Caracteriza����o da fun����o do mon��xido de azoto e glutationo hep��ticos na sensabilidade perif��rica �� insulina

xi RESUMO A ac����o da insulina no m��sculo esquel��tico depende de um reflexo parassimp��tico hep��tico que conduz �� liberta����o de uma subst��ncia hep��tica sensibilizadora da insulina, designada por HISS, respons��vel por cerca de 55% do efeito hipoglicemiante da insulina. A ac����o da HISS �� finamente regulada pelo mon��xido de azoto (NO) hep��tico e pelo estado prandial, aumentando no per��odo p��s-prandial imediato e diminuindo progressivamente com as horas de jejum. A secre����o da HISS pode ser inibida cir��rgica ou farmacologicamente, quer por desnerva����o selectiva do plexo anterior hep��tico, quer por administra����o de atropina, quer por inibi����o do sintase do NO (NOS) hep��tico. O objectivo geral do trabalho apresentado nesta disserta����o foi a caracteriza����o da via de transdu����o de sinal que conduz �� liberta����o da HISS. O modelo utilizado neste estudo foi o rato Wistar. A sensibilidade �� insulina foi avaliada atrav��s do teste r��pido de sensibilidade �� insulina (RIST). A primeira hip��tese de trabalho testada foi que a sequ��ncia de eventos que conduzem �� secre����o da HISS inicia-se com a activa����o do sistema parassimp��tico hep��tico seguida de activa����o do NOS hep��tico com subsequente produ����o de NO e activa����o do guanilato ciclase (GC). Observou-se que a administra����o de um dador de NO reverteu a resist��ncia �� insulina induzida, quer por inibi����o do NOS hep��tico, quer por antagonismo dos receptores muscar��nicos com atropina. Em contraste, a resist��ncia �� insulina produzida por inibi����o do NOS hep��tico n��o foi revertida por administra����o intraportal de acetilcolina (ACh). Constatou-se que a inibi����o do GC hep��tico diminuiu a sensibilidade �� insulina. Estes resultados sugerem que: a ACh libertada no f��gado induz a s��ntese de NO hep��tico que conduz �� liberta����o da HISS, que por sua vez �� modulada pelo GC hep��tico. A liberta����o da HISS em resposta �� insulina �� regulada pelo estado prandial. Uma vez que os n��veis hep��ticos de glutationo (GSH) se encontram, tal como a HISS, diminu��dos no estado de jejum e aumentados ap��s a ingest��o de uma refei����o, testou-se a hip��tese de que o GSH hep��tico est�� envolvido na secre����o da HISS. Observou-se que a deple����o do GSH hep��tico induziu resist��ncia �� insulina, compar��vel �� obtida ap��s inibi����o do NOS hep��tico. Estes resultados suportam a hip��tese de que o GSH hep��tico desempenha um papel cr��tico na ac����o perif��rica da insulina. Considerando que, no estado de jejum, tanto os n��veis de GSH hep��tico como os n��veis de NO hep��tico s��o baixos, testou-se a hip��tese de que a co-administra����o intraportal de um dador de GSH e de um dador de NO promove um aumento da sensibilidade �� insulina no estado de jejum, devido ao restabelecimento do mecanismo da HISS. Observou-se que a administra����o sequencial de dadores de GSH e de NO no f��gado provocou um aumento na sensibilidade �� insulina, dependente da dose de dador de GSH administrada. Concluiu-se portanto que ambos, GSH e NO, s��o essenciais para que o mecanismo da HISS esteja completamente funcional. O GSH e o NO reagem para formar um S-nitrosotiol, o S-nitrosoglutationo (GSNO). Os resultados supra-mencionados conduziram �� formula����o da hip��tese de que a secre����o/ac����o da HISS depende da forma����o de GSNO. Observou-se que a administra����o intravenosa de S-nitrosoti��is (RSNOs) aumentou a sensibilidade �� insulina, em animais submetidos a um per��odo de jejum, ao contr��rio da administra����o intraportal destes f��rmacos, o que RSNOs t��m uma ac����o perif��rica, mas n��o hep��tica, na sensibilidade �� insulina. Os resultados obtidos conduziram �� reformula����o da hip��tese da HISS, sugerindo que a ingest��o de uma refei����o activa os nervos parassimp��ticos hep��ticos levando �� liberta����o de ACh no f��gado que, por sua vez activa o NOS. Simultaneamente, ocorre um aumento dos n��veis de GSH hep��tico que reage com o NO hep��tico para formar um composto nitrosado, o GSNO. Este composto mimetiza a ac����o hipoglicemiante da HISS no m��sculo esquel��tico. SUMMARY Insulin action at the skeletal muscle depends on a hepatic parasympathetic reflex that promotes the release of a hepatic insulin sensitizing substance (HISS) from the liver, which contributes 55% to total insulin action. HISS action is modulated by hepatic nitric oxide (NO) and also by the prandial status so as to, in the immediate ostprandial state, HISS action is maximal, decreasing with the duration of fasting. HISS secretion may be inhibited by interruption of the hepatic parasympathetic reflex, achieved either by surgical denervation of the liver or by cholinergic blockade with atropine, or by prevention of hepatic NO release, using NO synthase (NOS) antagonists. The main objective of this work was to characterize the signal transduction pathways that lead to HISS secretion by the liver. Wistar rats were used and insulin sensitivity was evaluated using the rapid insulin sensitivity test (RIST). The first hypothesis tested was that the sequence of events that lead to HISS secretion starts with an increase in the hepatic parasympathetic tone, followed by the activation of hepatic NOS and subsequent triggering of guanylate cyclase (GC). We observed that insulin resistance produced either by muscarinic receptor antagonism with atropine or by hepatic NOS inhibition was reversed by the intraportal administration of an NO donor. In contrast, intraportal acetylcholine (ACh) did not restore insulin sensitivity after NOS inhibition. We also observed that GC inhibition lead to a decrease in insulin sensitivity.These results suggest that the release of ACh in the liver activates hepatic NO synthesis in order to allow HISS secretion, through a signaling pathway modulated by GC. HISS release in response to insulin is controlled by the prandial status. The second hypothesis tested was that glutathione (GSH) is involved in HISS secretion since the hepatic levels of GSH are, like HISS action, decreased in the fasted state and increased after ingestion of a meal. We observed that hepatic GSH depletion led to insulin resistance of the same magnitude of that observed after inhibition of hepatic NOS. These results support the hypothesis that hepatic GSH is crucial in peripheral insulin action. Since, in the fasted state, both hepatic GSH and NO levels are low, we tested the hypothesis that intraportal o-administration of a GSH donor and an NO donor enhances insulin sensitivity in fasted Wistar rats, by restoring HISS secretion. We observed that GSH and NO increased insulin sensitivity in a GSH dose-dependent manner. We concluded that HISS secretion requires elevated levels of both GSH and NO in the liver. GSH and NO react to form a S-nitrosothiol, S-nitrosoglutathione (GSNO). The last hypothesis tested in this work was that HISS secretion/ action depends on the formation of GSNO. We observed that intravenous administration of -nitrosothiols (RSNOs) increased insulin sensitivity in animals fasted for 24 h, in contrast with the intraportal administration of the drug. This result suggests that RSNOs enhanced insulin sensitivity through a peripheral, and not hepatic, mechanism. The results obtained led to a restructuring of the HISS hypothesis, suggesting that the ingestion of a meal triggers the hepatic parasympathetic nerves, leading to the release of Ach in the liver, which in turn activates NOS. Simultaneously, hepatic GSH levels increase and react with NO to form a nitrosated compound, GSNO. S-nitrosoglutathione mimics HISS hypoglycaemic action at the skeletal muscle.

A regula����o end��crina dos balan��os de c��lcio

RESUMO: As concentra����es circulantes de c��lcio s��o notavelmente constantes a despeito das varia����es di��rias na absor����o intestinal e na elimina����o renal deste elemento. A regula����o da calc��mia �� um sistema complexo que compreende v��rios factores controladores (a calc��mia, a fosfor��mia, as concentra����es circulantes de paratormona (PTH) e calcitriol al��m de muitos outros factores como hormonas ester��ides em geral, outros i��es como o magn��sio e outros factores hormonais) e v��rios ��rg��os alvo (gl��ndulas paratiroideias, osso, rim e intestino). As respostas dos ��rg��os alvo tamb��m s��o muito variadas. No caso mais simples, a cristaliza����o de sais de c��lcio corresponde a uma mudan��a de fase em que participam mol��culas org��nicas que a iniciam, aceleram ou inibem. Em geral a combina����o de um factor controlador com o respectivo receptor de membrana (para polipept��deos ou i��es) ou intracelular (hormonas ester��ides) �� apenas o primeiro passo de uma cadeia bioqu��mica que introduz uma enorme amplifica����o na resposta. A esta variedade de mecanismos de resposta correspondem grandes diferen��as nos tempos de resposta que podem ser de minutos a semanas. �� hoje poss��vel ���observar��� (medir) com apreci��vel rigor nos l��quidos biol��gicos (sangue, urina, fezes, etc.) os factores mais importantes do sistema de regula����o da calc��mia (c��lcio, f��sforo, paratormona e calcitriol) assim como administrar estes factores em experi��ncias agudas. Esta possibilidade reflecte ��� se na literatura neste campo que tem vindo a crescer. O advento das t��cnicas da biologia molecular tem permitido a caracteriza����o molecular de algumas das disfun����es da homeostase do c��lcio e �� de esperar um diagn��stico fisiopatol��gico cada vez mais rigoroso dessas disfun����es. Com o avan��o dos conhecimentos nesta ��rea que n��o cessa de aumentar temos cada vez maiores capacidades para fazer diagn��sticos e �� cada vez mais dif��cil interpretar com rigor os correspondentes quadros metab��licos. A an��lise ou s��ntese de sistemas complexos �� a actividade mais nobre dos engenheiros que lhes permite desenhar pontes, diques, barcos, avi��es ou autom��veis. Com o aparecimento de computadores de m��dio ou grande porte foi ��� lhes poss��vel utilizar descri����es matem��ticas n��o s�� para desenhar sistemas como ainda para interpretar eventuais falhas na sua opera����o. Essas descri����es matem��ticas consistem numa sequ��ncia de opera����es realizadas num computador segundo um ���programa inform��tico��� que receberam a designa����o gen��rica de modelos, por analogia com as famosas leis (equa����es) da f��sica que foram deduzidas a partir de um certo n��mero de postulados e que permitem representar matematicamente processos f��sicos. As famosas leis de Newton s��o talvez os exemplos mais famosos de ���modelos��� de sistemas f��sicos. A introdu����o de modelos matem��ticos em biologia e particularmente em medicina s�� se deu recentemente.M��TODOS No trabalho que aqui se apresenta construiu - se um modelo simplificado da homeostase do c��lcio destinado ao c��lculo de vari��veis observ��veis (concentra����es de c��lcio, f��sforo, PTH e calcitriol) de modo a poderem comparar-se valores calculados com valores observados. A escolha dos componentes do modelo foi determinada pela nossa experi��ncia cl��nica e pela informa����o fisiopatol��gica e cl��nica publicada. Houve a preocupa����o de construir o modelo de forma modular de modo a ser poss��vel a sua expans��o sem grandes transforma����es na descri����o matem��tica (e inform��tica) j�� existente. Na sua fase actual o modelo n��o pode ser usado como instrumento de diagn��stico. �� antes uma ferramenta destinada a esclarecer ���em princ��pio��� mecanismos fisiopatol��gicos. Usou ��� se o modelo para simular um certo n��mero de observa����es publicadas e para exemplificar a sua eventual aplica����o cl��nica na simula����o de situa����es hipot��ticas e na an��lise de poss��veis mecanismos fisiopatol��gicos respons��veis por situa����es de hipo ou hipercalc��mias. Simultaneamente fez ��� se uma an��lise dos dados acumulados relativos a doentes vistos no Servi��o de Endocrinologia do Instituto Portugu��s de Oncologia de Francisco Gentil ��� Centro Regional Oncol��gico de Lisboa, S.A. CONCLUS��ES Numa popula����o de 894 doentes com patologias variadas do Instituto Portugu��s de Oncologia de Lisboa os valores da calc��mia tiveram uma distribui����o normal unimodal com uma m��dia de 9.56 mg/dl, e um erro padr��o de 0.41 mg/dl. Estas observa����es sugerem que a calc��mia est�� sujeita a regula����o. A partir dos resultados publicados em que o metabolismo do c��lcio foi perturbado por infus��es de c��lcio, calcitriol ou PTH, de estudos bioqu��micos e fisiol��gicos sobre os mecanismos de ac����o de factores controladores da calc��mia e do estudo do comportamento de ��rg��os alvo (paratiroideias, intestino, osso e rim) foi poss��vel construir um modelo matem��tico de par��metros concentrados do sistema de regula����o da calc��mia. As express��es anal��ticas usadas foram baseadas na cin��tica enzim��tica de modo a que os seus par��metros tivessem um significado f��sico ou fisiol��gico simples. O modelo revelou apreci��vel robustez e flexibilidade. �� est��vel quando n��o perturbado e transita entre estados estacion��rios quando perturbado. Na sua forma actual gera simula����es que reproduzem satisfatoriamente um n��mero apreci��vel de dados experimentais colhidos em doentes. Isto n��o significa que possa ser usado como instrumento de diagn��stico aplic��vel a doentes individuais. O desenho do modelo comporta a adi����o posterior de novas rela����es quando surgirem situa����es para as quais se revele insuficiente. A utiliza����o exaustiva do modelo permitiu explicitar aspectos do metabolismo do c��lcio que ou n��o est��o contidas na sua formula����o actual ��� o aparecimento de hipertrofia ou de adenomas das paratiroideias e as altera����es na estrutura ��ssea , a participa����o de outros factores controladores ��� magn��sio, ou est��o insuficientemente descritas ��� altera����es do metabolismo do f��sforo nos hipoparatiroidismos. A an��lise dos dados relativos aos doentes do Servi��o de Endocrinologia do IPO permitiu o in��cio da caracteriza����o dos tipos de patologia que representam e de poss��veis mecanismos fisiopatol��gicos subjacentes. Estas observa����es s��o o ponto de partida para an��lises futuras. S��o exemplos das rela����es encontradas: a distribui����o dos doentes por dois grandes grupos conforme a calc��mia �� determinada pelas concentra����es circulantes de PTH ou estas s��o determinadas pela calc��mia; a distribui����o sazonal das concentra����es de Vit. D25. no sangue; a correla����o negativa entre estas e as concentra����es de PTH no sangue. Tamb��m foi poss��vel extrair a cin��tica do controlo da PTH sobre a s��ntese de calcitriol. O estudo dos n��veis circulantes de PTH no p��s-operat��rio imediato de doentes paratiroidectomizados permitiu determinar as suas taxas de degrada����o metab��lica. O modelo permitiu simular as rela����es Ca/PTH no sangue, Ca/Frac����o excretada da carga tubular, Ca/P no sangue para valores normais ou altos de Ca. Foram feitas simula����es de situa����es fisiopatol��gicas (em ���doentes virtuais���): infus��es cr��nicas de c��lcio, PTH e calcitriol; altera����es no comportamento de receptores. Estas simula����es correspondem a experi��ncias que n��o podem ser realizadas em humanos. S��o exemplos da utiliza����o do modelo na explora����o de poss��veis mecanismos fisiopatol��gicos atrav��s da observa����o de resultados quantitativos inacess��veis �� intui����o. O modelo foi ��til em duas fases do trabalho: Primeiro, durante a sua s��ntese implicou uma escolha criticamente selectiva de informa����o, sua an��lise quantitativa e processamento, uma explicita����o rigorosa (anal��tica) das rela����es funcionais entre os controladores e as vari��veis e da sua integra����o numa estrutura global; Segundo, a simula����o de situa����es experimentais ou cl��nicas (dados do Servi��o de Endocrinologia do IPO) em doentes obrigou a explicitar racioc��nios fisiopatol��gicos habitualmente formulados em bases puramente intuitivas. Esta pr��tica revelou comportamentos ��bvios ap��s as simula����es ��� ac����o reduzida das infus��es PTH (simula����o de hiperparatiroidismos prim��rios) enquanto n��o h�� inibi����o total da respectiva secre����o, necessidade de aumento da massa secretora da paratiroideia nas insufici��ncias renais avan��adas, etc. A s��ntese e utiliza����o do modelo n��o implicaram uma prepara����o matem��tica avan��ada e foram poss��veis merc�� da disponibilidade de ���software��� interactivo especificamente desenhado para a simula����o de sistemas din��micos em que os programas se escrevem em ingl��s usando a simbologia simples da ��lgebra elementar. A fun����o nobre de modelos desta natureza �� semelhante �� dos modelos usados pelos f��sicos desde o s��culo XVII: permitir explica����es de car��cter geral funcionando como uma ferramenta intelectual para manipula����o de conceitos e para a realiza����o de ���experi��ncias pensadas��� (���thought experiments���) respeitando certos princ��pios f��sicos (princ��pios de conserva����o) que estabelecem as fronteiras da realidade. -------ABSTRACT: Calcium blood levels are remarkably constant despite great variations in calcium daily intake, intestinal absorption and renal excretion. The regulation of the calcium concentration in the blood is achieved by a complex system that includes several controller factors (mainly the serum levels of calcium, phosphorus, parathyroid hormone (PTH) and calcitriol but also of steroid hormones, ions such as magnesium and other hormonal factors) and several target organs (parathyroid glands, bone, kidney and intestine). The functional response to the controlling factors obeys a variety of kinetics. The precipitation of calcium salts is a simple phase transition in which organic molecules may provide nucleation centres or inhibit the process. The combination of a controller factor with its receptor located in the cell membrane (for peptides or ions) or in the nucleus (for steroid hormones) is only the first step of a biochemical chain that introduces a huge amplification in the response. To this great variability of response we have to add the times of response that vary from minutes to weeks. It is possible to ���observe��� (measure) with great accuracy in biological fluids (blood, urine, faeces, etc.) the most important factors intervening in the calcium regulation (calcium, phosphorus, PTH and calcitriol). The response of the system to acute infusions of the controlling factors has also been studied. Using molecular biology techniques it has been possible to characterize some calcium homeostasis dysfunctions and better physiopathological diagnosis are expected. With the increasingly new knowledge in this area we have better capacity to diagnose but it is harder to explain correctly the underlying metabolic mechanisms. The analysis or synthesis of complex systems is the noble activity of engineers that enables them to draw bridges, dams, boats, airplanes or cars. With the availability of medium-large frame computers it was possible to use mathematical descriptions not only to draw systems but also to explain flaws in its operations. These mathematical descriptions are generally known as models by analogy with the laws (equations) of physics that allow the mathematical description of physical processes. In practice it is not possible to find general solutions for the mathematical descriptions of complex systems but (numeric) computations for specific situations can be obtained with digital computers. The introduction of mathematical models in biology and particularly in medicine is a recent event. METHODS In this thesis a simplified model of calcium homeostasis was built that enables the computation of observable variables (concentrations of calcium, phosphorus, PTH and calcitriol) and allows the comparison between the simulation values and observed values. The choice of the model���s components was made according to our clinical experience and to the published clinical and physiopathological data. The model has a modular design that allows future expansions with minor alterations in its structure. In its present form the model cannot be used for diagnosis. It is a tool designed to enlighten physiopathological processes. To exemplify its possible clinical application in the simulation of hypothetical situations and in the analysis of possible mechanisms responsible for hypo or hypercalcemias the model was used to simulate a certain number of published observations. An analysis of clinical and laboratory data from the Endocrinology Department of the Portuguese Cancer Institute (I.P.O.F.G.-C.R.O.L.,S.A.) is also presented. CONCLUSIONS In a population of 188 patients without an identifiable disease of the calcium metabolism at the Portuguese Cancer Institute the calcemia levels had a unimodal distribution with an average of 9.56 mg/dL and a S.E.M of 0.41 mg/dL. This observation confirms that serum calcium is regulated. Using published data; in which calcium metabolism was disrupted by calcium, PTH or calcitriol infusions; from biochemical and physiological studies of the action of controller factors on the calcemia; in which the response of target organs (parathyroid glands, intestine, bone, kidney) was studied it was possible to build a mathematical model of concentrated parameters of the calcium homeostasis. Analytical expressions used were based on enzymatic kinetics. The model is flexible and robust. It is stable when not disturbed and changes between steady states when disturbed. In its present form it provides simulations that reproduce closely a number of experimental clinical data. This does not mean that it can be used as a diagnostic tool for individual patients. The exhaustive utilisation of the model revealed the need of future expansions to include aspects of the calcium metabolism not included in its present form ���hypertrophy or adenomas of the parathyroid glands, bone structure changes, participation of other controller factors such as magnesium ��� or insufficiently described ��� phosphate metabolism in hypoparathyroidism. The analysis of the data collected from the I.P.O.���s Endocrinology Department allowed the initial characterization of the different pathologies represented and of their possible physiopathological mechanisms. These observations are a starting point for future analysis. As examples of the relations found were: the distribution of patients in two groups according to the dependency of calcium by PTH levels or PTH levels by calcium concentration; the seasonal distribution of the serum concentrations of D25; its negative correlation with PTH concentration. It was also possible to extract the kinetics of the control of the synthesis of calcitriol by PTH. The analysis of immediate post-surgical levels of PTH in parathyroidectomized patients allowed the determination of its metabolic clearance. The model also allowed the simulation of the relations between Ca/PTH in blood, serum Ca/Fraction of tubular load excreted and Ca/P in blood for normal and high values of calcium. Simulations were made of pathological situations (in ���virtual patients���): chronic infusions of calcium, PTH and calcitriol; changes in the characteristics of receptors. These simulations are not possible in real persons. They are an example of the use of this model in exploring possible mechanisms of disease through the observation of quantitative results not accessible to simple intuition. This model was useful in two phases: Firstly, its construction required a careful choice of data, its quantitative analysis and processing, an analytical description of the relations between controller factors and variables and their integration in a global structure. Secondly, the simulation of experimental or clinical (I.P.O.���s Endocrinology Department) data implied testing physiopathological explanations that previously were based on intuition. The construction and utilisation of the model didn���t demand an advanced mathematical preparation since user-friendly interactive software was used. This software was specifically designed for the simulation of dynamic systems. The programs are written in English using elementary algebra symbols. The essential function of this type of models is identical to that of those used by physicists since the XVII century which describe quantitatively natural processes and are an intellectual tool for the manipulation of concepts and the performance of ���thought experiments��� based in certain physical principles (conservation principles) that are the frontiers of reality.------------------RESUM��E: Les concentrations circulantes de calcium sont constantes m��me pendant des variations de l���absorption intestinale et de l�����limination r��nale de cet ��l��ment. La r��gulation de la calc��mie est un syst��me complexe qui comprend plusieurs ��l��ments contr��leurs (la calc��mie, la phosphor��mie, les concentrations circulantes de l���hormone parathyro��dienne (PTH) e du calcitriol et d���autres comme les hormones st��ro��des ou des ions comme le magn��sium) et plusieurs organes (glandes parathyro��diennes, l���os, le rein et l���intestin). Les r��ponses de ces organes sont vari��es. Dans le cas plus simple, la cristallisation des sels de calcium correspond �� un changement de phase dans lequel y participent des mol��cules organiques que la d��butent, l���acc��l��rent ou l���inhibent. G��n��ralement la combinaison d���un ��l��ment contr��leur avec leur r��cepteur de membrane (pour les peptides ou les ions) ou intracellulaire (pour les hormones st��ro��des) n���est que le premier pas d���une cha��ne biochimique qu���introduit une grande amplification de la r��ponse. A cette vari��t�� de r��ponses correspondent des grandes diff��rences des temps de r��ponses qu���y vont des minuits a semaines. Il est possible �� observer �� (mesurer) dans les fluides biologiques (sang, urine, f��ces, etc.) les ��l��ments plus importants du syst��me de r��gulation de la calc��mie (calcium, phosphate, PTH et le calcitriol) et les administrer en exp��rimentes aigus. Cette possibilit�� est visible dans la litt��rature publi��e dans ce domaine qui est en croissance permanente. L���avenir des techniques de biologie mol��culaire a permis caract��riser des nombreuses dysfonctions de la r��gulation de la calc��mie et on attend un diagnostique physiopathologique de ces dysfonctions chaque fois plus rigoureuses. Les connaissances dans ce domaine s���agrandissent et on a de plus de capacit��s pour faire des diagnostiques et il est chaque fois plus difficile les interpr��ter. L���analyse ou synth��se de syst��mes complexes est l���activit�� plus noble des ing��nieurs qui les permit dessiner des ponts, bateaux, avions ou automobiles. Avec des ordinateurs de m��dium ou grand port il les est possible utiliser descriptions math��matiques pour dessiner les syst��mes et interpr��ter des ��ventuelles fautes d���op��ration. Ces descriptions math��matiques sont une s��quence d���op��rations r��alis��es dans un ordinateur selon �� un programme informatique �� qui ont re��u la d��signation g��n��rique de mod��les, pour analogie avec les ��quations de la physique qui ont ��t�� d��duits d���un nombre de postul��es et qu���ont permit repr��senter des processus physiques en ��quations math��matiques. Les fameuses ��quations de Newton sont peut-��tre les exemples plus connus des syst��mes physiques. L���introduction des mod��les math��matiques en biologie et en particulier en m��decine est un ��v��nement r��cent. Dans ce travaille, on a construit un mod��le simplifi�� de l���hom��ostasie du calcium pour calculer les variables observables (concentrations de calcium, phosphate, PTH et calcitriol) pour les comparer. Les choix des components a ��t�� d��termin��s par notre exp��rience clinique et par l���information physiopathologique et clinique publi��e. Le mod��le a ��t�� construit de fa��on modulaire ce que permit leur post��rieur expansion sans des grandes alt��rations dans la description math��matique et informatique d��j�� existante. Dans cette forme le mod��le ne peut ��tre utilis�� comme un instrument de diagnostique. Il est un outil pour ��clairer la physiopathologie. Le mod��le a ��t�� utilis�� pour simuler un certain nombre d���observations publi��es et pour exemplifier leur possible utilisation clinique dans la simulation des hypoth��ses et de la physiopathologie des situations d���hypo ou hypercalc��mie. On a fait une analyse des ��l��ments des proc��s cliniques des malades observ��es dans le Service d���Endocrinologie de l���IPOFG-CROL, SA. Dans une population de 894 malades avec des diff��rentes pathologies les valeurs de calc��mie on une distribution uni modale avec une M��die de 9.56 mg/dL et une erreur standard de 0.41 mg/dL. Ces observations sugg��rent que la calc��mie soit sujette de r��gulation. En utilisant des r��sultats de travaux publi��s dans lesquels le m��tabolisme du calcium a ��t�� chang�� par des infusions de calcium, calcitriol ou PTH, des ��tudes biochimiques et physiologiques sur des m��canismes d���action des ��l��ments contr��leurs de la calc��mie et de l�����tude du comportement des organes cible (parathyro��des, intestin, rein, os), il a ��t�� possible de construire un mod��le math��matique de param��tres concentr��s du syst��me de r��gulation de la calc��mie. Les expressions analytiques utilis��es ont ��t�� bas��es sur la cin��tique enzymatique de fa��on �� que les param��tres aient eu une signification physique ou biologique. Le mod��le est stable quand il n���est pas perturb�� et transit entre ��tats stationnaires quand il est sujet a des perturbations. A ce moment il fait des simulations qui reproduisent de fa��on satisfaisant un nombre d���observations exp��rimentales. La construction du mod��le permit l���addiction de nouvelles relations dans les cas ou il est insuffisant. L���utilisation exhaustive du mod��le a permit expliciter des aspects du m��tabolisme du calcium qui y ne sont pas compris ��� l���hyperplasie ou la formation des ad��nomes des parathyro��des, les alt��rations de la structure des os, la participation d���outres ��l��ments r��gulateurs (magn��sium), ou sont insuffisamment d��crites ��� les alt��rations du m��tabolisme des phosphates dans l���hypoparathyroidism. L���analyse de l���information des malades du Service d���Endocrinologie a permit caract��riser les pathologies repr��sent��es et leurs possibles m��canismes physiopathologiques. Ces observations sont le point de d��part pour les analyses futures. Sont des exemples des relations trouv��es: la distribution des malades par deux groupes: ceux dans lequel la calc��mie est d��termin��e par la PTH ou ceux dans lesquels la PTH est d��termin��e par la calc��mie; la distribution sazonale de la concentration de la vitamine D; la corr��lation n��gative entre la vitamine D et la PTH. On a eu la possibilit�� de d��duire la cin��tique de control de la PTH sur la synth��se du calcitriol. L�����tude des niveaux circulants de PTH sur des sujets parathyroidectomis��es a permit d��duire leur taux de d��gradation m��tabolique. Le mod��le a permit simuler les relations Ca/PTH dans le sang, Ca/fraction ��limin��e par le rein, Ca/P dans le sang pour des valeurs normales ou hautes de calcium. On a fait des simulations de situations physiopathologiques (dans ���malades virtuelles���): Infusions chroniques de calcium, PTH ou calcitriol; alt��rations des r��cepteurs. Ces simulations ne peuvent pas ��tre r��alis��es dans les humains. Sont des exemples d���utilisation du mod��le dans l���exploration des possibles m��canismes de la physiopathologie en observant des r��sultats quantitatifs inaccessibles �� l���intuition. Le mod��le a ��t�� utile pendant deux ��tapes des travaux: La premi��re, dans sa construction on a choisi l���information disponible, son analyse quantitative, l���explicitation rigoureuse (analytique) des relations fonctionnelles entre les contr��leurs et les variables et sa int��gration dans une structure globale. La deuxi��me, la simulation de situations exp��rimentales ou cliniques (du Service d���Endocrinologie) a oblig�� d���expliciter des raisonnements physiopathologiques g��n��ralement formul��s utilisant l���intuition. Cette pratique a montr�� des comportements ��� action r��duite des infusions de PTH (jusqu����� l���inhibition totale de leur respective s��cr��tion), n��cessit�� d���augmenter la masse s��cr��teuse de la parathyro��de dans les insuffisants r��nales, etc. La synth��se et utilisation du mod��le n���ont pas besoin d���une formation avanc��e en math��matique et sont possibles gr��ce �� un programme interactif qui a ��t�� con��u pour la simulation des syst��mes dynamiques dans lesquels le programme se construit en anglais en utilisant la symbolique ��l��mentaire de l���alg��bre. La fonction noble de ces mod��les est semblable �� celles des physiques du XVII si��cle: Permettre ��tablir explications g��n��rales en fonctionnant comme un outil intellectuel pour manipuler des concepts et pour la r��alisation d���exp��rimentes pens��es en respectant certains principes de la physique (principe de la conservation) qu�����tablissent les fronti��res de la r��alit��.

Avalia����o funcional e farmacol��gica do corpo carot��deo do rato no envelhecimento

Resumo: O corpo carot��deo gera o quimiorreflexo �� hipoxia, tendo por objectivo principal a homeostase dos gases do sangue. Esta tese testou a hip��tese da fun����o destes quimiossensores n��o se deteriorar ao longo da idade. In vivo, em ratos anestesiados, foram estudados os efeitos da idade nas respostas cardiorespirat��rias a dois tipos de est��mulos diferentes: a isquemia carot��dea e a manipula����o farmacol��gica de dois neurotransmissores com efeitos opostos nos quimiorreceptores, a adenosina e a dopamina. O modelo de isquemia carot��dea corresponde �� oclus��o bilateral da art��ria car��tida comum, durante per��odos de 5 a 15 s, o que determina um efeito excitat��rio na ventila����o que �� abolido pela sec����o bilateral dos nervos do seio carot��deo. No estudo farmacol��gico foram analisadas as respostas cardio-respirat��rias �� adenosina e �� dopamina ex��genas na presen��a e na aus��ncia de antagonistas selectivos para os receptores A2A e D2, respectivamente. In vitro, no corpo carot��deo, foi quantificado o efeito de diferentes concentra����es de oxig��nio no conte��do do segundo mensageiro comum �� activa����o dos receptores A2A e D2, o cAMP. Em conjunto, estes resultados demonstraram que no rato o controlo da ventila����o pelo corpo carot��deo se mant��m inalterado ao longo da idade.--------------------- ABSTRACT: The carotid body initiates reflexes aimed principally at the homeostatic maintenance of blood gas tensions. This thesis tested the hypothesis of the function of these quimiossensores not deteriorate through age. In vivo, in anesthetized rats, we studied the effects of age on cardiorespiratory responses to two different types of stimuli: carotid ischemia and pharmacological manipulation of neurotransmitters with two opposite effects on chemoreceptors, adenosine and dopamine. The model of carotid ischemia corresponded to bilateral occlusion of common carotid artery, during periods of 5 to 15 s, which determines an excitatory effect on ventilation that is abolished by bilateral section of carotid sinus nerve. The pharmacological study analyzed the cardiorespiratory responses to exogenous adenosine and dopamine in the presence and absence of selective antagonists for the A2A and D2 receptors, respectively. In vitro, at the carotid body, it was quantified the effect of different concentrations of oxygen in the content of the common second messenger for the activation of A2A and D2 receptors, the cAMP. Together, these results showed that in rats the control of ventilation by carotid body remains unchanged through age.

Homogneous time resolved fluorescence: a new technique for detection and quantifications of infliximab in autoimmune patients��

RESUMO:As terapias biol��gicas revolucionaram o tratamento das doen��as autoimunes nos ��ltimos anos. Tipicamente t��m como alvos mediadores importantes no mecanismo das doen��as. Os antagonistas do fator de necrose tumoral-�� (TNF-��) s��o um grupo de agentes biol��gicos muito prescrito, pois est��o indicados no tratamento de doen��as imuno-mediadas comuns, tais como artrite reumatoide, artrite idiop��tica juvenil, artrite psori��tica, espondilite anquilosante, doen��a de Crohn e colite ulcerosa. Com o uso frequente de inibidores do TNF-��, tem-se tornado evidente que estes agentes t��m um potencial imunog��nico importante, que pode comprometer o progn��stico a longo prazo dos doentes cronicamente tratados. A produ����o de anticorpos anti-f��rmaco parece causar fal��ncia terap��utica secund��ria em muitos doentes. Um dos efeitos dos anticorpos anti-f��rmaco �� o aumento da elimina����o do f��rmaco. A elimina����o do f��rmaco, por sua vez, varia entre indiv��duos, refletindo diferentes perfis farmacocin��ticos. A determina����o dos n��veis s��ricos m��nimos do agente anti-TNF-�� �� assim muito informativa e pode auxiliar nas decis��es terap��uticas. Contudo, os testes imunol��gicos para determinar as concentra����es s��ricas do f��rmaco n��o est��o facilmente dispon��veis na pr��tica cl��nica. De forma a investigar uma nova t��cnica potencialmente fidedigna e pr��tica para a dete����o e quantifica����o dos agentes biol��gicos anti-TNF-��, foi testada a t��cnica por HTRF (homogeneous time-resolved fluorescence resonance energy transfer) para a determina����o de concentra����es s��ricas de infliximab. Apesar de apresentar algumas limita����es relacionadas com as condi����es de leitura da fluoresc��ncia, esta t��cnica provou obter resultados pr��ximos das concentra����es obtidas por ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) bridging. Adicionalmente, tem a vantagem de ser de execu����o muito mais f��cil e r��pida. Deste modo, a t��cnica por HTRF poder�� ser otimizada e tornar-se uma valiosa ferramenta laboratorial para orientar as decis��es terap��uticas em doentes autoimunes com fal��ncia da terap��utica anti-TNF-��.--------- ABSTRACT: Biologic therapies revolutionized the treatment of autoimmune diseases in the last years. Typically, they target important disease mediators. Tumor necrosis factor-alpha (TNF-��) antagonists constitute a very prescribed group of biologic agents as they are indicated for the treatment of common immune-mediated diseases, such as rheumatoid arthritis, juvenile idiopathic arthritis, psoriatic arthritis, ankylosing spondylitis, Crohn���s disease and ulcerative colitis. With the increasing use of TNF-�� inhibitors it has been noticed that they have an important immunogenic potential that can compromise long-term outcomes in chronically treated patients. The production of anti-drug antibodies seems to cause secondary therapeutic failure in many patients. One of the effects of anti-drug antibodies is the enhancement of drug clearance. Drug clearance, in turn, varies among individuals, reflecting different pharmacokinetic profiles. Determination of serum anti-TNF-�� drug trough levels is though very informative and could support treatment decisions. However, immunologic assays to determine drug serum concentrations are not readily available in clinical practice. In order to investigate a potentially reliable and practical new technique for detection and quantification of anti-TNF-�� biologic agents, homogeneous time-resolved fluorescence resonance energy transfer (HTRF) technique was tested for determination of serum infliximab concentrations. Although presenting some limitations related with fluorescence reading conditions, this technique proved to give results close to the concentrations obtained by the widely used bridging enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). In addition, it has the advantage of being much easier and faster to perform. Thus, HTRF technique can be optimized and become a valuable laboratorial tool to guide treatment decisions in autoimmune patients with anti-TNF-�� therapy failure.

Ades��o terap��utica e hipertens��o arterial : o uso de fontes administrativas de dados de prescri����o e levantamento de medica����o na estima����o da ades��o �� terap��utica com antagonistas dos recetores da angiotensina

RESUMO - Objetivos: S��o objetivos do presente estudo caraterizar a ades��o terap��utica, prim��ria e secund��ria, na Regi��o de Sa��de do Alentejo em utentes que seguiram tratamento para Hipertens��o Arterial com Antagonistas dos Receptores da Angiotensina e constatar se a adop����o de diferentes medidas produz diferentes resultados de ades��o terap��utica. Metodologia: Este estudo �� uma an��lise retrospetiva da prescri����o e levantamento de ARA nos anos de 2010 e 2011 na Regi��o de Sa��de do Alentejo. Foram considerados 22.450 utentes e cinco diferentes medidas de ades��o terap��utica: R��cio de Ades��o Prim��ria, Medication Possession Ratio, Compliance Rate, Refill Compliance Rate, Continuous Measure of Medication Gaps. Resultados: Constatou-se que a ades��o terap��utica prim��ria para os 22.450 utentes considerados na amostra foi de 0,612 (DP 0,325), a ades��o terap��utica medida pelo indicador MPR foi de 0,557 (DP 0,380), pelo indicador CR foi de 0,697 (DP 0,517), pelo indicador RCR foi de 0,695 (DP 0,518) e pelo indicador CMG foi de 0,648 (DP 0,351). Independentemente do indicador considerado, a ades��o terap��utica foi mais elevada no sexo feminino do que no sexo masculino, os utentes do sexo feminino apresentaram n��veis de sobre-aquisi����o de medica����o mais elevados e a preval��ncia de utentes que no per��odo n��o chegaram a levantar nenhuma embalagem de medica����o, n��o obstante a necessidade cl��nica ter sido identificada em pelo menos 2 momentos no per��odo, foi mais elevada no sexo masculino. As faixas et��rias acima dos 70 anos apresentaram n��veis m��dios de ades��o terap��utica significativamente superiores aos verificados nas faixas et��rias que compreendem os utentes em idade ativa. Constatou-se que os concelhos que apresentaram resultados de ades��o terap��utica inferiores �� m��dia amostral por um determinado indicador, em regra, viram confirmada essa tend��ncia pelos restantes indicadores. N��o obstante, verificou-se que os rankings de desempenho obtidos pelos cinco indicadores apresentaram concord��ncia estat��stica fraca. Conclus��es: Concluiu-se que, n��o obstante a exist��ncia de um conjunto de limita����es e condicionalismos metodol��gicos, os dados atualmente recolhidos ao n��vel da prescri����o e confer��ncia de receitu��rio permitem a mensura����o dos comportamentos de ades��o terap��utica. A inexist��ncia de consenso cient��fico terminol��gico tem conduzido �� prolifera����o de indicadores com o fito de medir a ades��o terap��utica que, sendo conceptualmente distintos na sua constru����o, conduzem a diferentes resultados de ades��o terap��utica. Os resultados obtidos pelo presente estudo permitiram confirmar este aspecto pelo que n��o se recomenda a utiliza����o de apenas um indicador para an��lise dos comportamentos de ades��o terap��utica dos utentes.

Osteoclastogenesis, inflammatory cytokines and biomarkers of bone metabolism in psoriatic arthritis

RESUMO:A artrite psori��tica (AP) �� uma doen��a inflamat��ria cr��nica caracterizada por v��rias manifesta����es nas articula����es, nas enteses e na pele. A forma����o de novo osso ap��s inflama����o nas enteses �� um dos aspetos mais intrigantes desta doen��a. Os mecanismos celulares e moleculares deste processo ainda n��o s��o completamente conhecidos. Este estudo tem como objetivo compreender melhor os mecanismos subjacentes �� forma����o e reabsor����o ��ssea, bem como o efeito de anti-inflamat��rios n��o esteroides (AINEs) nestes processos. Para atingir este objetivo foram quantificados biomarcadores do metabolismo ��sseo e citocinas inflamat��rias em doentes AP, antes e ap��s terap��utica com AINEs. Os biomarcadores selecionados foram marcadores de remodela����o ��ssea como CTX-I e P1NP, fatores de diferencia����o e ativa����o de osteoclastos como o RANKL e a OPG, inibidores da via de sinaliza����o Wnt, nomeadamente o DKK-1 e a SOST e ainda citocinas pro-inflamat��rias como a IL-22 e a IL-23 e a prostaglandina PGE2. Neste contexto foram tamb��m estabelecidas culturas celulares de mon��citos, isoladas de doentes AP e de controlos saud��veis. Os mon��citos foram cultivados in vitro em condi����es n��o estimuladas e estimuladas e realizados dois ensaios funcionais: colora����o com TRAP e ensaio de reabsor����o. Foi observada uma diminui����o nos n��veis s��ricos de CTX-I e OPG em doentes AP em rela����o aos controlos. De igual forma os n��veis s��ricos de SOST encontram-se significativamente mais baixos, em compara����o com os controlos saud��veis. Estes valores de SOST s��o semelhantes aos dos doentes com espondilite anquilosante (EA), documentados anteriormente. Os ensaios com osteoclastos confirmaram a necessidade da presen��a de RANKL para estimula����o da osteoclastog��nese e que o celecoxib parece ter um papel inibit��rio neste processo. Os resultados obtidos sugerem que a popula����o de doentes com AP analisados t��m baixos n��veis de reabsor����o ��ssea e alguma atividade na forma����o ��ssea. --------------------------- ABSTRACT: Psoriatic arthritis (PsA) is a chronic inflammatory disease characterized by several manifestations involving the joints, enthesis and the skin. New bone formation after inflammation at enthesis site has been one of the most intriguing aspects of the disease. Cellular and molecular mechanisms in this process are still not completely understood. This study aims to understand better the mechanisms underlying bone formation and resorption and the effect of non-steroid anti-inflammatory drugs (NSAIDs) in these processes. To access that, biomarkers of bone metabolism and inflammatory cytokines were measured in PsA patients��� serum before and after NSAID therapy. These selected biomarkers were bone turnover markers such as CTX-I and P1NP, osteoclast differentiation and activation factors RANKL and OPG, Wnt pathway inhibitors DKK-1 and SOST and pro-inflammatory cytokines IL-22, IL-23 and prostaglandin PGE2. In this context monocyte cell culture was also established after PBMC isolation from PsA patients and healthy controls. Monocytes were cultured in vitro under unstimulated and stimulated conditions and two functional assays were performed: TRAP staining and resorption pit assay. It was demonstrated that CTX-I and OPG serum levels in PsA patients were lower than controls. SOST levels were extremely decreased in comparison with controls, resembling the ankylosing spondylitis patients results already documented. Osteoclast assays confirmed the need of RANKL in stimulating osteoclastogenesis and that celecoxib seems to have an inhibitor role in this process. The results obtained suggest that PsA patient population analyzed in this study have low bone resorption levels and some bone formation activity.

Evolu����o, a curto prazo, do perfil do estado de nutri����o no transplante hep��tico, em adultos : contributo para otimiza����o da abordagem cl��nica e nutricional

RESUMO:Contexto: A avalia����o do estado de nutri����o do doente com indica����o para transplante hep��tico (TH) deve ser abrangente, considerando o amplo espetro de situa����es cl��nicas e metab��licas. As altera����es metab��licas relacionadas com a doen��a hep��tica podem limitar a aplica����o de m��todos de avalia����o nutricional, subestimando a desnutri����o. Ap��s o TH, �� expect��vel a revers��o dos dist��rbios metab��licos da doen��a hep��tica, pela melhoria da fun����o do f��gado. No entanto, algumas complica����es metab��licas podem surgir ap��s o TH, relacionadas com a m��-nutri����o, a desnerva����o hep��tica e o uso prolongado de imunossupress��o, comprometendo os resultados cl��nicos a longo-prazo. A medi����o longitudinal e confi��vel do metabolismo energ��tico e dos compartimentos corporais ap��s o TH, avaliada em conjunto com fatores influentes no estado de nutri����o, pode identificar precocemente situa����es de risco e otimizar e individualizar estrat��gias cl��nicas e nutricionais com vantagens no progn��stico. Objetivo: Avaliar longitudinalmente, a curto prazo, o estado de nutri����o ap��s o TH em doentes com insufici��ncia hep��tica por doen��a cr��nica e identificar os fatores, para al��m da cirurgia, que determinam diferentes evolu����es do metabolismo energ��tico e da composi����o corporal. M��todos: Foi estudada uma coorte de indiv��duos com indica����o para TH por doen��a hep��tica cr��nica, admitidos consecutivamente para TH ortot��pico eletivo, durante 2 anos. Foram programados 3 momentos de avalia����o: na ��ltima consulta pr��-TH (T0), logo que adquirida autonomia respirat��ria e funcional ap��s o TH (T1) e um m��s ap��s o TH (T2). Nesses momentos, foram medidos no mesmo dia: o suprimento nutricional por recordat��rio das ��ltimas 24 horas, o estado de nutri����o por Avalia����o Subjetiva Global (ASG), o gasto energ��tico em repouso (GER) por calorimetria indireta, a antropometria, a composi����o corporal por bioimped��ncia el��trica tetrapolar multifrequ��ncias e a for��a muscular por dinamometria de preens��o palmar. O ��ndice de massa magra (IMM) e a massa celular corporal (MCC) foram usados como indicadores do m��sculo esquel��tico e a percentagem de massa gorda (%MG) e o ��ndice de massa gorda (IMG) como indicadores de adiposidade. O GER foi comparado com o estimado pelas f��rmulas de Harris-Benedict para classifica����o do estado metab��lico em:hipermetabolismo (GER medido >120% do GER estimado), normometabolismo (GER medido entre 80 e 120% do GER estimado) e hipometabolismo (GER medido <80% do GER estimado). Foi utilizada an��lise multivari��vel: por regress��o log��stica, para identificar vari��veis associadas �� possibilidade (odds ratio ��� OR) de pertencer a cada grupo metab��lico pr��-TH; por regress��o linear m��ltipla, para identificar vari��veis associadas �� varia����o dos compartimentos corporais no per��odo p��s-TH; e por modelos de efeitos mistos generalizados, para identificar vari��veis associadas �� evolu����o do GER e dos compartimentos corporais entre o per��odo pr��- e p��s-TH. Resultados: Foram inclu��dos 56 indiv��duos com idade, m��dia (DP), 53,7 (8,5) anos, 87,5% do sexo masculino, 23,2% com doen��a hep��tica cr��nica de etiologia etan��lica. Ap��s o TH, em 60,7% indiv��duos foi administrado regime imunossupressor baseado no tacrolimus. Os indiv��duos foram avaliados [mediana (AIQ)] 90,5 (P25: 44,2; P75: 134,5) dias antes do TH (T0), 9,0 (P25: 7,0; P75: 12,0) dias ap��s o TH (T1) e 36,0 (P25: 31,0; P75: 43,0) dias ap��s o TH (T2). Ap��s o TH houve melhoria significativa do estado de nutri����o, com diminui����o da preval��ncia de desnutri����o classificada pela ASG (37,5% em T0, 16,1% em T2, p<0,001). Antes do TH, 41,1% dos indiv��duos eram normometab��licos, 37,5% hipometab��licos e 21,4% hipermetab��licos. A possibilidade de pertencer a cada grupo metab��lico pr��-TH associou-se ��: idade (OR=0,899, p=0,010) e desnutri����o pela ASG (OR=5,038, p=0,015) para o grupo normometab��lico; e ��ndice de massa magra (IMM, OR=1,264, p=0,049) e etiologia viral da doen��a hep��tica (OR=8,297, p=0,019) para o grupo hipermetab��lico. N��o se obteve modelo m��ltiplo para o grupo de hipometab��lico pr��-TH, mas foram identificadas associa����es univari��veis com a hist��ria de toxicodepend��ncia (OR=0,282, p=0,047) e com a sarcop��nia pr��- TH (OR=8,000, p=0,040). Ap��s o TH, houve normaliza����o significativa e progressiva do estado metab��lico, indicada pelo aumento da preval��ncia de normometabolismo (41,1% em T0, 57,1% em T2, p=0,040). Foram identificados diferentes perfis de evolu����o do GER ap��s o TH, estratificado pelo estado metab��lico pr��-TH: no grupo hipometab��lico pr��-TH, o GER (Kcal) aumentou significativa e progressivamente (1030,6 em T0; 1436,1 em T1, p=0,001; 1659,2 em T2, p<0,001); no grupo hipermetab��lico pr��-TH o GER diminuiu significativa e progressivamente (2097,1 em T0; 1662,5 em T1, p=0,024; 1493,0 em T2, p<0.001); no grupo normometab��lico n��o houve varia����es significativas. Os perfis de evolu����o do GER associaram-se com: peso corporal (��=9,6, p<0,001) e suprimento energ��tico (��=13,6, p=0,005) na amostra total; com peso corporal (��=7,1, p=0,018) e contributo energ��tico dos l��pidos (��=18,9, p=0,003) no grupo hipometab��lico pr��-TH; e com peso corporal (��=14,1, p<0,001) e desnutri����o pela ASG (��=-171,0, p=0,007) no grupo normometab��lico pr��-TH.Houve redu����o transit��ria dos compartimentos corporais entre T0 e T1, mas a maioria destes recuperou para valores semelhantes aos pr��-TH. As exce����es foram a ��gua extracelular, que diminuiu entre T0 e T2 (m��dia 18,2 L e 17,8 L, p=0,042), a massa gorda (m��dia 25,1 Kg e 21,7 Kg, p<0,001) e o IMG (m��dia 10,6 Kg.m-2 e 9,3 Kg.m-2, p<0,001) que diminu��ram entre T1 e T2. Relativamente �� evolu����o dos indicadores de m��sculo esquel��tico e adiposidade ao longo do estudo: a evolu����o do IMM associou-se com for��a de preens��o palmar (��=0,06, p<0,001), creatinin��mia (��=2,28, p<0,001) e n��mero total de f��rmacos administrados (��=-0,21, p<0,001); a evolu����o da MCC associou-se com for��a de preens��o palmar (��=0,16, p<0,001), creatinin��mia (��=4,17, p=0,008) e n��mero total de f��rmacos administrados (��=-0,46, p<0,001); a evolu����o da %MG associou-se com for��a de preens��o palmar (��=-0,11, p=0,028), hist��ria de toxicodepend��ncia (��=-5,75, p=0,024), creatinin��mia (��=-5,91, p=0,004) e suprimento proteico (��=-0,06, p=0,001); a evolu����o do IMG associou-se com hist��ria de toxicodepend��ncia (��=- 2,64, p=0,019), creatinin��mia (��=-2,86, p<0,001) e suprimento proteico (��=-0,02, p<0,001). A varia����o relativa (%��) desses compartimentos corporais entre T1 e T2 indicou o impacto da terap��utica imunossupressora na composi����o corporal: o regime baseado na ciclosporina associou-se positivamente com a %�� do IMM (��=23,76, p<0,001) e %�� da MCC (��=26,58, p<0,001) e negativamente com a %�� MG (��=-25,64, p<0,001) e %�� do IMG (��=-25,62, p<0,001), relativamente ao regime baseado no tacrolimus. Os ester��ides n��o influenciaram a evolu����o do GER nem com a dos compartimentos corporais. Conclus��es: O estado de nutri����o, avaliado por ASG, melhorou significativamente ap��s o TH, traduzida pela diminui����o da preval��ncia de desnutri����o. O normometabolismo pr��-TH foi prevalente e associou-se �� menor idade e �� desnutri����o pr��- TH. O hipometabolismo pr��-TH associou-se �� hist��ria de toxicodepend��ncia e �� sarcop��nia pr��-TH. O hipermetabolismo pr��-TH associou-se ao maior IMM e �� etiologia viral da doen��a hep��tica. Ap��s o TH, houve normaliza����o progressiva do estado metab��lico. Foram identificados tr��s perfis de evolu����o do GER, associando-se com: peso corporal e suprimento energ��tico na amostra total; peso corporal e contributo energ��tico dos l��pidos no grupo hipometab��lico pr��- TH; e peso corporal e desnutri����o pela ASG no grupo normometab��lico pr��-TH. Foram identificados diferentes perfis de evolu����o da composi����o corporal ap��s TH. A evolu����o do m��sculo esquel��tico associou-se positivamente com a for��a de preens��o palmar e a creatinin��mia e negativamente com o n��mero total de f��rmacos administrados. A evolu����o da adiposidade (%MG e IMG) associou-se inversamente com a hist��ria de toxicodepend��ncia, a creatinin��mia e o suprimento proteico; adicionalmente, a %MG associou-se inversamente com a for��a de preens��o palmar. O regime baseado na ciclosporina associou-se independentemente com diminui����o da adiposidade e aumento do m��sculo esquel��tico, comparativamente ao regime baseado no tacrolimus.---------------------------ABSTRACT:Background: The assessment of nutritional status in patients undergoing liver transplantation (LTx) should be comprehensive, accounting for the wide spectrum of the clinical and metabolic conditions. The metabolic disturbances related to liver disease may limit the precision and accuracy of traditional nutritional assessment methods underestimating the undernourishment. After LTx, it is expected that many metabolic derangements improve with the recovery of liver function. However, some metabolic complications arising after LTx, related to nutritional status, hepatic denervation, and prolonged immunosuppression, may compromise the longterm outcome. A reliable longitudinal assessment of both energy metabolism and body compartments after LTx, combined with assessments of other factors potentially affecting the nutritional status, may enable a better interpretation on the relationship between the metabolic and the nutritional status. These reliable assessments may precociously identify nutritional risk conditions and optimize and customize clinical and nutritional strategies improving the prognosis. Objective: To assess longitudinally the nutritional status shortly after orthotopic LTx in patients with chronic liver disease, and identify factors, beyond surgery, determining different energy metabolism and body composition profiles.Methods: A cohort of consecutive patients who underwent LTx due to chronic liver disease was studied within a period of two years. The assessments were performed in three occasions: at the last visit before LTx (T0), after surgery as soon as respiratory and functional autonomy was established (T1), and approximately one month after surgery (T2). On each occasion all assessments were performed on the same day, and included: the dietary assessment by 24- hour dietary recall, nutritional status by the Subjective Global Assessment (SGA), the resting energy expenditure (REE) by indirect calorimetry, anthropometry, body composition by multifrequency bioelectrical impedance analysis, and muscle strength by handgrip strength. Both the lean mass index (LMI) and body cell mass (BCM) were used as surrogates of skeletal muscle, and both the percentage of fat mass (%FM) and fat mass index (FMI) of adiposity. The REE was predicted according to the Harris and Benedict equation. Hypermetabolism was defined as a measured REE more than 120% of the predicted value; normometabolism as a measured REE within 80-120% of the predicted value; and hypometabolism as a measured REE less than 80% of the predicted value. Multiple regression analysis was used: by logistic regression to identify variables associated with odds of belong each pre-LTx metabolic groups; by linear multiple regression analysis to identify variables associated with body compartments relative variations (%��) in the post-LTx period; and by mixed effects models to identify variables associated with the REE and body compartments profiles pre- and post-LTx. Results: Fifty six patients with a mean (SD) of 53.7 (8.5) years of age were included, 87.5% were men and 23.2% with alcoholic liver disease. After LTx 60.7% individuals were assigned to tacrolimus-based immunosuppressive regimen. The patients were assessed at a median time (inter-quartil range) of 90.5 (P25 44.2; P75 134.5) days before LTx (T0), at a median time of 9.0 (P25 7.0; P75 12.0) (T1) and 36 (P25 31.0; P75 43.0) (T2) days after LTx. After LTx the nutritional status significantly improved: the SGA-undernourishment decreased from 37.5% (T0) to 16.1% (T2) (p<0.001). Before LTx, 41.1% patients were normometabolic, 37.5% hypometabolic, and 21.4% hypermetabolic. The predictors of each pre-LTx metabolic group were: age (OR=0.899, p=0.010) and SGA-undernourishment (OR=5.038, p=0.015) for the normometabolic group; and LMI (OR=1.264, p=0.049) and viral etiology of liver disease (OR=8.297, p=0.019) for the hypermetabolic group. No multiple model was found for the pre-LTx hypometabolic group, but univariate association was found with history of drug addiction (OR=0.282, p=0.047) and pre- LTx sarcopenia (OR=8.000, p=0.040). After LTx a significant normalization of the metabolic status occurred, indicated by the increase in the prevalence of normometabolic patients (from T0: 41.1% to T2: 57.1%, p=0.040). Different REE profiles were found with REE stratified by preoperative metabolic status: in the hypometabolic group a significant progressive increase in mean REE (Kcal) was observed (T0: 1030.6; T1: 1436.1, p=0.001; T2: 1659.2, p<0.001); in the hypermetabolic group, a significant progressive decrease in mean REE (Kcal) was observed (T0: 2097.1; T1: 1662.5, p=0.024; T2: 1493.0, p<0.001); and in the normometabolic group, no significant differences were found. The REE profiles were associated with: body weight (��- estimate=9.6, p<0.001) and energy intake (��-estimate=13.6, p=0.005) in the whole sample; with body weight (��-estimate=7.1, p=0.018) and %TEV from lipids (��-estimate=18.9, p=0.003) in the hypometabolic group; and with body weight (��-estimate=14.1, p<0.001), and SGAundernourishment (��-estimate=-171, p=0.007) in the normometabolic group. A transient decrease in most body compartments occurred from T0 to T1, with subsequent catch-up to similar preoperative values. Exceptions were the extracellular water, decreasing from T0 to T2 (mean 18.2 L to 17.8 L, p=0.042), the fat mass (mean 25.1 Kg to 21.7 Kg, p<0.001) and FMI (mean 10.6 Kg.m-2 to 9.3 Kg.m-2, p<0.001), decreasing from T1 to T2. Significant predictors of skeletal muscle and adiposity profiles were found: LMI evolution was associated with handgrip strength (��-estimate=0.06, p<0.001), serum creatinine (��- estimate=2.28, p<0.001) and number of medications (��-estimate=-0.21, p<0.001); BCM evolution was associated with handgrip strength (��-estimate=0.16, p<0.001), serum creatinine (��-estimate=4.17, p<0.001) and number of medications (��-estimate=-0.46, p<0.001); the %FM evolution was associated with handgrip strength (��-estimate=-0.11, p=0.028), history of drug addiction (��-estimate=-5.75, p=0.024), serum creatinine (��-estimate=-5.91, p=0.004) and protein intake (��-estimate=-0.06, p=0.001); and FMI evolution was associated with history of drug addiction (��-estimate=-2.64, p=0.019), serum creatinine (��-estimate=-2.86, p<0.001) and protein intake (��-estimate=-0.02, p<0.001). The %�� of the aforementioned body compartments from T1 to T2 indicated the influence of immunosuppressive agents on body composition: the cyclosporine-based regimen, compared with tacrolimus-based regimen, was positively associated with %�� LMI (��-estimate=23.76, p<0.001) and %�� BCM (��- estimate=26.58, p<0.001), and inversely associated with %�� FM (��-estimate=-25.64, p<0.001) and %�� FMI (��-estimate=-25.62, p<0.001). No significant changes in REE or body composition were observed associated with dose or duration of steroid therapy. Conclusions: The SGA-assessed nutritional status improved shortly after LTx, with significant decrease in prevalence undernourished individuals. XXI Preoperative normometabolism was prevalent and was associated with younger age and SGAundernourishment before LTx. Preoperative hypometabolism was associated with history of drug addiction and pre-LTx sarcopenia. Preoperative hypermetabolism was associated with higher LMI and viral etiology of liver disease. A significant normalization of the metabolic status was observed after LTx. The REE profiles were positively predicted by body weight and energy intake in the whole sample, by body weight and percentage of energy intake from lipids in the preoperative hypometabolic patients, and by body weight and SGA���undernourishment in the preoperative normometabolic patients. Different body composition profiles were found after LTx. Skeletal muscle profile was positively associated with handgrip strength and serum creatinine, and inversely with the number of medications. The adiposity profile was inversely associated with history of drug addiction, serum creatinine and protein intake. Additionally, the %FM evolution was inversely associated with handgrip strength. The cyclosporine-based regimen, compared with tacrolimus-based regimen, was independently associated with skeletal muscle increase and adiposity decrease.