Cyanidin 3-glucoside improves diet-induced metabolic syndrome in rats

Increased consumption of dark-coloured fruits and vegetables may mitigate metabolic syndrome. This study has determined the changes in metabolic parameters, and in cardiovascular and liver structure and function, following chronic administration of either cyanidin 3-glucoside (CG) or Queen Garnet plum juice (QG) containing cyanidin glycosides to rats fed either a corn starch (C) or a high-carbohydrate, high-fat (H) diet. Eight to nine-week-old male Wistar rats were randomly divided into six groups for 16-week feeding with C, C with CG or QG, H or H with CG or QG. C or H were supplemented with CG or QG at a dose of ∼8 mg/kg/day cyanidin glycosides from week 8 to 16. H rats developed signs of metabolic syndrome including visceral adiposity, impaired glucose tolerance, hypertension, cardiovascular remodelling, increased collagen depots in left ventricle, non-alcoholic fatty liver disease, increased plasma liver enzymes and increased inflammatory cell infiltration in the heart and liver. Both CG and QG reversed these cardiovascular, liver and metabolic signs. However, no intact anthocyanins or common methylated/conjugated metabolites could be detected in the plasma samples and plasma hippuric acid concentrations were unchanged. Our results suggest CG is the most likely mediator of the responses to QG but that further investigation of the pharmacokinetics of oral CG in rats is required.

Remodelamento do fígado, pâncreas e tecido adiposo em modelo experimental de síndrome metabólica tratado com telmisartana, sitagliptina e metformina

A intervenção farmacológica pode minimizar ou até mesmo reverter o remodelamento adverso em órgãos num modelo de síndrome metabólica. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos das monoterapias e associações medicamentosas sobre a morfologia do tecido adiposo, remodelamento hepático e pancreático em camundongos C57bl/6 alimentados com dieta very high-fat. Camundongos C57bl/6 machos foram alimentados com dieta very high-fat (HF, 60% de lipídios) ou dieta padrão (SC, 10% de lipídios) por 10 semanas, quando foram iniciados os tratamentos: HF-T (HF + Telmisartana, 5.2mg/Kg/dia), HF-S (HF + Sitagliptina, 1.08g/Kg/dia), HF-M (HF + Metformina, 310.0mg/Kg/dia) e as associações medicamentosas HF-TM, HF-TS e HF-SM. Os grupos tratados também tiveram livre acesso à dieta high fat e os tratamentos duraram 6 semanas. Técnicas morfométricas, estereológicas, imunohistoquímicas, ELISA, western blotting e microscopia eletrônica foram utilizadas. A dieta high-fat causou sobrepeso, intolerância oral à glucose, hiperinsulinemia, hipertrofia de ilhotas e adipócitos, grau 2 de esteatose hepatica (<33%) redução da expressão de PPAR-alfa e de GLUT-2, concomitante com aumento da expressão de SREBP-1 no grupo HF (P<0.0001). Por outro lado, todos os tratamentos resultaram em perda de peso significativa, reversão da resistência à insulina, hipertrofia de ilhotas e adipócitos e alívio da esteatose hepática. Somente os grupos HF-T e HF-TS apresentaram massa corporal similar ao grupo SC ao final do experimento, sendo que o ultimo também apresentou reversão da esteatose hepática. O aumento da expressão do PPAR-alfa paralelamente ao decréscimo da expressão do SREBP-1 explica os achados favoráveis para o fígado. A normalização do tamanho do adipócito foi consistente com os níveis maiores de adiponectina e com a redução dos níveis de TNF-alfa (P<0.0001) nos grupos tratados.Todos os tratamentos foram eficazes para controlar a síndrome metabólica. Os melhores resultados foram alcançados com a telmisartana e sitagliptina como monoterapias ou como associação entre essas, combinando a ativação parcial do PPAR-alfa no fígado com a extensão do tempo de ação das incretinas

Dieta hiperlipídica materna e pós-natal promove remodelamento adverso do fígado, pâncreas e tecido adiposo na prole

A dieta hiperlipídica (high-fat, HF) materna durante a gestação e/ou lactação aumenta a susceptibilidade da prole para o desenvolvimento de doenças crônicas na fase adulta. Verificar a hipótese que a ingestão materna de dieta HF nos períodos críticos de desenvolvimento (gestação e/ou lactação) predispõe à doença não alcoólica do fígado gorduroso e alterações pancreáticas e no tecido adiposo de camundongos machos adultos. Camundongos C57BL/6 fêmeas receberam durante a gestação e/ou lactação dieta padrão (standard chow, SC) ou HF. Filhotes machos foram divididos em cinco grupos: SC provenientes de mães SC; G provenientes de mães HF durante a gestação; L provenientes de mães HF durante a lactação; GL/HF provenientes de mães HF durante a gestação/lactação, mantendo a mesma dieta HF no período pós-natal (do desmame aos 3 meses deidade); GL provenientes de mães HF durante a gestação/lactação trocando a dieta para SC no período pós-natal (do desmame aos 3 meses deidade). Foi analisada ao longo do experimento a massa corporal da prole. No sacrifício (3 meses), o fígado, o pâncreas e a gordura epididimária foram removidos, pesados e processados e o sangue foi coletado para análise bioquímica. Ao nascimento e ao desmame, filhotes GL/HF foram mais pesados (+6% e +44%, p<0,05, respectivamente) que os filhotes SC. Os filhotes G apresentaram resistência à insulina e menor expressão do transportador de glicose no fígado (GLUT-2). A esteatose hepática foi observada nos grupos G, L, GL e principalmente nos filhotes do grupo GL/HF. A expressão hepática da proteína ligante de elementos regulatórios de esteróis (SREBP-1c) estava aumentada nos filhotes G, GL e GL/HF. Os filhotes G, GL e GL/HF apresentaram hipertrofia da ilhota pancreática e dos adipócitos quando comparados com o grupo SC. O consumo de dieta HF durante a gestação mostra-se ser o período mais prejudicial para os filhotes adultos de camundongos. A programação metabólica por dieta HF leva ao remodelamento adverso do fígado, do pâncreas e do tecido adiposo

Dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose em camundongos suíços: metabolismo de carboidratos, fígado e tecido adiposo

A doença hepática gordurosa não alcoólica é uma desordem multifatorial causada principalmente por excesso nutricional e resistência à insulina, com prevalência estimada de 20-40% nos países ocidentais. A dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose pode influenciar no desenvolvimento da esteatose hepática associada à obesidade e a resistência à insulina. O fígado, por assumir papel central no controle metabólico, é um órgão alvo nos casos de excesso alimentar, ocasionando, principalmente, acúmulo de gotículas de gordura nos hepatócitos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o início das alterações morfológicas e metabólicas no fígado e no tecido adiposo de camundongos suíços machos alimentados com dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose. Camundongos suíços machos aos três meses de idade foram divididos em quatro grupos nutricionais: dieta padrão (SC), dieta hiperlipídica (HF), dieta rica em sacarose (HSu) e dieta hiperlipídica rica em sacarose (HFHSu). Os animais receberam as respectivas dietas durante quatro semanas. A massa corporal, a ingestão alimentar e a tolerância oral à glicose foram avaliados. Ao sacrifício, o fígado e os depósitos de gordura corporal foram removidos e processados para análises histomorfométricas e moleculares. As amostras de sangue foram obtidas para análises bioquímicas plasmáticas. Os dados foram expressos como média e erro padrão da média e as diferenças foram testadas por one-way ANOVA com pós-teste de Holm-Sidak, e foi considerado o nível de significância de p<0,05. Os grupos HF e HFHSu apresentaram-se mais pesados quando comparados aos grupos SC e HSu. Os animais dos grupos HF, HSu e HFHSu apresentaram intolerância à glicose, esteatose hepática e aumento de triglicerídeos hepáticos quando comparados ao grupo SC (p<0,0005). Adicionalmente, houve elevação na expressão hepática das proteínas transportador de glicose 2 (GLUT-2), proteína de ligação ao elemento regulador do esterol 1-c (SREBP1-c), fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK), glicose -6- fosfatase (G6PASE), substrato do receptor da insulinaI-1 (IRS-1) e proteína quinase B (AKt/ou PKB) e redução da expressão no fígado do receptor ativador de proliferação peroxissomal (PPAR-α) nos grupos experimentais em comparação com o grupo SC (p<0,0005). A administração de dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose promoveu intolerância à glicose e danos hepáticos (hepatomegalia, esteatose, redução da beta-oxidação, aumento na lipogênese e na produção de glicose) em camundongos machos adultos.

Low alanine aminotransferase levels and higher number of cardiovascular events in people with Type 2 diabetes: analysis of the Fenofibrate Intervention and Event Lowering in Diabetes (FIELD) study.

AIMS: To determine whether alanine aminotransferase or gamma-glutamyltransferase levels, as markers of liver health and non-alcoholic fatty liver disease, might predict cardiovascular events in people with Type 2 diabetes.

METHODS: Data from the Fenofibrate Intervention and Event Lowering in Diabetes study were analysed to examine the relationship between liver enzymes and incident cardiovascular events (non-fatal myocardial infarction, stroke, coronary and other cardiovascular death, coronary or carotid revascularization) over 5 years.

RESULTS: Alanine aminotransferase level had a linear inverse relationship with the first cardiovascular event occurring in participants during the study period. After adjustment, for every 1 sd higher baseline alanine aminotransferase value (13.2 U/l), the risk of a cardiovascular event was 7% lower (95% CI 4-13; P=0.02). Participants with alanine aminotransferase levels below and above the reference range 8-41 U/l for women and 9-59 U/l for men, had hazard ratios for a cardiovascular event of 1.86 (95% CI 1.12-3.09) and 0.65 (95% CI 0.49-0.87), respectively (P=0.001). No relationship was found for gamma-glutamyltransferase.

CONCLUSIONS: The data may indicate that in people with Type 2 diabetes, which is associated with higher alanine aminotransferase levels because of prevalent non-alcoholic fatty liver disease, a low alanine aminotransferase level is a marker of hepatic or systemic frailty rather than health. This article is protected by copyright. All rights reserved.

Multifaceted roles of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) at the cellular and whole organism levels.

Chronic disorders, such as obesity, diabetes, inflammation, non-alcoholic fatty liver disease and atherosclerosis, are related to alterations in lipid and glucose metabolism, in which peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR)α, PPARβ/δ and PPARγ are involved. These receptors form a subgroup of ligand-activated transcription factors that belong to the nuclear hormone receptor family. This review discusses a selection of novel PPAR functions identified during the last few years. The PPARs regulate processes that are essential for the maintenance of pregnancy and embryonic development. Newly found hepatic functions of PPARα are the mediation of female-specific gene repression and the protection of the liver from oestrogen induced toxicity. PPARα also controls lipid catabolism and is the target of hypolipidaemic drugs, whereas PPARγ controls adipocyte differentiation and regulates lipid storage; it is the target for the insulin sensitising thiazolidinediones used to treat type 2 diabetes. Activation of PPARβ/δ increases lipid catabolism in skeletal muscle, the heart and adipose tissue. In addition, PPARβ/δ ligands prevent weight gain and suppress macrophage derived inflammation. In fact, therapeutic benefits of PPAR ligands have been confirmed in inflammatory and autoimmune diseases, such as encephalomyelitis and inflammatory bowel disease. Furthermore, PPARs promote skin wound repair. PPARα favours skin healing during the inflammatory phase that follows injury, whilst PPARβ/δ enhances keratinocyte survival and migration. Due to their collective functions in skin, PPARs represent a major research target for our understanding of many skin diseases. Taken altogether, these functions suggest that PPARs serve as physiological sensors in different stress situations and remain valuable targets for innovative therapies.

Porcine models for the metabolic syndrome, digestive and bone disorders: a general overview

The aim of this review article is to provide an overview of the role of pigs as a biomedical model for humans. The usefulness and limitations of porcine models have been discussed in terms of metabolic, cardiovascular, digestive and bone diseases in humans. Domestic pigs and minipigs are the main categories of pigs used as biomedical models. One drawback of minipigs is that they are in short supply and expensive compared with domestic pigs, which in contrast cost more to house, feed and medicate. Different porcine breeds show different responses to the induction of specific diseases. For example, ossabaw minipigs provide a better model than Yucatan for the metabolic syndrome as they exhibit obesity, insulin resistance and hypertension, all of which are absent in the Yucatan. Similar metabolic/physiological differences exist between domestic breeds (e.g. Meishan v. Pietrain). The modern commercial (e.g. Large White) domestic pig has been the preferred model for developmental programming due to the 2- to 3-fold variation in body weight among littermates providing a natural form of foetal growth retardation not observed in ancient (e.g. Meishan) domestic breeds. Pigs have been increasingly used to study chronic ischaemia, therapeutic angiogenesis, hypertrophic cardiomyopathy and abdominal aortic aneurysm as their coronary anatomy and physiology are similar to humans. Type 1 and II diabetes can be induced in swine using dietary regimes and/or administration of streptozotocin. Pigs are a good and extensively used model for specific nutritional studies as their protein and lipid metabolism is comparable with humans, although pigs are not as sensitive to protein restriction as rodents. Neonatal and weanling pigs have been used to examine the pathophysiology and prevention/treatment of microbial-associated diseases and immune system disorders. A porcine model mimicking various degrees of prematurity in infants receiving total parenteral nutrition has been established to investigate gut development, amino acid metabolism and non-alcoholic fatty liver disease. Endoscopic therapeutic methods for upper gastrointestinal tract bleeding are being developed. Bone remodelling cycle in pigs is histologically more similar to humans than that of rats or mice, and is used to examine the relationship between menopause and osteoporosis. Work has also been conducted on dental implants in pigs to consider loading; however with caution as porcine bone remodels slightly faster than human bone. We conclude that pigs are a valuable translational model to bridge the gap between classical rodent models and humans in developing new therapies to aid human health.

Food restriction and refeeding induces changes in lipid pathways and fat deposition in the adipose and hepatic tissues in rats with diet-induced obesity

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alterações bioquímicas e hepáticas em ratos submetidos à uma dieta hiperlipídica/hiperenergética

OBJETIVO: O presente estudo teve como objetivo analisar as alterações bioquímicas hepáticas decorrentes da administração de uma dieta hiperlipídica/hiperenergética em ratos. MÉTODOS: Foram utilizados 20 ratos (Wistar) com 90 dias de idade divididos em dois grupos, grupo-controle constituída por ratos eutróficos alimentados com dieta comercial para roedores e grupo-dieta constituída por ratos submetidos a uma dieta hiperlipídica/hiperenergética semi purificada feita com 35% de gordura sendo 31% de origem animal a qual possui 39% de gordura saturada e 4% de origem vegetal (óleo de soja). Os animais do grupo-controle foram mantidos com dieta comercial Purina® e o grupo-dieta com uma dieta hiperlipídica/hiperenergética constituída por 35% de gordura. Após 60 dias de administração de uma dieta hiperlipídica/hiperenergética, analisou-se massa corporal, sensibilidade à insulina, concentração sérica de glicose, insulina e ácidos graxos livres e medida do nível de triglicerídeos, lipídeos totais e atividade lipogênica hepática. RESULTADOS: O grupo-dieta apresentou maior massa corporal e resistência à insulina. No sangue não foram encontradas diferenças entre os grupos para os níveis de glicose. Foi evidenciada maior concentração de insulina e de ácidos graxos livres no soro para o grupo-dieta. No fígado o nível de lipídeos totais, triglicerídeos e taxa lipo-gênica foram superiores às do grupo-controle. CONCLUSÃO: Portanto, nossos achados demonstram que dois meses de ingestão de dieta hiperlipídica/hiperenergética por ratos adultos eleva o peso corporal, ácidos graxos livres hepáticos, diminui a sensibilidade à insulina, demostrando sinais típicos de doença hepática gordurosa não-alcoólica.

Dietary restriction, caloric value and the accumulation of hepatic fat

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Hepatocellular carcinoma and lifestyles.

The majority of hepatocellular carcinoma occurs over pre-existing chronic liver diseases that share cirrhosis as an endpoint. In the last decade, a strong association between lifestyle and hepatocellular carcinoma has become evident. Abundance of energy-rich food and sedentary lifestyles have caused metabolic conditions such as obesity and diabetes mellitus to become global epidemics. Obesity and diabetes mellitus are both tightly linked to non-alcoholic fatty liver disease and also increase hepatocellular carcinoma risk independent of cirrhosis. Emerging data suggest that physical activity not only counteracts obesity, diabetes mellitus and non-alcoholic fatty liver disease, but also reduces cancer risk. Physical activity exerts significant anticancer effects in the absence of metabolic disorders. Here, we present a systematic review on lifestyles and hepatocellular carcinoma.

Fígado gordo não-alcoólico : uma entidade emergente com potencial oncogénico

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Alcoholic liver disease in the elderly

Although per capita alcohol consumption, and thus the prevalence of alcoholic liver disease, decreases generally with age in Europe and in the United States, recently an increase in alcohol consumption has been reported in individuals over 65 years. Reasons explaining this observation may include an increase in life expectancy or a loss of life partners and, thus, loneliness and depression. Although ethanol metabolism and ethanol distribution change with age, and an elderly person's liver is more susceptible to the toxic effect of ethanol, the spectrum of alcoholic liver diseases and their symptoms and signs is similar to that seen in patients of all ages. However, prognosis of alcoholic liver disease in the elderly is poor. In addition, chronic alcohol consumption may enhance drug associated liver disease and may also act as a cofactor in other liver diseases, such as viral hepatitis and nonalcoholic fatty liver disease.

Evaluation of the transforming growth factor beta1 codon 25 (Arg-->Pro) polymorphism in alcoholic liver disease

INTRODUCTION: Liver cirrhosis develops only in a minority of heavy drinkers. Genetic factors may account for some variation in the progression of fibrosis in alcoholic liver disease (ALD). Transforming growth factor beta 1 (TGFbeta1) is a key profibrogenic cytokine in fibrosis and its gene contains several polymorphic sites. A single nucleotide polymorphism at codon 25 has been suggested to affect fibrosis progression in patients with chronic hepatitis C virus infection, fatty liver disease, and hereditary hemochromatosis. Its contribution to the progression of ALD has not been investigated sufficiently so far. PATIENTS AND METHODS: One-hundred-and-fifty-one heavy drinkers without apparent ALD, 149 individuals with alcoholic cirrhosis, and 220 alcoholic cirrhotics who underwent liver transplantation (LTX) were genotyped for TGFbeta1 codon 25 variants. RESULTS: Univariate analysis suggested that genotypes Arg/Pro or Pro/Pro are associated with decompensated liver cirrhosis requiring LTX. However, after adjusting for patients' age these genotypes did not confer a significant risk for cirrhosis requiring LTX. CONCLUSION: TGFbeta1 codon 25 genotypes Arg/Pro or Pro/Pro are not associated with alcoholic liver cirrhosis. Our study emphasizes the need for adequate statistical methods and accurate study design when evaluating the contribution of genetic variants to the course of chronic liver diseases.