardíaco, aumento na expressão e conteúdo de GHSR-1a no coração, associado ao maior conteúdo de PI3K e maior conteúdo e fosforilação de AKT, diminuição no conteúdo de Bcl2. Em contraste, o conteúdo e fosforilação da AMPK e mTOR no coração não foram diferentes entre os grupos. Os níveis de grelina plasmático no GH foram menores. A respiração do GH com grelina foi menor que no GC com grelina. A incubação das fibras cardíacas com grelina resultou em aumento do fluxo respiratório após adição de citocromo c nos grupos com grelina, indicando dano à membrana mitocondrial e extravazamento de citocromo c. Os grupos GC com grelina e GH sem grelina apresentaram RCR menor comparado ao GC sem grelina, indicando desacoplamento mitocondrial. Nossos resultados mostram que a hipernutrição na lactação induz diminuição do nível de grelina plasmática e aumento da expressão do GHS-R1a no cardiomiócito do animal quando adulto. Tal processo determina aumento da sensibilidade a grelina no coração, processo que ocorre independentemente de variações do AMPK e mTOR. Sugerimos uma redução no efeito protetor da ação da grelina na AMPK. Também, demonstramos que o remodelamento do miocárdio nestes animais adultos associa-se a GHSR-1a, PI3K, e fosforilação da AKT, mas não com AMPK e mTOR na vida adulta.

Efeito da hiperalimentação na lactação sobre a regulação da adiposidade corporal e sinalização da grelina no tecido adiposo branco de camundongos jovens e adultos

A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública que cresce em todo o mundo, resultante de um desequilíbrio entre ingestão alimentar e gasto energético. O aumento da adiposidade leva ao desenvolvimento de alterações funcionais. Pode-se dizer que a obesidade é o principal fator de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas de maior prevalência como dislipidemias, doenças cardiovasculares e diabetes do tipo 2, acarretando na redução da qualidade e expectativa de vida. A Grelina é um hormônio sintetizado pelo estômago, que atua em diferentes tecidos através de um receptor específico (GHS-R1a), incluindo hipotálamo e tecido adiposo. A grelina tem uma ação direta sobre a regulação hipotalâmica da ingestão alimentar, induzindo um efeito orexígeno. Por outro lado, a grelina também modula o armazenamento de energia nos adipócitos. Esta dupla ação sugere que este hormônio pode atuar como uma ligação entre o sistema nervoso central e mecanismos periféricos. Portanto, considerando que a hiperalimentação neonatal induz obesidade na idade adulta por mecanismos desconhecidos, neste estudo foram pesquisados os efeitos da hiperalimentação no início da vida sobre o desenvolvimento da obesidade e, em particular, a sinalização da grelina no tecido adiposo em ratos jovens e adultos. Foram utilizados camundongos Swiss hiperalimentados através do modelo de redução da ninhada. Para induzir a hiperalimentação as ninhadas foram reduzidas a 3 filhotes machos por lactante no 30 dia de vida pós-natal. As ninhadas controles foram ajustadas em 9 filhotes por lactante. Foram avaliados parâmetros antropométricos como: massa corporal e massa do tecido adiposo visceral. A glicemia de jejum foi avaliada utilizando glicosímetro e fitas teste. A análise do conteúdo das proteínas envolvidas na via de sinalização da grelina foram detectadas pelo método de Western Blotting. Os grupos controle (C) e hiperalimentado (H) foram estudados aos 21 e 180 dias de vida. Os dados demonstram que a hipernutrição no início da vida induz um aumento significativo no peso corporal dos camundongos jovens, começando aos 10 dias, e este aumento de peso persistiu até à idade adulta (180 dias de idade). A glicemia e o peso da gordura visceral foram significativamente maiores no grupo hiperalimentado aos 21 e 180 dias, quando comparado com o grupo controle. Os níveis plasmáticos de grelina acilada apresentaram uma redução de 70% nos animais jovens e 49% adultos obesos. Além disso, no tecido adiposo branco, observamos um maior conteúdo (242%) do receptor de grelina (GHSR1a) nos animais hiperalimentados com 21 dias, e este aumento foi associado à modulação positiva do conteúdo e fosforilação de proteínas envolvidas no estoque e utilização de energia celular, tais como AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. No entanto, ao chegar à idade adulta os animais hiperalimentados não apresentaram diferença significativa no conteúdo de GHS-R1a e das proteínas AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. O conteúdo de PPARɣ foi menor no grupo obeso aos 21e 180 dias. Basicamente, mostramos que o metabolismo do tecido adiposo está alterado na obesidade adquirida no início da vida e, provavelmente, devido a essa modificação, ocorre um novo padrão da via de sinalização da grelina.

Disfunções endócrinas no modelo de programação pela exposição à fumaça de cigarro na lactação

Eventos ou estímulos no início da vida podem afetar o desenvolvimento do indivíduo; dentre esses o tabagismo materno. A exposição materna isolada à nicotina, principal componente do cigarro, causa na prole alterações metabólicas, em curto e longo prazo, como aumento da adiposidade, resistência à leptina, e disfunção tireoideana e adrenal. Entretanto é sabido que na fumaça de cigarro estão presentes outros componentes com potenciais efeitos tóxicos. Assim propomos comparar o efeito de duas formas de exposição neonatal à fumaça do cigarro sobre o perfil endócrino-metabólico da prole em curto e longo prazo. Para isso, no 3 dia após o nascimento, ratos lactentes foram submetidos a dois modelos: Modelo I (exposição pelo leite materno), ninhadas separadas em: exposição à fumaça (EF; n=8) lactantes expostas à fumaça de cigarros 2R1F (1,7 mg de nicotina/cigarro por 1h, 4 vezes ao dia), separadas de suas proles e grupo controle (C; n=8), onde as mães foram separadas de suas proles e expostas ao ar filtrado; Modelo II (exposição direta à fumaça), ninhadas separadas em: exposição à fumaça (EF; n=8) mães e proles expostas à fumaça de cigarros 2R1F e controle (C; n=8) mães e proles expostas ao ar filtrado. A exposição ao tabaco ocorreu até o desmame. Mães sacrificadas aos desmame e proles aos desmame e aos 180 dias de idade. As mães lactantes expostas à fumaça (EF) apresentaram hipoleptinemia (-46%), hiperprolactinemia (+50%), hipoinsulinemia (-40%) e diminuição de triglicérides (-53%). Quanto a composição bioquímica do leite, as lactantes EF mostraram aumento de lactose (+52%) e triglicérides (+78%). No modelo I, as proles EF apresentaram ao desmame: diminuição da gordura corporal total (-24%), aumento de proteína corporal total (+17%), diminuição da glicemia (-11%), hiperinsulinemia (+28%), hipocorticosteronemia (-40%) e aumento de triglicérides (+34%). Quando adultas, as proles EF apresentaram somente alteração da função adrenal onde observou-se menor conteúdo de catecolaminas (-50%) e da expressão de tirosina hidroxilase na medula adrenal (-56%). No modelo II, as proles EF aos 21 dias exibiram diminuição da MC (-7%), do comprimento nasoanal (-5%), da gordura retroperitoneal (-59%), da área dos adipócitos viscerais (-60%) com maior área dos adipócitos subcutâneos (+95%), aumento do T4 (+59), da corticosterona (+60%), do conteúdo adrenal de catecolaminas (+58%) e hipoinsulinemia (-29%). Aos 180 dias, as proles EF apresentaram aumento da ingestão alimentar (+10%), dos depósitos de gordura visceral (~60%) e conteúdo de gordura corporal total (+50%), menor área dos adipócitos subcutâneos (-24%), aumento da leptina (+85%), glicemia (+11%), adiponectina (+1.4x), T3 (+71%), T4 (+57%) e TSH (+36,5%) com menor corticosterona (-41%) e catecolaminas adrenais (-57%) e aumento dos triglicerídeos (+65%). Somados nossos dados evidenciam o impacto negativo que a exposição à fumaça do cigarro tem sobre o desenvolvimento do neonato com o surgimento de desordens endócrinas futuras, que ocorrem pelo menos em parte devido às alterações observadas nas mães. Portanto, independente da forma de exposição, seja via aleitamento materno ou por inalação direta, é de grande importância alertar a sociedade sobre as possíveis complicações metabólicas em longo prazo decorrente da exposição involuntária do neonato ao tabagismo.