Efeitos in vivo e in vitro do ácido glutárico sobre parâmetros bioquímicos do metabolismo energético em cérebro médio, músculo esquelético e músculo cardíaco de ratos jovens

O ácido glutárico (AG) é o principal metabólito acumulado nos tecidos e fluidos corporais de pacientes afetados por acidemia glutárica tipo I (AG I), um erro inato do metabolismo da via catabólica dos aminoácidos lisina, hidroxilisina e triptofano causado pela deficiência severa da atividade da enzima glutaril-CoA desidrogenase. Clinicamente, os pacientes apresentam macrocefalia ao nascimento e uma hipomielinização ou desmielinização progressiva do córtex cerebral. Crises de descompensação metabólica com encefalopatia aguda ocorrem nestes pacientes principalmente entre 3 e 36 meses de vida, levando a uma marcada degeneração estriatal, que é a principal manifestação neurológica da doença. Depois de sofrer essas crises, os pacientes apresentam distonia e discinesia que progridem rapidamente e os incapacita para as atividades normais. Apesar dos sintomas neurológicos severos e achados neuropatológicos com atrofia cerebral, os mecanismos que levam ao dano cerebral na AG I são pouco conhecidos. O objetivo inicial do presente trabalho foi desenvolver um modelo animal por indução química de AG I através da injeção subcutânea do AG em ratos Wistar de forma que os níveis cerebrais deste composto atinjam concentrações similares aos encontrados em pacientes (~0,5 mM) para estudos neuroquímicos e comportamentais. Observamos que o AG atingiu concentrações no cérebro aproximadamente 10 vezes menores do que no plasma e 5 vezes menores do que nos músculos cardíaco e esquelético. O próximo passo foi investigar o efeito desse modelo sobre parâmetros do metabolismo energético no cérebro médio, bem como nos tecidos periféricos (músculo cardíaco e músculo esquelético) de ratos de 21 dias de vida Verificamos que a produção de CO2 a partir de glicose não foi alterada no cérebro médio dos ratos, bem como a atividade da creatina quinase no cérebro médio, músculo cardíaco e músculo esquelético. A atividade do complexo I-III da cadeia respiratória estava inibida em cérebro médio de ratos (25%), enquanto no músculo esquelético estavam inibidas as atividades dos complexos I-III (25%) e II-III (15%) e no músculo cardíaco não foi encontrada nenhuma inibição dos complexos da cadeia respiratória. Em seguida, testamos o efeito in vitro do AG sobre os mesmos parâmetros do metabolismo energético e observamos uma inibição das atividades do complexo I-III (20%) e da sucinato desidrogenase (30%) no cérebro médio na concentração de 5 mM do ácido. A produção de CO2, a partir de glicose e acetato, e a atividade da creatina quinase não foram alteradas pelo AG no cérebro médio dos animais. Assim, concluímos que o AG interfere no metabolismo energético celular, o que poderia explicar, ao menos em parte, a fisiopatogenia da AG I.

Efeitos de diferentes dietas sobre o metabolismo de lipídeos e de carboidratos em ratas normonutridas e desnutridas

A hipótese do fenótipo econômico propõe que a associação epidemiológica entre a restrição de crescimento intra-uterino e subseqüente desenvolvimento de Diabete Mellitus Tipo II (DM II) e a Síndrome Plurimetabólica resultam dos efeitos da má nutrição durante períodos críticos do crescimento e do desenvolvimento, que produz mudanças permanentes no metabolismo da glicose. Estas mudanças incluem capacidade reduzida para a secreção de insulina e resistência a insulina que, combinada com os efeitos da obesidade, do envelhecimento e da inatividade física, são fatores muito importantes no desenvolvimento do DM II. As ratas foram divididas em cinco grupos. Dois grupos receberam durante a gestação as seguintes dietas: grupo desnutrido e normonutrido: 7% e 25% de proteína e 10% de lipídio (óleo de soja), respectivamente. Após o nascimento as ratas continuaram com a dieta ofertada às mães até os 4 meses de idade. Grupo hipoprotéico e normoprotéico hiperlipídicos: 7% e 25% de proteína e 15% de lipídio (óleo de soja) durante a gestação e a lactação. Após o período lactacional as ratas dos grupos hiperlipídicos foram submetidas a uma dieta contendo 25% de proteína e 42% de lipídio (40 de banha de porco + 2% óleo de soja) até aos 8 meses de idade. O grupo que foi submetido a dieta comercial recebeu esta dieta durante a gestação e o período pós-natal. O objetivo do presente trabalho foi avaliar: I. Massa corporal; II. Relação tecido adiposo visceral/100 g massa corporal; III. Glicemia; IV. Concentração hepática de triglicerídeos; V. Captação de 2-deoxiglicose em fatias de músculo sóleo; VI. Teste de Sensibilidade à Insulina (TSI); VII. Teste de Tolerância à Glicose (TTG). Verificamos no presente trabalho que no grupo desnutrido: (i) a massa corporal foi menor em todas as idades avaliadas; (ii) a captação de 2-deoxiglicose em fatias de músculo foi 29,8% maior; (iii) no TTG a glicemia foi menor aos 30, 60 e 120 minutos após a injeção i.p. de glicose; (iiii) no TSI a glicemia foi menor aos 30 e 60 minutos após a injeção i.p. de insulina em relação ao grupo normonutrido. Verificamos, também, no presente trabalho que no grupo hipoprotéico hiperlipídico: (i) a relação do tecido adiposo total e visceral/100 g massa corporal foi maior nas duas idades estudadas; (ii) a captação de 2-deoxiglicose em fatias de músculo apresentou uma redução de 15,35%; (iii) a concentração plasmática de glicose foi 11,8% maior; (iiii) no TTG a glicemia foi maior, aos 30 e 60 minutos, após a injeção i.p. de glicose; (iiiii) a concentração hepática de triglicerídeos foi maior em relação ao grupo que foi submetido à dieta comercial Prévios estudos mostram que o insulto provocado pela restrição protéica durante o período fetal e lactacional aumenta a ação da insulina apesar de sua prejudicada secreção, mantendo assim uma tolerância normal à glicose. Mas, a ingestão de uma dieta hiperlipídica leva a um modesto prejuízo na ação periférica da insulina sem afetar a tolerância à glicose, em conseqüência da aumentada secreção de insulina. No entanto, a exposição crônica das duas intervenções dietéticas resulta em uma interação sinérgica, levando a um importante prejuízo na ação periférica da insulina em combinação com prejudicada resposta secretora de insulina, resultando em intolerância à glicose. Com estes resultados pode-se inferir que o genótipo econômico, a desnutrição durante a gestação e a lactação, uma dieta hiperlipídica e o estilo de vida sedentário são fatores que contribuem para o desenvolvimento da obesidade e conseqüentemente da resistência à insulina e do DM II.

Prevalência da deleção 4977pb do DNA mitocondrial em pacientes com doença renal crônica em tratamento conservador ou submetidos a hemodiálise no sul do Brasil

Introdução. Danos no DNA mitocondrial (DNAmt) têm sido descritos em pacientes com doença renal crônica (DRC). Estes danos podem ser avaliados através da deleção 4977pb do DNAmt em diversos tecidos. Métodos. Identificamos a prevalência da deleção 4977pb do DNAmt através da técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR) no sangue de pacientes com DRC em tratamento conservador (creatinina >2mg/dl) ou submetidos a hemodiálise. Resultados. A freqüência da ocorrência da deleção do DNAmt foi de 73.1% (38/52) nos pacientes com DRC submetidos a hemodiálise, 57.1% (27/42) nos pacientes com DRC em tratamento conservador e 27.8% (15/54) nos controles (P< 0.001). Não encontramos aumento da freqüência desta deleção em relação a idade dos pacientes com DRC (P= 0.54) ou ao tempo de diálise (P= 0.70). Conclusão. Danos no DNAmt podem ser induzidos pela DRC em especial nos pacientes submetidos a hemodiálise. Desta forma, a deleção 4977pb do DNAmt pode servir como um marcador de danos moleculares em pacientes com DRC.

Efeitos do exercício intermitente de alta intensidade e da suplemantação alimentar com carboidratos no metabolismo de glicídios em ratos treinados

Resumo não disponível

Efeito do trans-resveratrol sobre a longevidade e o metabolismo de glicogênio de Drosophila melanogaster em diferentes idades

O trans-resveratrol é uma fitoalexina natural encontrada em uvas, amoras, amendoim e muitas espécies de plantas. Em uvas o trans-resveratrol é responsável pela proteção natural contra doenças e sua concentração depende da origem geográfica, da variedade e dos métodos de fabricação do vinho; sendo considerado por muitos autores como um geroprotetor. O objetivo do presente trabalho foi verificar o efeito do transresveratrol na longevidade e no metabolismo de carboidratos (glicogênio, atividade e expressão da enzima glicogênio fosforilase - GFT) de Drosophila melanogaster em diferentes idades (0, 7, 14, 18 e 21 dias). Para a análise da longevidade espécimes de D. melanogaster com idade de 10 dias foram colocados em vidros contendo meio de cultura padrão acrescido de água ou dimetilsulfóxido (DMSO) 0,03%, ou trans-resveratrol nas concentrações de 1, 10 ou 20μM para ovoposição durante 24 horas, a prole recebeu os seus respectivos tratamentos durante toda a vida. Para as análises do metabolismo de glicogênio os espécimes de D. melanogaster foram colocados em meio de cultura padrão adicionado de água ou dimetilsulfóxido 0,03% (DMSO) ou ainda, trans-resveratrol na concentração de 1μM dissolvido em DMSO (0,03%) para ovoposição; seus ovos foram mantidos até a eclosão, durante a fase adulta os animais continuaram a receber os seus respectivos tratamentos até os pontos em que foram feitas as determinações bioquímicas e moleculares. Os resultados indicam que o tratamento com trans-resveratrol modulou o metabolismo de carboidratos em fêmeas e em machos de forma diferenciada; contudo, este composto não foi capaz de alterar a expressão gênica da GFT. Nas fêmeas tratadas com trans-resveratrol 1μM verificou-se um aumento de 127% na longevidade quando comparado ao grupo controle. Já nos machos tratados com trans-resveratrol 1μM observou-se um acréscimo de 50% na longevidade quando comparado ao grupo controle. Em ambos sexos tratados com Trans-resveratrol 10 e 20μM não houve aumento significativo da longevidade. Com base nos resultados podemos sugerir que o trans-resveratrol como outros antioxidantes descritos na literatura tem seus efeitos benéficos na menor dose administrada, podendo nas doses mais elevadas estar atuando como um pró-oxidante. Os resultados obtidos sugerem que o trans-resveratrol modula o metabolismo do glicogênio tanto em machos como em fêmeas e aumenta a longevidade do modelo experimental testado.

Morfologia, estrutura celular, metabolismo, nutrição e multiplicação de bactérias e leveduras

Unidade 2

A infecção por Leishmania infantum chagasi altera o metabolismo lipídico do hospedeiro

American visceral leishmaniasis (AVL), caused by Leishmania infantum chagasi (L.i.chagasi), stands as a public health problem in Brazil, with human and canine cases related in all states..Lipid metabolism can be modified in several status of infection. For example, experimental studies show that the cholesterol is necessary to internalization and replication of L.i.chagasi in macrophages through caveolar domains. Patients with AVL present low levels of cholesterol and a visible triglycerides increase. This work aimed to evaluate the lipid metabolism in several post-infection status by L.i.chagasi, including individuals with symptomatic infection (AVL), and asymptomatic. The levels of cholesterol, triglycerides, HDL and reactive C protein, were measured. Individuals with AVL were compared with individuals with assymptomatic infection and presented low levels of total cholesterol (128 ± 6.180 mg/dL vs. 158 ±5.733 mg/dL, p=0.0001), HDL (29 ± 1.746 mg/dL vs. 37 ± 1.647 mg/dL, p=0.0001), increased levels of triglycerides (149.5 mg/dL ± 12.72 vs. 78.00 ± 10.43 mg/dL, p=0.0095) and higher levels of reactive C protein (1.750± 0.4939 mg/dL vs. 0.40 ± 0.1707 mg/dL; p=0.0001). The expression of genes related to lipid metabolism, such as LXR-a, LXR-b, PPAR-a, PPAR-d, PPAR-g and APOE was evaluated by real time PCR. A reduction in the expression of those genes was found in the group of AVL patients corroborating the serum levels of the metabolites earlier quantified. Our findings suggest a modulation of metabolism of lipids, in the chronic phase of AVL, this could facilitate the survival of leishmania, due to the known reduction on the ability of macrophages in presenting antigens efficiently to the T cells due to the reduction in the cholesterol available, it results in a subversion of the host immunity.

Alterações no metabolismo de zinco relacionadas ao envelhecimento

Although many studies point to alterations in the organic concentrations of zinc in elderly patients, the mechanisms by which aging might cause changes in the metabolism of this nutrient remain unclear. Thus, we assessed the changes in plasma zinc, Zinc Binding Capacity to Plasma Protein (ZnBCPP) and Saturation Index (SI), comparing elderly individuals and young adults. The zinc analyses were performed by atomic absorption spectrophotometry. A statistically significant difference (p < 0.001) was found between the two groups, in relation to plasma zinc and SI, but the ZnBCPP did not differ between the younger and older subjects. In agreement with this result, it was shown in the young group that 76% (R2 = 0.760) of the ZnBCPP variations are explained by the variations in plasma zinc and SI. In the elderly group this measure decreased to 30.5% (R2 = 0.305). We conclude, therefore, that aging may be a factor associated to changes in control mechanisms and in zinc homeostasis, and could even alter ZnBCPP response patterns and other zinc-related indicators of nutritional status.

Consequências da colectomia associada à hepatectomia no metabolismo hepático e na forma e função de hemácias em ratos

This study investigated the influence of partial colectomy associated with hepatectomy on the biodistribution of the 99mTc-phytate, on metabolic parameters, as well as labeling and morphology of red blood cells. Wistar rats were distributed into three groups (each with 6), nominated as colectomy, colectomy+hepatectomy and sham. In the 30th postoperative day all rats were injected with 99mTc-phytate 0.1mL i.v. (radioactivity 0.66 MBq). After 15 minutes, liver sample was harvested and weighed. Percentage radioactivity per gram of tissue (%ATI/g) was determined using an automatic gamma-counter. Serum AST, ALT, alkaline phosphatase and red blood cells labeling were determined. The liver %ATI/g and red blood cells labeling were lower in colectomy and colectomy+hepatectomy rats than in sham rats (p <0.05), and no difference was detected comparing the colectomy and colectomy+hepatectomy groups. Red blood cells morphology did not differ among groups. Serum levels of AST, ALT and alkaline fosfatase were significantly higher in colectomy+hepatectomy than in colectomy rats (p<0.001). Hepatectomy associated with colectomy lowered the uptake of radiopharmaceutical in liver and in red blood cells in rats, coinciding with changes in liver enzymatic activity

Influência do tratamento com ácido lipoico sobre o metabolismo ósseo e perfil antioxidante de mulheres na perimenopausa

Bone is a dynamic tissue that is in constant process of remodeling in response to mechanical stress and hormonal changes. This study aimed to understand the relationship between the biochemical changes, which women in the menopausal transition are subject to, and how the use of an alternative therapy with lipoic acid (LA) could influence these changes. The study of double-blind, was carried out in perimenopausal women that underwent a three month treatment with 600 mg of AL compared with another group that received placebo during the same period. This study showed that women had a waist circunference and body mass index above the values recommended by WHO (WC ≥ 80 cm; BMI > 25kg/m2). Associated with this, these women had increased concentrations of total cholesterol and triglycerides, and borderline LDL (Total Cholesterol > 200mg/dL; Triglycerides > 150mg/dL; LDL >130mg/dL). These changes were not affected by treatment with AL. There were no shifts in liver profile (ALT, AST and GGT), kidney profile (urea, creatinine, total protein and albumin), mineral profile (Total Calcium, Ionized Calcium, Phosphorus and Magnesium) as well in bone markers (osteocalcin, Total Alkaline Phosphatase and Tartrate Resistant Acid Phosphatase) after treatment with LA. The results of the oxidative profile showed that treatment with LA decreased GPx activity (p < 0,01), while for the TBARS, GSH and SOD activity there were no differences. With regard to SOD, this enzyme will submit to be high in the placebo group after 3 months of study (p<0,05). The expression of RANKL mRNA was reduced (p < 0,05) and of RANK increased (p <0.001), after treatment with LA, while the expression of IL-6 and TNF-ɑ genes were no changed. We conclude that women already in the perimenopause stage have changes in lipid profile and body composition that could induce shifts in oxidative and bone metabolism. However, LA treatment has provided an effective effect in the oxidative and bone profile since the earliest markers such as GPx activity and mRNA expression of RANKL, respectively, were reduced associated with no change in SOD activity. These results suggest a beneficial and protective effect of LA, indicating it potential as an alternative treatment to help the to prevent the complications associated with estrogen deficiency

Estudo de polimorfismos em genes relacionados ao metabolismo do ácido fólico e sua associação com o desenvolvimento de fendas orais não-sindrômicas

The congenital facial clefts are characterized by incomplete formation of the structures that separate the oral and nasal cavity. It is known that several environmental and genetic factors are involved in its development, among these, polymorphisms associated with folic acid metabolism have been investigated. In this sense, the objective was to observe the frequency of polymorphisms C677T and A1298C methylenetetrahydrofolate reductase gene (MTHFR), methionine synthase A2756G of (MTR), A66G of methionine synthase reductase (MTRR) A80G and the reduced folate carrier (RFC1) in patients with non-syndromic oral clefts, trying to match them with their development. Methods: We studied 140 patients with non-syndromic oral clefts and their mothers and 175 control subjects with their mothers, who underwent a questionnaire to obtain family information. Were collecting blood for DNA extraction from patients and their mothers to identify the genotypes of both by PCRRFLP, in addition to carrying out the determination of glucose, AST, ALT and serum creatinine, folic acid and vitamin B12 Serum and plasma homocysteine, and the hemogram. Results: Most patients have cleft lip and palate (55.8%), followed by isolated cleft palate (24.2%) and cleft lip (20%). Regarding gender, 62% of patients were male and 48% female and, after subdivision of the type of screwdriver according to sex was found a prevalence of males in the cracks of the type lip and palate (69 %) and lip (69.2%) and in the case of cleft palate was a female predominance (59%). The average concentration of serum folate in the group of mothers of cleft patients was significantly lower (13.8 ± 2.4 ng / mL) compared with the group of mothers of control subjects (18.8 ± 3.4 ng / mL) This was also observed for the group of cleft children as compared to controls, the dosage of folic acid had a significant difference with values of 15.6 ± 0.6 (ng / mL) and 17.9 ± 0.6 (ng / mL), respectively. For the biochemical measurements of glucose, AST, ALT and creatinine were not statistically different, nor was observed for haematological parameters performed. In assessing the frequency of polymorphisms C677T and A1298C MTHFR, A2756G MTR, MTRR A66G and A80G of the RFC1 there was no statistically significant difference in genotype distribution between cases and controls both for mothers and in the cleft. Conclusion: Although not observed association of polymorphisms with the development of cracks, the decrease in serum folate in the group of cleft patients and their mothers may reflect a disturbance in the metabolism of this metabolite, necessitating further studies such as studies methylation and expression to further elucidate the involvement of folate in the development of oral clefts

Digestibilidade das dietas e metabolismo de suínos alimentados com dietas contendo bentonita sódica em diferentes programas alimentares

Foi realizado um experimento para avaliar a digestibilidade aparente de dietas e o metabolismo de suínos alimentados com dietas contendo bentonita sódica submetidos a diferentes programas alimentares. Foram utilizados 24 suínos machos castrados, meio irmãos paternos, com peso vivo médio inicial de 42,2kg, alojados em gaiolas metabólicas. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com três níveis de bentonita sódica (0,0; 0,3 e 0,5%) e dois programas alimentares (restrito e à vontade), com oito repetições cada. A adição de bentonita sódica não alterou (P>0,05) o consumo de ração e os balanços da energia e do nitrogênio. O consumo de ração diferiu (P<0,01) entre a alimentação restrita e à vontade (1,17 vs. 2,19kg d-1). O programa alimentar alterou (P<0,05) o balanço do N, mas não afetou (P>0,05) a retenção de N pelos animais. A alimentação à vontade alterou (P<0,05) o balanço da energia, sobretudo a energia retida (3.825 vs. 3.013kcal d-1). A adição de 0,5% de bentonita sódica nas dietas reduziu em 9% (P<0,01) a excreção fecal de fósforo. A adição de bentonita sódica nas dietas de suínos não altera os balanços da energia e do N nem as digestibilidades aparentes do Ca, Mg, Zn, Cu e Mn. A adição de bentonita sódica reduz a excreção fecal de fósforo. Não há interação entre o programa alimentar e a adição de bentonita sódica nas dietas.

Complexo enzimático para suínos: digestão, metabolismo, desempenho e impacto ambiental

Foram conduzidos dois experimentos para avaliar a suplementação enzimática (amilase, pentosanase, celulase, protease e a-galactosidase) em rações à base de milho e farelo de soja para suínos. No Exp 1, foram determinadas as digestibilidades aparentes da energia, matéria seca, proteína e das fibras das rações, com ou sem o complexo enzimático, para suínos machos castrados, com 19,96 ± 2,90 kg de peso vivo. Foi utilizado o método da coleta total de fezes e as rações foram formuladas com níveis reduzidos de energia, proteína e aminoácidos. No Exp 2, foram mensurados o desempenho, a excreção de sólidos totais e voláteis, matéria mineral, nitrogênio, macro e microminerais nas fezes, em relação ao desempenho, de suínos machos castrados dos 50 aos 151 dias de idade, com peso médio inicial de 18,34 ± 1,35 kg. Foram utilizadas três dietas, sendo uma ração formulada para atender ou exceder as exigências nutricionais dos animais, de acordo com o NRC (1998), e outras duas com níveis reduzidos de energia, proteína e aminoácidos, suplementadas ou não com o complexo enzimático. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados. A suplementação enzimática em rações contendo milho e farelo de soja não promoveu incrementos na digestibilidade de nutrientes, não melhorou o desempenho dos animais e também não reduziu a excreção de resíduos pelas fezes. Mais estudos são necessários para testar novas matrizes e diferentes níveis do complexo enzimático.