Effects of Metabolic Risk Factors and Type 1 Diabetes on Brain Glucose and Brain Metabolites

The metabolic syndrome and type 1 diabetes are associated with brain alterations such as cognitive decline brain infarctions, atrophy, and white matter lesions. Despite the importance of these alterations, their pathomechanism is still poorly understood. This study was conducted to investigate brain glucose and metabolites in healthy individuals with an increased cardiovascular risk and in patients with type 1 diabetes in order to discover more information on the nature of the known brain alterations. We studied 43 20- to 45-year-old men. Study I compared two groups of non-diabetic men, one with an accumulation of cardiovascular risk factors and another without. Studies II to IV compared men with type 1 diabetes (duration of diabetes 6.7 ± 5.2 years, no microvascular complications) with non-diabetic men. Brain glucose, N-acetylaspartate (NAA), total creatine (tCr), choline, and myo-inositol (mI) were quantified with proton magnetic resonance spectroscopy in three cerebral regions: frontal cortex, frontal white matter, thalamus, and in cerebellar white matter. Data collection was performed for all participants during fasting glycemia and in a subgroup (Studies III and IV), also during a hyperglycemic clamp that increased plasma glucose concentration by 12 mmol/l. In non-diabetic men, the brain glucose concentration correlated linearly with plasma glucose concentration. The cardiovascular risk group (Study I) had a 13% higher plasma glucose concentration than the control group, but no difference in thalamic glucose content. The risk group thus had lower thalamic glucose content than expected. They also had 17% increased tCr (marker of oxidative metabolism). In the control group, tCr correlated with thalamic glucose content, but in the risk group, tCr correlated instead with fasting plasma glucose and 2-h plasma glucose concentration in the oral glucose tolerance test. Risk factors of the metabolic syndrome, most importantly insulin resistance, may thus influence brain metabolism. During fasting glycemia (Study II), regional variation in the cerebral glucose levels appeared in the non-diabetic subjects but not in those with diabetes. In diabetic patients, excess glucose had accumulated predominantly in the white matter where the metabolite alterations were also the most pronounced. Compared to the controls values, the white matter NAA (marker of neuronal metabolism) was 6% lower and mI (glia cell marker) 20% higher. Hyperglycemia is therefore a potent risk factor for diabetic brain disease and the metabolic brain alterations may appear even before any peripheral microvascular complications are detectable. During acute hyperglycemia (Study III), the increase in cerebral glucose content in the patients with type 1 diabetes was, dependent on brain region, between 1.1 and 2.0 mmol/l. An every-day hyperglycemic episode in a diabetic patient may therefore as much as double brain glucose concentration. While chronic hyperglycemia had led to accumulation of glucose in the white matter, acute hyperglycemia burdened predominantly the gray matter. Acute hyperglycemia also revealed that chronic fluctuation in blood glucose may be associated with alterations in glucose uptake or in metabolism in the thalamus. The cerebellar white matter appeared very differently from the cerebral (Study IV). In the non-diabetic men it contained twice as much glucose as the cerebrum. Diabetes had altered neither its glucose content nor the brain metabolites. The cerebellum seems therefore more resistant to the effects of hyperglycemia than is the cerebrum.

Diabetic cardiomyopathy and post-infarct ventricular remodelling : Effects of levosimendan in a rodent model of type II diabetes

Type 2 diabetes is a risk factor for the development of cardiovascular disease. Recently, the term diabetic cardiomyopathy has been proposed to describe the changes in the heart that occur in response to chronic hyperglycemia and insulin resistance. Ventricular remodelling in diabetic cardiomyopathy includes left ventricular hypertrophy, increased interstitial fibrosis, apoptosis and diastolic dysfunction. Mechanisms behind these changes are increased oxidative stress and renin-angiotensin system activation. The diabetic Goto-Kakizaki rat is a non-obese model of type 2 diabetes that exhibits defective insulin signalling. Recently two interconnected stress response pathways have been discovered that link insulin signalling, longevity, apoptosis and cardiomyocyte hypertrophy. The insulin-receptor PI3K/Ak pathway inhibits proapoptotic FOXO3a in response to insulin signalling and the nuclear Sirt1 deacetylase inhibits proapoptotic p53 and modulates FOXO3a in favour of survival and growth. --- Levosimendan is a calcium sensitizing agent used for the management of acute decompensated heart failure. Levosimendan acts as a positive inotrope by sensitizing cardiac troponin C to calcium and exerts vasodilation by opening mitochondrial and sarcolemmal ATP-sensitive potassium channels. Levosimendan has been described to have beneficial effects in ventricular remodelling after myocardial infarction. The aims of the study were to characterize whether diabetic cardiomyopathy associates with cardiac dysfunction, cardiomyocyte apoptosis, hypertrophy and fibrosis in spontaneously diabetic Goto-Kakizaki (GK) rats, which were used to model type 2 diabetes. Protein expression and activation of the Akt FOXO3a and Sirt1 p53 pathways were examined in the development of ventricular remodelling in GK rats with and without myocardial infarction (MI). The third and fourth studies examined the effects of levosimendan on ventricular remodelling and gene expression in post-MI GK rats. The results demonstrated that diabetic GK rats develop both modest hypertension and features similar to diabetic cardiomyopathy including cardiac dysfunction, LV hypertrophy and fibrosis and increased apoptotic signalling. MI induced a sustained increase in cardiomyocyte apoptosis in GK rats together with aggravated LV hypertrophy and fibrosis. The GK rat myocardium exhibited decreased Akt- FOXO3a phosphorylation and increased nuclear translocation of FOXO3a and overproduction of the Sirt1 protein. Treatment with levosimendan decreased cardiomyocyte apoptosis, senescence and LV hypertrophy and altered the gene expression profile in GK rat myocardium. The findings indicate that impaired cardioprotection via Akt FOXO3a and p38 MAPK is associated with increased apoptosis, whereas Sirt1 functions in counteracting apoptosis and the development of LV hypertrophy in the GK rat myocardium. Overall, levosimendan treatment protects against post-MI ventricular remodelling and alters the gene expression profile in the GK rat myocardium.

Proteomic profiling of high glucose primed monocytes identifies cyclophilin A as a potential secretory marker of inflammation in type 2 diabetes

Hyperglycemia is widely recognized to be a potent stimulator of monocyte activity, which is a crucial event in the pathogenesis of atherosclerosis. We analyzed the monocyte proteome for potential markers that would enhance the ability to screen for early inflammatory status in Type 2 diabetes mellitus (T2DM), using proteomic technologies. Monocytic cells (THP-1) were primed with high glucose (HG), their protein profiles were analyzed using 2DE and the downregulated differentially expressed spots were identified using MALDI TOF/MS. We selected five proteins that were secretory in function with the help of bioinformatic programs. A predominantly downregulated protein identified as cyclophilin A (sequence coverage 98%) was further validated by immunoblotting experiments. The cellular mRNA levels of cyclophilin A in various HG-primed cells were studied using qRT-PCR assays and it was observed to decrease in a dose-dependent manner. LC-ESI-MS was used to identify this protein in the conditioned media of HG-primed cells and confirmed by Western blotting as well as ELISA. Cyclophilin A was also detected in the plasma of patients with diabetes. We conclude that cyclophilin A is secreted by monocytes in response to HG. Given the paracrine and autocrine actions of cyclophilin A, the secreted immunophilin could be significant for progression of atherosclerosis in type 2 diabetes. Our study also provides evidence that analysis of monocyte secretome is a viable strategy for identifying candidate plasma markers in diabetes.

Benefício da natação em modelo experimental de doença gordurosa hepática não alcoólica e síndrome metabólica

O acúmulo crônico de gordura no fígado (doença hepática gordurosa não alcoólica ou esteatose hepática não alcoólica - NAFLD) está fortemente associada com a obesidade e a resistência à insulina. O estudo teve como objetivo investigar o efeito do exercício físico (natação) na redução da esteatose hepática e comorbidades associadas, incluindo a expressão hepática de síntese de ácidos graxos e receptor proliferador de peroxissoma atividade alfa. Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em dois grandes grupos de acordo com a dieta durante 22 semanas: dieta padrão (10% de gordura, SC) ou dieta rica em gordura (60% de gordura, HF), caracterizando os grupos sedentários SC-Sed e HF-Sed. Nas últimas 10 semanas do experimento, metade dos grupos sedentários foram submetidos ao protocolo de natação com um aumento progressivo no tempo (6/dia até 60/dia, 5x/semana), caracterizando os grupos exercitados: SC-Ex e HF-Ex. No final do experimento, comparado ao grupo SC-Sed, o grupo HF-Sed teve a massa corporal significativamente superior, hiperglicemia, hiperinsulinemia com resistência à insulina, hipertrofia dos adipócitos (com infiltrado inflamatório), hipertrofia das ilhotas pancreáticas, dislipidemia, alteração das enzimas hepáticas e inflamatórias e NAFLD com mudanças na expressão de proteínas hepáticas lipogênicas e oxidativas. O programa de natação, mesmo concomitante com a dieta rica em gordura, reduziu o excesso de peso e todos os outros resultados, especialmente a NAFLD. Os resultados permitem concluir que a natação pode atenuar os efeitos deletérios de uma dieta rica em gorduras combinado com estilo de vida sedentário em camundongos. Estes dados reforçam a idéia que o exercício físico pode ser considerado uma estratégia terapêutica não farmacológica eficaz no tratamento da NAFLD, obesidade e resistência à insulina.

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.

Avaliação dos efeitos da hiperglicemia sobre a estrutura vascular peniana em coelhos Nova Zelândia

Pacientes com diabetes mellitus (DM) têm elevadas taxas de disfunção erétil (ED). Diversos estudos examinaram esta associação. A associação entre o processo de hipertrofia vascular diabética e o grau de comprometimento dos seios cavernosos é pouco estudada. A proposta do presente estudo foi avaliar a estrutura vascular do tecido erétil de coelhos diabéticos e coelhos normais, através de histomorfometria computadorizada da artéria dorsal do pênis e dos seios vasculares cavernosos em ambos os grupos. Foram utilizados 20 coelhos adultos machos da raça Nova Zelândia, divididos em dois grupos com 10 animais cada, o grupo diabético (GD) e o grupo controle (GC). Os animais foram previamente anestesiados e os coelhos do grupo GD receberam aloxano na dose de 100mg/kg, via endovenosa para indução da diabetes. Após 10 semanas, os animais foram mortos e os pênis retirados. Fragmentos do pênis foram fixados em formalina tamponada durante 24-48 horas e processados para parafina. Para análise imunohistoquímica e identificação das fibras musculares lisas, foi utilizado o anticorpo anti alfa-actina. Foram feitas análises da espessura média das túnicas íntima e média da parede da artéria dorsal do pênis (ADP), densidade nuclear na túnica média e avaliação por microscopia de polarização do conteúdo colágeno na túnica adventícia. Na túnica íntima foram observadas vacuolizações no endotélio. Os valores encontrados para espessura de GC e GD foram respectivamente (em m): 35,0123,177 e 44,3308,434 (P=0,0350). Foi encontrada diferença na área média da parede da ADP (P=0,0179). Para densidade nuclear GC 0,0071540,001954 núcleos/μm e GD 0,0048080,002069 núcleos/μm (P=0,0855). Foram observadas mudanças na birrefringência das fibras colágenas na túnica adventícia, passando de alaranjado no grupo GC para esverdeado no grupo GD, indicando a mudança em sua espessura. A área ocupada pelos seios cavernosos apresentou diminuição significativa de 37 % no grupo diabético (P=0,0013). Este conjunto de alterações sugere que a hiperglicemia crônica provocada pelo diabetes levou a um processo de hipertrofia da musculatura lisa na parede vascular e nas trabéculas do corpo cavernoso, com diminuição da área dos seios, o que possivelmente altera as propriedades hemodinâmicas do órgão

Alterações histopatológicas pancreáticas, placentárias e na matriz extracelular hipofisária durante a diabetes mellitus gestacional

A Diabetes Mellitus Gestacional (DMG) pode ser definida como intolerância a carboidrato durante a gravidez e estima-se que pode afetar 10-22% de todas as pacientes grávidas. Durante a gravidez podem surgir diversas complicações para o feto como risco elevado de aborto espontâneo, anormalidades congênitas e morbidade e mortalidade neonatal. Entretanto, podem surgir também alterações morfofuncionais em diversos órgãos da mãe diabética, porém isso não é bem estabelecido. Investigar se haverá ou não alterações bioquímicas e histopatológicas em diversos órgãos, como hipófise, útero, placenta e pâncreas de ratas grávidas com diabetes mellitus durante e no final da gravidez e compará-las . Além disso, investigar se há alteração na matriz extracelular (MEC) da hipófise desses animais. No 5 dia de vida, ratas Wistar foram divididas em dois grupos: um tratado com estreptozotocina (Grupo Diabético / DIAB), na dose de 90 mg/kg, subcutâneo e outro grupo, que foi tratado com veículo (tampão citrato/CTR). Aos 90 dias de vidas, foram submetidas ao cruzamento. Após isso, foram sacrificadas no 11 e 21 dia de gravidez. Foram avaliados glicemia e bioquímica maternal e número de implantes .O pâncreas, útero, placenta e hipófises foram coradas com Hematoxilina e Eosina e somente as hipófises foram coradas com Massom e Picrosirius, para avaliação da MEC.Os animais diabéticos tanto do 11 quanto do 21 dia apresentaram uma redução no número de implantes, menor peso e maior glicemia e colesterol total, em relação aos animais controle independente do dia da gravidez. Não foi verificada diferença dos níveis de triglicerídeos entre os grupos não diabéticos e diabéticos, independente dos dias. Entretanto, os animais diabéticos que finalizaram o período de gestação apresentaram uma maior glicemia maternal em relação ao grupo diabético do 11 dia. Pâncreas de ratas diabéticas do 21 dia apresentaram vacuolização intracitoplasmática das ilhotas, insulite,migração de células inflamatórias, espessamento da parede do vaso e fibrose periductal e vascular. Essas alterações foram verificadas com bem menor intensidade nos animais diabéticos do 11 dia. Foi verificado que a placenta de animais diabéticos apresenta congestão na interface materno-fetal, migração celular, maior concentração de vasos maternos e fetais, mas em forma irregular , necrose e vacuolização. A hipófise de animais diabéticos mostraram células cromófobas agregadas, aumento da espessura de fibras de colágeno vermelhas da MEC, em contraste com o controle, que foi visualizado fibras em verde e em formato de feixe. A diabetes desempenhou um total remodelamento da hipófise. Gravidez de animais diabeticos mostraram maior dano ao pâncreas e placenta, especialmente no final da gravidez. Em consequência dessa alterações, esses animais diabéticos apresentaram hiperglicemia, maior colesterol total, porém menor peso materno, número de implantes e sem alterações nos triglicerídeos. Esse é o primeiro estudo a demonstrar remodelamento tecidual em alguns elementos da MEC na hipófise, como espessamento da camada da MEC e fibras de colágeno em verde. Alterações da MEC da hipófise são provavelmente devido ao processo de diabetes na gestação.

Efeitos metabólicos e testicular da administração em longo prazo de diferentes dietas hiperlipídicas em ratos adultos

A obesidade e suas complicações metabólicas afetam o sistema endócrino e vários órgãos, tais como os testículos. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da ingestão de diferentes dietas hiperlipídicas (rica em ácidos graxos saturados e/ou poliinsaturados) na massa corporal, no metabolismo de carboidratos e na morfologia testicular em ratos aos sete meses de idade. 39 ratos machos Wistar (três meses de idade) foram divididos em 4 grupos: SC (standard chow; n = 9), HF-S (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos saturados; n = 10), HF-P (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos poliinsaturados; n = 10), HF-SP (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos saturados e poliinsaturados; n = 10). A massa corporal foi monitorada semanalmente, até o final do experimento. Ao sacrifício (sete meses de idade), amostras de sangue foram coletadas e os testículos foram dissecados, pesados e processados para análises histomorfométrica, imunohistoquímica e bioquímica. Os depósitos de gordura genital foram dissecados e pesados. Os dados foram analisados por ANOVA e pós-teste de Bonferroni, considerando p < 0,05. As dietas hiperlipídicas promoveram aumento na massa corporal dos animais quando comparado ao grupo SC (p < 0,0001). Corroborando com esse resultado, os depósitos de gordura genital dos grupos hiperlipídicos (HF-S, HF-P e HF-SP) apresentaram aumento de 67%, 91% e 90% (p = 0,0004) em relação ao grupo SC, respectivamente. Quanto aos parâmetros séricos, os animais dos grupos HF-S e HF-SP apresentaram hiperglicemia (p = 0,0060), hiperinsulinemia (p = 0,0030), hipercolesterolemia (p = 0,0021). Todos os grupos hiperlipídicos apresentaram hiperleptinemia (p = 0,0019). Os níveis de triglicerídeos e testosterona não diferiram entre os grupos. Em relação ao testículo, os grupos SC, HF-P e HF-SP apresentaram maior altura do epitélio seminífero quando comparado ao grupo HF-S (p = 0,0003). No que diz respeito ao diâmetro dos túbulos seminíferos, verificou-se uma diminuição no grupo HF-SP, em comparação ao grupo SC (p = 0,0010). A proliferação celular foi reduzida no grupo HF-S comparado ao grupo SC (p = 0,0450). Não foram observadas diferenças na massa testicular e na concentração de colágeno. Diante do exposto, a administração de dieta HF, independentemente da qualidade do lipídio, promoveu o sobrepeso em ratos adultos. No entanto, a dieta rica em ácidos graxos saturados (banha de porco) promoveu alterações no metabolismo dos carboidratos e na morfologia testicular, com redução no diâmetro dos túbulos seminíferos, na altura do epitélio seminífero e na proliferação das células da linhagem espermatogênica. Estas alterações estão possivelmente relacionadas à distúrbios na espermatogênese.

Influência da grelina sobre o processo de estímulo-secreção de insulina in vitro em camundongos Swiss adultos hiperalimentados na lactação

O excesso ou a privação de nutrientes em períodos específicos do desenvolvimento, tais como a lactação, estimulam alterações no metabolismo celular, por exemplo. Estas modificações perpetuam-se ao longo da vida e em conseqüência tornam o organismo mais suscetível ao aparecimento de patologias na idade adulta (Programação Metabólica). Estudamos a influência da grelina na secreção de insulina em camundongos Swiss de 120 dias submetidos à hiperalimentação na lactação. Para induzir a hiperalimentação as ninhadas foram reduzidas a 3 filhotes machos por lactante no 3o dia de vida pós-natal. As ninhadas controle foram ajustadas para 9 filhotes machos por lactante. Na idade adulta os animais hiperalimentados (AH) exibiram em comparação aos animais controle (AC) um incremento de 20% no peso corporal, maior índice de Lee (1705,63 g/mm + 29,3 vs 1374,10 g/mm + 54,9; p< 0,001), elevação da gordura corporal (31,0% + 4,6 vs 21,5% + 3,6; p< 0,01), aumento da gordura retroperitoneal (0,79 g + 0,1 vs 0,44 g + 0,1; p< 0,001), hiperglicemia de jejum (151,83 mg/ dl + 8,3 vs 118,0 mg/ dl + 1,0; p< 0,001), hiperinsulinemia de jejum (54,06 UI/ml + 2,3 vs 19,28 UI/ml + 1,53; p< 0,001) e hipogrelinemia de jejum (98,64 pg/ml + 56,5 vs 201,14 pg/ml + 46,4; p< 0,05). Os AH apresentaram maior secreção de insulina in vitro em presença de glicose aos 10 minutos (209,66 UI/ml + 46,5; p< 0,05), 30 minutos (441,88 UI/ml + 30,2; p< 0,05) e 60 minutos (214,34 UI/ml + 29,8) em comparação aos AC, respectivamente 86,90 UI/ml + 9,5; 74,31 UI/ml + 7,7 vs 27,45 UI/ml + 6,1; p< 0,05. As ilhotas pancreáticas dos AH adultos demonstraram em relação aos AC diminuição do consumo de O2 (1,76 pmols O2/ s. ilhota-1 + 0,4 vs 4,85 pmols O2/ s. ilhota-1 + 1,5; p< 0,001) e elevação do conteúdo do receptor de grelina GHSR1A (3,05 % + 2,13 vs 0,95 % + 0,1; p< 0,05). A grelina acilada estimulou a secreção de insulina in vitro dos AC aos 30 minutos (controle com grelina: 208,50 UI/ml + 40,85 vs controle sem grelina: 74,31 UI/ml + 7,7; p< 0,05) e diminuiu a razão do controle respiratório (controle com grelina: 1,45 + 0,2 vs controle sem grelina: 2,51 + 0,7; p< 0,05). Nos AH, a grelina acilada elevou o conteúdo de GLUT2 nas ilhotas pancreáticas em relação aos AC (hiperalimentados com grelina: 2,07 % + 0,5 vs controle com grelina: 0,85 % + 0,4; p< 0,01); entretanto a grelina não foi capaz de estimular a secreção de insulina nestes animais. Concluímos que a hiperalimentação na lactação associou-se ao aumento da gordura corporal e elevou a secreção de insulina na fase tardia do desenvolvimento. A grelina acilada estimulou a secreção de insulina somente nos AC adultos.

Bioenergética mitocondrial do coração na obesidade induzida por dieta ocidental em camundongos Swiss

A obesidade, doença resultante do acúmulo excessivo de gordura corporal, é importante fator de risco para diabetes mellitus tipo 2, dislipidemias e doenças cardiovasculares, doenças de alta prevalência em todo o mundo. O processo de transição nutricional decorrente da globalização contribuiu para o crescente número de indivíduos com obesidade, principalmente pela modificação nos hábitos alimentares da população, com ampla inclusão de produtos industrializados ricos em gordura saturada, sal e açúcar, denominada dieta ocidental. Os mecanismos pelos quais a obesidade induzida por dieta leva ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares ainda não estão completamente esclarecidos na literatura, porém sabe-se que a obesidade leva ao comprometimento da função cardíaca e do metabolismo energético, aumentando a morbidade e mortalidade. Em grande parte dos estudos relacionados à obesidade, o metabolismo energético celular comprometido associa-se à disfunção mitocondrial. Neste contexto, torna-se importante avaliar a função mitocondrial na obesidade, visto que as mitocôndrias são organelas com funções-chave no metabolismo energético. No presente estudo, avaliamos inicialmente o efeito obesogênico da dieta ocidental em camundongos Swiss por 16 semanas a partir do desmame. Para tal, analisamos a ingestão alimentar, evolução da massa corporal, Índice de Lee, peso das gorduras epididimal e retroperitoneal, peso e morfologia do fígado, relação entre o peso do fígado/massa corporal, peso do ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal, glicemia de jejum e teste intraperitoneal de tolerância à glicose. Avaliamos também o consumo de oxigênio das fibras cardíacas através da respirometria de alta resolução. Além disso, o conteúdo das proteínas envolvidas no metabolismo energético: Carnitina Palmitoil Transferase 1 (CPT1), proteína desacopladora 2 (UCP2), Transportadores de glicose 1 e 4 (GLUT1 e GLUT4), proteína quinase ativada por AMP (AMPK), proteína quinase ativada por AMP fosforilada (pAMPK), receptor de insulina β (IRβ) e substrato do receptor de insulina 1 (IRS-1) foi determinado por western blotting. Nossos resultados confirmaram o caráter obesogênico da dieta ocidental, visto que os camundongos submetidos a esta dieta (GO), apresentaram-se hiperfágicos (P<0,001) e obesos (72,031,82, P<0,001), com aumento progressivo no ganho de massa corporal. Além do aumento significativo dos parâmetros: Índice de Lee (362,902,44, P<0,001), gorduras epididimal e retroperitonial (3,310,15 e 1,610,11, P<0,001), relação entre o peso do fígado/massa corporal (0,060,003, P<0,001) e peso de ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal (0,080,002, P<0,01), hiperglicemia de jejum (192,1014,75, P<0,01), intolerância à glicose (P<0,05, P<0,01) e deposição ectópica de gordura no fígado. A respirometria de alta resolução evidenciou disfunção mitocondrial cardíaca no grupo GO, com reduzida capacidade de oxidação de carboidratos e ácidos graxos (P<0,001) e aumento do desacoplamento entre a fosforilação oxidativa e a síntese de ATP (P<0,001). Os resultados de western blotting evidenciaram aumento nos conteúdos de CPT1 (1,160,08, P<0,05) e UCP2 (1,080,06, P<0,05) e redução no conteúdo de IRS-1 (0,600,08, P<0,05). Não houve diferença significativa nos conteúdos de GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK e IRβ. Em conclusão, o consumo da dieta ocidental resultou no desenvolvimento de obesidade com disfunção mitocondrial associada a alterações no metabolismo energético.

Study of urinary 8-hydroxydeoxyguanosine as a biomarker of oxidative DNA damage in diabetic nephropathy patients

Increased oxidative stress induced by hyperglycemia may contribute to the pathogenesis of diabetic complications. Urinary 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) has been reported to serve as a sensitive biomarker of oxidative DNA damage and also of oxidative stress. This article studied oxidative DNA damage in patients with diabetic nephropathy and in healthy control subjects by urinary 8-OHdG evaluations. Contents of 8-OHdG in urine were analyzed by capillary electrophoresis with end-column amperometric detection (CE-AD) after a single-step solid-phase extraction (SPE). Levels of urinary 8-OHdG in diabetic nephropathy patients with macroalbuminuria was significant higher than in control subjects (5.72 +/- 6.89 mumol/mol creatinine versus 2.33 +/- 2.83 mumol/mol creatinine, P = 0.018). A significant difference of 24 h urinary 8-OHdG excretions exists between the patients with macroalbuminuria and the patients with nonnoalbuminuria (19.2 +/- 16.8 mug/24 h versus 8.1 +/- 1.7 mug/24 h, P = 0.015). There was a positive correlation between urinary excretion of 8-OHdG and glycosylated hemoglobin (HbA(1)c) (r = 0.287, P = 0.022). A weak correlation exists between the levels of 8-OHdG and triglyceride (r = 0.230, P = 0.074). However, the urinary 8-OHdG contents are not correlated with blood pressure and total cholesterol. The increased excretion of urinary 8-OHdG is seen as indicating an increased systemic level of oxidative DNA damage in diabetic nephropathy patients. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Prediction of 30-day mortality in older patients with a first acute myocardial infarction

This study sought predictors of mortality in patients aged >or=75 years with a first ST-segment elevation myocardial infarction (STEMI) and evaluated the validity of the GUSTO-I and TIMI risk models. Clinical variables, treatment and mortality data from 433 consecutive patients were collected. Univariable and multivariable logistic regression analyses were applied to identify baseline factors associated with 30-day mortality. Subsequently a model predicting 30-day mortality was created and compared with the performance of the GUSTO-I and TIMI models. After adjustment, a higher Killip class was the most important predictor (OR 16.1; 95% CI 5.7-45.6). Elevated heart rate, longer time delay to admission, hyperglycemia and older age were also associated with increased risk. Patients with hypercholesterolemia had a significantly lower risk (OR 0.46; 95% CI 0.24-0.86). Discrimination (c-statistic 0.79, 95% CI 0.75-0.84) and calibration (Hosmer-Lemeshow 6, p = 0.5) of our model were good. The GUSTO-I and TIMI risk scores produced adequate discrimination within our dataset (c-statistic 0.76, 95% CI 0.71-0.81, and c-statistic 0.77, 95% CI 0.72-0.82, respectively), but calibration was not satisfactory (HL 21.8, p = 0.005 for GUSTO-I, and HL 20.6, p = 0.008 for TIMI). In conclusion, short-term mortality in elderly patients with a first STEMI depends most importantly on initial clinical and hemodynamic status. The GUSTO-I and TIMI models are insufficiently adequate for providing an exact estimate of 30-day mortality risk.

A Fitoterapia como tratamento complementar na Diabetes mellitus

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Alterações metabólicas no diabético

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Bioburden after Staphylococcus aureus inoculation in type 1 diabetic rats undergoing internal fixation.

SUMMARY: Fracture stabilization in the diabetic patient is associated with higher complication rates, particularly infection and impaired wound healing, which can lead to major tissue damage, osteomyelitis, and higher amputation rates. With an increasing prevalence of diabetes and an aging population, the risks of infection of internal fixation devices are expected to grow. Although numerous retrospective clinical studies have identified a relationship between diabetes and infection, currently there are few animal models that have been used to investigate postoperative surgical-site infections associated with internal fixator implantation and diabetes. The authors therefore refined the protocol for inducing hyperglycemia and compared the bacterial burden in controls to pharmacologically induced type 1 diabetic rats after undergoing internal fracture plate fixation and Staphylococcus aureus surgical-site inoculation. Using an initial series of streptozotocin doses, followed by optional additional doses to reach a target blood glucose range of 300 to 600 mg/dl, the authors reliably induced diabetes in 100 percent of the rats (n = 16), in which a narrow hyperglycemic range was maintained 14 days after onset of diabetes (mean ± SEM, 466 ± 16 mg/dl; coefficient of variation, 0.15). With respect to their primary endpoint, the authors quantified a significantly higher infectious burden in inoculated diabetic animals (median, 3.2 × 10 colony-forming units/mg dry tissue) compared with inoculated nondiabetic animals (7.2 × 10 colony-forming units/mg dry tissue). These data support the authors' hypothesis that uncontrolled diabetes adversely affects the immune system's ability to clear Staphylococcus aureus associated with internal hardware.