A via L-arginina-óxido nítrico em plaquetas de adolescente com obesidade e síndrome metabólica

A prevalência da obesidade e da síndrome metabólica (SM) vem aumentando dramaticamente em jovens e está se tornando um problema de saúde pública na maioria dos países desenvolvidos e em desenvolvimento. Tanto a obesidade quanto a SM aumentam o número de pacientes expostos ao risco de doença cardiovascular. Estudos recentes mostram que uma redução na biodisponipilidade de óxido nítrico (NO) é um dos principais fatores que contribui para a ação deletéria da insulina nos vasos de pacientes adultos com obesidade e SM. O NO, potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, tem como precursor o aminoácido catiônico L-arginina que é transportado para o interior das plaquetas através do carreador y+L. Uma família de enzimas denominadas NO sintases (NOS) catalisa a oxidação da L-arginina em NO e L-citrulina e é composta de três isoformas: neuronal (nNOS), induzível (iNOS) e endotelial (eNOS). Os objetivos principais do presente estudo são de investigar diferentes etapas da via L-arginina-NO em plaquetas associando agregação plaquetária, concentração plasmática de L-arginina, estresse oxidativo, marcadores metabólicos, hormonais, clínicos e inflamatórios em pacientes adolescentes com obesidade e SM. Foram incluídos no estudo trinta adolescentes, sendo dez com obesidade, dez com SM, e dez controles saudáveis pareados por idade, sexo e classificação de Tanner (controles: n= 10, 15.6 0.7 anos; obesos: n= 10, 15 0.9 anos; SM: n= 10, 14.9 0.8 anos). O transporte de L-arginina (pmol/109céls/min) através do sistema y+L estava diminuído nos pacientes com SM (18.4 3.8) e obesidade (20.8 4.7), comparados aos controles (52.3 14.8). Houve uma correlação positiva do influxo de L-arginina via sistema y+L com os níveis de HDL-Colesterol. Por outro lado, foi encontrada uma correlação negativa do influxo de L-arginina com os níveis de insulina, os índices Homa IR, relacionado a RI, Homa Beta, relacionado a função da célula beta e também com os índices de Leptina. Em relação a produção de NO, a obesidade e a SM não afetaram a atividade e expressão das enzimas NOS. A atividade da superóxido dismutase (SOD), através da mensuração da inibição da auto-oxidação da adrenalina, mostrou diferença significativa nas plaquetas de pacientes com obesidade (4235 613,2 nMol/mg de proteína), quando comparada aos controles (1011 123,6 nmol/mg de proteína) e SM (1713 267,7 nmol/mg de proteína). A nível sistêmico, foi também evidenciada uma ativação desta enzima anti-oxidante no soro de pacientes obesos, em relação aos controles. A peroxidação lipídica avaliada pelas substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) estava inalterada no soro dos pacientes e controles. Estes resultados sugerem que o transporte de L-arginina diminuído nas plaquetas de adolescentes obesos e com SM pode ser um marcador precoce de disfunção plaquetária. A alteração desta via correlaciona-se com a resistência à insulina e hiperinsulinemia. A contribuição deste estudo e de fatores que possam ser precocemente identificados pode diminuir o risco cardiovascular na vida adulta desta população de pacientes.

Adaptações transgeracionais do pâncreas endócrino em camundongos provenientes de restrição proteica materna In Utero

A exposição materna durante o período gestacional a uma dieta restrita em proteínas (LP) prejudica o desenvolvimento do pâncreas endócrino em sua prole e aumenta a susceptibilidade à hipertensão, diabetes e obesidade na vida adulta. Há evidências de que esse fenômeno pode persistir em gerações subsequentes. Objetivou-se avaliar o efeito da restrição proteica sobre o metabolismo da glicose e morfometria pancreática na prole F3 de camundongos ao nascimento e ao desmame. Para tanto, fêmeas virgens de camundongos Suíços (F0) foram acasaladas e receberam dieta normo-proteica (19% de proteína - NP) ou uma dieta isocalórica restrita em proteínas (5% de proteína - LP) durante toda a gravidez. Durante a lactação e o restante do experimento, todos os grupos receberam a dieta NP. Os filhotes machos foram nomeados F1 (NP1 e LP1). As fêmeas F1 e F2 foram acasaladas para produzir F2 e F3 (NP2, LP2, NP3 e LP3), respectivamente. Semanalmente, os filhotes foram pesados e calculada a taxa de crescimento alométrico (log [massa corporal] = log a + log b [idade]). Os animais foram sacrificados nos dias 1 e 21 de idade, a glicemia foi determinada e o pâncreas retirado, pesado e analisado por estereologia e imunofluorescência; a insulina foi mensurada aos 21 dias. Como resultados, os filhotes restritos na primeira geração (LP1) foram menores ao nascer, mas apresentaram um crescimento acelerado nos primeiros sete dias de vida, mostrando catch-up com os controles; a prole LP2 demonstrou a maior massa corporal ao nascimento e tiveram uma taxa de crescimento mais lenta durante a lactação; não houve diferença na massa corporal e na taxa de crescimento na geração F3. A massa de pâncreas foi diminuída em LP1-LP3 ao nascimento, contudo foi aumentada em LP2 ao desmame. A densidade de volume e o diâmetro das ilhotas foram menores em todos os grupos restritos no dia 1 e 21, somente LP1 teve o menor número de ilhotas. Ao nascer, a massa de células beta foi menor em LP1-LP3 e permaneceu baixa durante a lactação. No dia 1 e 21, os filhotes foram normoglicêmicos, entretanto foram hipoinsulinêmicos ao desmame. Portanto, a restrição de proteínas em camundongos durante a gestação produz alterações morfológicas nas ilhotas pancreáticas, sugerindo que a homeostase da glicose foi mantida por um aumento da sensibilidade à insulina durante os primeiros estágios de vida na prole ao longo de três gerações consecutivas.

Efeitos precoces da dieta materna hiperlipídica sobre o crescimento e fisiopatologia do pâncreas em camundongos

Dieta materna hiperlipídica (HF) em roedores ocasiona o desenvolvimento de resistência à insulina e o diabetes mellitus tipo 2 na prole adulta. Camundongos fêmeas foram alimentadas com dieta SC (standard chow) ou HF (hiperlipídica) durante oito semanas anteriores ao acasalamento, durante o período gestacional e metade da lactação. Os filhotes machos foram avaliados ao nascimento (0 dia) e aos 10 dias de idade. Nas progenitoras, foram avaliados o ganho de massa corporal (MC), a pressão arterial (PA), a eficiência alimentar (EA) e o teste oral de tolerância à glicose (TOTG). Na prole, foram avaliadas a evolução da massa corporal (MC), a glicemia, a estrutura da ilhota do pâncreas e a massa de célula-beta. Nas progenitoras, a ganho de massa corporal (MC) e a eficiência alimentar (EA) do grupo HF apresentaram um aumento de 50% em relação ao grupo SC durante o período pré-gestacional e um aumento de 70% do ganho de MC e 250% na EA, durante a gestação (P<0,0001). A pressão arterial e os níveis de corticosterona foram maiores no grupo HF quando comparados ao grupo SC (P=0,001). Em relação à massa corporal das proles, não houve diferença ao nascimento, contudo aos 10 dias de idade o grupo HF apresentou um aumento neste parâmetro, assim como um aumento dos níveis de glicemia e aumento do diâmetro da ilhota em relação ao grupo SC (P<0,001). Ao nascimento, a razão da massa de célula-beta/massa do pâncreas (MCB/MP), foi menor no grupo HF quando comparado ao grupo SC (-54%, P<0,0001), no entanto essa diferença não foi observada aos 10 dias de idade. A MCB/MP foi maior no grupo HF aos 10 dias de idade em relação ao grupo SC (+146%, P<0,0001). Desta forma, sugere-se que a administração de dieta materna hiperlipídica durante o período pré-gestacional, durante a gestação e metade da lactação, culmina em alterações precoces no pâncreas da prole, incluindo um remodelamento e uma hipertrofia da célula-beta, a qual apresenta uma recuperação da massa de célula-beta ao final da organogênese, podendo desta forma afetar a sua função na vida adulta.

Expressão do mRNA do gene Capn 2 e índice de apoptose de ilhotas pancreáticas de rato tratadas com fibrilas de amilina e com oligômeros de amilina de tamanho intermediário

O depósito de amilina é um achado histopatológico freqüente em pacientes portadores de diabetes melito tipo 2 (DM 2) e parece estar relacionado à disfunção da célula beta pancreática característica desta doença. Apenas as moléculas de amilina que sofrem agregação in vivo, tal como a amilina humana, são citotóxicas para as células beta, enquanto as variedades não agregantes, como a amilina de rato, não apresentam efeito deletério. Com o objetivo de compreender melhor os mecanismos de toxicidade associados à forma agregante da amilina, um projeto em andamento em nosso laboratório estudou, por micro-arranjos de cDNA, o perfil de genes modulados pela amilina humana em ilhotas pancreáticas murídeas, comparando duas situações específicas: ilhotas tratadas com fibrilas de amilina (“amilina madura”) e ilhotas tratadas com oligômeros de tamanho intermediário (“amilina fresca”), já que evidências recentes apontam para um efeito deletério apenas de oligômeros de amilina. As ilhotas foram isoladas a partir de ratos Wistar, mantidas em cultura por 24 horas e a seguir tratadas com 10

Respostas fisio-patológicas e desafio por Aeromonas hydrophila em Pacu alimentado com ração suplementada com 1,3 beta-Glucano

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comportamento mecânica da mola T de Beta-titânio: influência da marca comercial e do alivio de tensão estrutural

Pós-graduação em Ciências Odontológicas - FOAR

Vitronectin modulates human mesenchymal stem cell response to insulin-like growth factor-I and transforming growth factor beta 1 in a serum-free environment

The use of animal sera for the culture of therapeutically important cells impedes the clinical use of the cells. We sought to characterize the functional response of human mesenchymal stem cells (hMSCs) to specific proteins known to exist in bone tissue with a view to eliminating the requirement of animal sera. Insulin-like growth factor-I (IGF-I), via IGF binding protein-3 or -5 (IGFBP-3 or -5) and transforming growth factor-beta 1 (TGF-beta(1)) are known to associate with the extracellular matrix (ECM) protein vitronectin (VN) and elicit functional responses in a range of cell types in vitro. We found that specific combinations of VN, IGFBP-3 or -5, and IGF-I or TGF-beta(1) could stimulate initial functional responses in hMSCs and that IGF-I or TGF-beta(1) induced hMSC aggregation, but VN concentration modulated this effect. We speculated that the aggregation effect may be due to endogenous protease activity, although we found that neither IGF-I nor TGF-beta(1) affected the functional expression of matrix metalloprotease-2 or -9, two common proteases expressed by hMSCs. In summary, combinations of the ECM and growth factors described herein may form the basis of defined cell culture media supplements, although the effect of endogenous protease expression on the function of such proteins requires investigation.

A functional screen identifies lateral transfer of beta-glucuronidase (gus) from bacteria to fungi

Lateral gene transfer (LGT) from prokaryotes to microbial eukaryotes is usually detected by chance through genome-sequencing projects. Here, we explore a different, hypothesis-driven approach. We show that the fitness advantage associated with the transferred gene, typically invoked only in retrospect, can be used to design a functional screen capable of identifying postulated LGT cases. We hypothesized that beta-glucuronidase (gus) genes may be prone to LGT from bacteria to fungi (thought to lack gus) because this would enable fungi to utilize glucuronides in vertebrate urine as a carbon source. Using an enrichment procedure based on a glucose-releasing glucuronide analog (cellobiouronic acid), we isolated two gus(+) ascomycete fungi from soils (Penicillium canescens and Scopulariopsis sp.). A phylogenetic analysis suggested that their gus genes, as well as the gus genes identified in genomic sequences of the ascomycetes Aspergillus nidulans and Gibberella zeae, had been introgressed laterally from high-GC gram(+) bacteria. Two such bacteria (Arthrobacter spp.), isolated together with the gus(+) fungi, appeared to be the descendants of a bacterial donor organism from which gus had been transferred to fungi. This scenario was independently supported by similar substrate affinities of the encoded beta-glucuronidases, the absence of introns from fungal gus genes, and the similarity between the signal peptide-encoding 5' extensions of some fungal gus genes and the Arthrobacter sequences upstream of gus. Differences in the sequences of the fungal 5' extensions suggested at least two separate introgression events after the divergence of the two main Euascomycete classes. We suggest that deposition of glucuronides on soils as a result of the colonization of land by vertebrates may have favored LGT of gus from bacteria to fungi in soils.