Reduced pancreatic β-cell mass is associated with decreased FoxO1 and Erk1/2 protein phosphorylation in low-protein malnourished rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Increased pancreatic islet mass is accompanied by activation of the insulin receptor substrate-2/serine-threonine kinase pathway and augmented cyclin D(2) protein levels in insulin-resistant rats

It is well known that glucocorticoids induce peripheral insulin resistance in rodents and humans. Here, we investigated the structural and ultrastructural modifications, as well as the proteins involved in beta-cell function and proliferation, in islets from insulin-resistant rats. Adult male Wistar rats were made insulin resistant by daily administration of dexamethasone (DEX; 1mg/kg, i.p.) for five consecutive days, whilst control (CTL) rats received saline alone. Structure analyses showed a marked hypertrophy of DEX islets with an increase of 1.7-fold in islet mass and of 1.6-fold in islet density compared with CTL islets (P < 0.05). Ultrastructural evaluation of islets revealed an increased amount of secreting organelles, such as endoplasmic reticulum and Golgi apparatus in DEX islets. Mitotic figures were observed in DEX islets at structural and ultrastructural levels. Beta-cell proliferation, evaluated at the immunohistochemical level using anti-PCNA (proliferating cell nuclear antigen), showed an increase in pancreatic beta-cell proliferation of 6.4-fold in DEX islets compared with CTL islets (P < 0.0001). Increases in insulin receptor substrate-2 (IRS-2), phosphorylated-serine-threonine kinase AKT (p-AKT), cyclin D(2) and a decrease in retinoblastoma protein (pRb) levels were observed in DEX islets compared with CTL islets (P < 0.05). Therefore, during the development of insulin resistance, the endocrine pancreas adapts itself increasing beta-cell mass and proliferation, resulting in an amelioration of the functions. The potential mechanisms that underlie these events involve the activation of the IRS-2/AKT pathway and activation of the cell cycle, mediated by cyclin D(2). These adaptations permit the maintenance of glycaemia at near-physiological ranges.

Heat transfer in laminar flow of non-Newtonian fluids in ducts of elliptical section

Laminar forced convection inside tubes of various cross-section shapes is of interest in the design of a low Reynolds number heat exchanger apparatus. Heat transfer to thermally developing, hydrodynamically developed forced convection inside tubes of simple geometries such as a circular tube, parallel plate, or annular duct has been well studied in the literature and documented in various books, but for elliptical duct there are not much work done. The main assumption used in this work is a laminar flow of a power flow inside elliptical tube, under a boundary condition of first kind with constant physical properties and negligible axial heat diffusion (high Peclet number). To solve the thermally developing problem, we use the generalized integral transform technique (GITT), also known as Sturm-Liouville transform. Actually, such an integral transform is a generalization of the finite Fourier transform where the sine and cosine functions are replaced by more general sets of orthogonal functions. The axes are algebraically transformed from the Cartesian coordinate system to the elliptical coordinate system in order to avoid the irregular shape of the elliptical duct wall. The GITT is then applied to transform and solve the problem and to obtain the once unknown temperature field. Afterward, it is possible to compute and present the quantities of practical interest, such as the bulk fluid temperature, the local Nusselt number and the average Nusselt number for various cross-section aspect ratios. (C) 2006 Elsevier. SAS. All rights reserved.

Estudo comparativo entre cinco diferentes tratamentos sobre as alterações clínicas e laboratoriais do rato diabético induzido pela aloxana

OBJETIVOS: Este estudo visa a analisar os efeitos, a longo prazo, de cinco diferentes tratamentos sobre o controle metabólico de ratos diabéticos aloxânicos. MÉTODOS: Foram analisados 7 grupos experimentais, com 50 ratos cada um, sendo: GN o grupo controle normal; GD o grupo controle diabético, sem tratamento; GI, GA e GIA os grupos tratados, respectivamente, com insulina, acarbose e associação insulina + acarbose; GTIL o grupo tratado com transplante de ilhotas de Langerhans; e o GTPD o grupo tratado com transplante pancreatoduodenal heterotópico. Parâmetros clínicos (peso, ingestão hídrica, ingestão alimentar e diurese) e laboratoriais (glicemia, glicose urinária e insulina plasmática) foram avaliados em todos os animais, no início do experimento, e após 1, 3, 6, 9 e 12 meses de seguimento. RESULTADOS: À exceção do GN, mortalidade foi observada em todos os grupos experimentais no seguimento de 12 meses (GD= 50%; GI= 20%; GA= 26%; GIA= 18%; GTIL= 4%; GTPD= 20%). em GD, GI, GA e GIA os óbitos ocorreram por distúrbios metabólicos ou hidroeletrolíticos e/ou pneumonia, diarréia e caquexia; em GTIL e GTPD todos os óbitos ocorreram por falhas técnicas no pós-operatório até 72h. Animais dos grupos GI, GA e GIA tiveram melhora significativa (p < 0,05) de todos os parâmetros clínicos e laboratoriais observados em ratos diabéticos, sem diferença de efetividade entre os tratamentos. Porém, os resultados observados nestes grupos, biologicamente não foram comparáveis aos observados em GTIL e GTPD, onde observou-se correção completa, aos níveis normais, de todas as variáveis analisadas (p<0,01). CONCLUSÕES: Os tratamentos convencionais com insulina, acarbose e insulina + acarbose melhoraram o estado diabético grave dos ratos tratados, contudo, a eficácia dos tratamentos foi significativamente inferior à oferecida pelo GTIL e GTPD.

Efeitos da ligadura do ducto pancreático e da secção ductal com livre drenagem de secreções para o peritônio sobre as funções endócrina e exócrina do pâncreas: estudo clínico e laboratorial em coelhos

As ressecções pancreáticas seguidas de anastomoses acompanham-se de altas taxas de morbidade, que incluem: surtos de pancreatite e, principalmente, fístulas digestivas. Nos transplantes pancreáticos a drenagem da parte exócrina do enxerto para o intestino ou para a bexiga, além das peculiaridades técnicas, também não é isenta de diversas complicações. Visando evitar ou atenuar tais conseqüências e simplificar a técnica cirúrgica, têm sido usadas outras abordagens para o tratamento ductal do coto/enxerto pancreático, tais como: drenagem livre de secreções para o peritônio, com o ducto pancreático aberto, ligadura ductal e oclusão do ducto com polímeros sintéticos. OBJETIVO: O presente estudo visa avaliar clínica e laboratorialmente as funções endócrina e exócrina do pâncreas de coelhos com o ducto aberto e ligado. MÉTODOS: Foram realizadas 150 operações, divididas em 3 grupos: N - manipulação/controle (n=50), A - grupo aberto (n=50), e L - ligado (n=50). Os momentos de observação foram pré-operatório, dia 0 (dia da operação) e pós-operatório (observação e sacrifício): 7 dias, 14 dias, 28 dias, 90 dias e 180 dias. Os parâmetros analisados foram: estado geral, atividade, controles do peso corporal, ingestão hídrica, ingestão alimentar e dosagens da amilase sangüínea, glicemia, glicose urinária e insulina plasmática. RESULTADOS: Todos os grupos tiveram evolução clínica similar, com bom estado geral, ganho ponderal progressivo e valores normais da ingestão hídrica e ingestão alimentar. Exceto uma significativa elevação da amilase sangüínea nas primeiras 24-48h para os 2 grupos com interferência ductal, não houve qualquer alteração dos níveis basais da glicemia, glicosúria e insulinemia entre os 3 grupos experimentais, em todos os momentos de observação. CONCLUSÃO: À exceção da amilase sangüínea, cujos níveis basais foram significativamente elevados no 1º e 2º dias de pós-operatório, as duas modalidades técnicas de abordagem da secreção exócrina do pâncreas, utilizadas em coelhos, não determinaram quaisquer alterações clínicas, bem como dos níveis basais de glicose sangüínea, glicose urinária e insulina plasmática, durante 6 meses de seguimento.

The influence of external ultrasound on the histologic architecture of the organic capsule around smooth silicone implants: Experimental study in rats

Background Capsular contracture is the main complication related to breast silicone implants, and its prevention remains a medical challenge. The authors present experimental research examining the effect of external ultrasound on the formation and contracture of peri-implant capsules.Methods In this study, 42 male Wistar rats had a 2-mm smooth surface implant placed in a dorsal submuscular pocket. They then were separated into ultrasound'' and control'' groups that received repeated external applications either with or without the ultrasound power on. Ultrasound applications were given three times a week for a period of 90 days. After that, both groups were housed under the same conditions with no application scheduled. Five animals of each group, killed at 30, 60, 90, and 180 days, had their implants removed along with the capsule, which received a special histologic preparation via annular sectioning that provided wide circumferential observation of the capsular tissue. Sections were stained with hematoxylin/eosin stain, Masson's trichrome stain, and Pricrosirius Red stain for regular microscopic evaluation under normal and polarized light.Results Histologic data showed that capsules from the ultrasound and control groups had statistically significant differences. Ultrasound application developed a capsular architecture similar to that shown within textured silicone implants, and its effect had an early definition with subsequent stabilization.Conclusion The authors conclude that early and repeated external ultrasound application enhances the thickness, cellular count, and vascularity of smooth silicone capsular tissue, whereas it diminishes the pattern of parallel orientation of collagen fibers.

Patterns of alcohol use between genders: A cross-cultural evaluation

Introduction: Alcohol use by men and women is very much influenced by social habits and customs. Cultural peculiarities and biological differences between the sexes require more focused and standardized studies. The objective was to systematize information on patterns of alcohol use between the sexes.Method: A literary review (1972-2004) identified 96 publications (Lilacs, Scielo, Medline) and some related books.Results and conclusions: Men drank more and presented more problems (legal, family, social, clinical, traumas and mortality) associated with alcohol use; the consequences of alcohol use in developing countries with low death rates is even higher. Women can face more discrimination by using alcohol as well as worse health problems when they abuse drinking (liver, pancreas, and central and peripheral nervous system problems, psychiatric comorbidity, etc.); sexual abuse is more commonly associated with women than discussing the different responses to treatment. As for social roles/responsibilities exercised by women, there are indications that marriage, employment, and children have a good influence, discouraging alcohol use, while divorce, unemployment, and no children contribute to higher consumption. For both sexes, religion was a protective factor for alcohol use; acculturation was a strong influence in the pattern of alcohol use, and alcohol worsened the evolution of existing psychiatric disorders. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Familial cancer: depressed NK-cell cytotoxicity in healthy and cancer affected members

Este estudo se reporta às funções de células natural killer (NK), como adesão, lise e citotoxicidade e de subpopulações de células T em uma família com alta prevalência de pacientes com câncer e que apresentaram: glioblastoma, leucemia mielóide crônica, osteoblastoma, melanoma e carcinomas gástrico, pancreático e cólon retal. Quinze membros dessa família foram estudados, sendo 13 sadios, acompanhados por 5 anos e dois com câncer: glioblastoma e leucemia mielóide crônica. Duas pessoas sadias, no momento da avaliação, desenvolveram posteriormente osteoblastoma mandibular ou melanoma maligno. Como controle, foram avaliados 19 indivíduos saudáveis de faixa etária equivalente. A determinação de linfócitos T CD3+ e de suas subpopulações CD4+ e CD8+ foi realizada empregando-se anticorpos monoclonais e a atividade citotóxica de células NK, avaliada pelo teste de single-cell contra células alvo da linhagem eritroleucêmica K562. Os resultados mostraram que as percentagens de células T totais (CD3+), da subpopulação CD4+ e da relação CD4/CD8 foram significativamente menores nos indivíduos da família estudada em comparação aos valores observados no grupo controle. em todos os membros dessa família a percentagem de formação de conjugados entre células NK-células alvo foi inferior ao valor mínimo observado nos controles. Essa alteração poderia estar relacionada a defeito na expressão de moléculas de adesão, presentes na membrana de células NK, como provável causa das alterações funcionais dessas células. A herança dos mecanismos determinantes desta deficiência pode ser um fator de risco, com valor prognóstico para o desenvolvimento de cancer.

Métodos para abandono do tabagismo e tratamento da dependência da nicotina

O tabagismo está relacionado a 30% das mortes por câncer. É fator de risco para desenvolver carcinomas do aparelho respiratório, esôfago, estômago, pâncreas, cérvix uterina, rim e bexiga. A nicotina induz tolerância e dependência pela ação nas vias dopaminérgicas centrais, levando às sensações de prazer e recompensa mediadas pelo sistema límbico. É estimulante do sistema nervoso central (SNC), aumenta o estado de alerta e reduz o apetite. A diminuição de 50% no consumo da nicotina pode desencadear sintomas de abstinência nos indivíduos dependentes: ansiedade, irritabilidade, distúrbios do sono, aumento do apetite, alterações cognitivas e fissura pelo cigarro. O aconselhamento médico é fundamental para o sucesso no abandono do fumo. A farmacoterapia da dependência de nicotina divide-se em: primeira linha (bupropiona e terapia de reposição da nicotina), e segunda linha (clonidina e nortriptilina). A bupropiona é um antidepressivo não-tricíclico que age inibindo a recaptação de dopamina, cujas contra-indicações são: epilepsia, distúrbios alimentares, hipertensão arterial não-controlada, abstinência recente do álcool e uso de inibidores da monoaminoxidase (MAO). A terapia de reposição de nicotina pode ser feita com adesivos e gomas de mascar. Os efeitos da acupuntura no abandono do fumo ainda não estão completamente esclarecidos. As estratégias de interrupção abrupta ou redução gradual do fumo têm a mesma probabilidade de sucesso.

Toxicidade de sementes de fedegoso (Cassia occidentalis L.) para frangos de corte

Foram realizados três ensaios com o objetivo de se determinar o nível de toxicidade da contaminação de sementes de Cassia occidentalis na alimentação de frangos de corte. Nos dois primeiros ensaios foram utilizadas 640 aves de 1 dia de idade. Os níveis de adição da semente no primeiro ensaio foram, 0; 2; 4 e 6%, obtendo-se 5,77; 84,62; 100 e 100% de mortalidade, respectivamente. No segundo ensaio, os níveis utilizados foram 0; 0,5; 1 e 2%, obtendo-se 0; 3,29; 15,73 e 89,47% de mortalidade, respectivamente. No terceiro ensaio, utilizou-se 960 aves de 3 dias de idade. Adicionou-se a ração inicial (4-31 dias de idade) e final (32-52 dias) sementes moídas de fedegoso aos níveis de 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 e 0,5%. O peso médio final das aves foi 2,01; 1,95; 1,95; 1,90; 1,77 e 1,58 kg, respectivamente, observando-se diferença significativa (P < 0,05%) em relação ao controle para 0,3; 0,4 e 0,5% de adição. Os valores médios de consumo (4,33; 4,32; 4,32; 4,28; 4,08 e 3,80 kg, respectivamente) e da conversão alimentar (2,15; 2,21; 2,22; 2,25; 2,31 e 2,41, respectivamente) foram significativamente diferentes (P < 0,05%) para 0,4 e 0,5% de adição das sementes em relação ao grupo controle. O aspecto histológico de órgãos e tecidos das aves que receberam C.occidentalis, sacrificadas no término das fases inicial e final, foi característico de um processo degenerativo observado no coração, fígado, pâncreas, rins, músculo estriado esquelético e intestinos. Os percentuais de mortalidade foram 2,77; 2,08; 2,08; 0,69; 0,69 e 0%, respectivamente.

A ultra-sonografia do pâncreas é eficaz em diagnosticar o diabete melito tipo 1 e tipo 2?

Este trabalho foi realizado para verificar se a ultra-sonografia do pâncreas oferece dados auxiliares na classificação de diabéticos adultos dos tipos 1 e 2. O tamanho e a ecogenicidade do pâncreas foram determinados pela ultra-sonografia em 81 diabéticos, sendo 20 do tipo 1 e 61 do tipo 2 (53 obesos e oito não-obesos). Os pacientes tipo 2 obesos diferiram dos demais por apresentarem área total e diâmetro ântero-posterior do corpo do pâncreas significativamente maiores. Quanto à ecogenicidade pancreática, esta estava aumentada com maior freqüência nos diabéticos tipo 2 obesos que nos diabéticos tipo 1. Consideramos, assim, que a ultra-sonografia do pâncreas constitui metodologia auxiliar na classificação de diabéticos entre os tipo 1 e 2, sendo menos eficaz quando os últimos não são obesos.

Temporal response pattern of biochemical analytes in experimental diabetes

The activities of the enzymes aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), lactate dehydrogenase (LD), creatine kinase (CK), amylase (AMS) and angiotensin converting enzyme (ACE) have been used to assess the toxic effects of xenobiotics that have hypoglycaemic action in hepatic, pancreatic, renal and muscle tissue. Using a validated experimental model of diabetes mellitus in rats, we ascertained whether this syndrome itself affected the serum activities of these enzymes over a 53-day period. Levels of hepatic enzymes AST, ALT and ALP were higher in the streptozotocin (STZ)diabetic rats (group D), but were controlled by insulin therapy (group DI). AMS was reduced in group D and unchanged in group DI rats. Proteinuria was detected 1 day after STZ administation and partially controlled by insulin (group DI); its early presence in group D rats, and the lack of any change in serum ACE in this group, indicates that proteinuria is the better marker for microangiopathy. Microscopic examination of liver, kidney, heart and skeletal muscles (soleus and extensor digitorum longus) revealed various alterations in group D rat tissues, which were less pronounced in group DI. The liver, pancreas and kidney tissue-damage was consistent with the altered serum levels of AST, ALT, ALP and AMS and proteinuria. We conclude that: (i) rigorous control is required when these serum-enzyme levels are used as indicators of tissue toxicity in experimental diabetes, and (ii) LD, CK and bilirubin serum levels, which are unaffected by diabetes, can be used when testing effects of xenobiotics on tissues.

Anther and pollen development in some species of Poaceae (Poales)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Three New Species of Salacia from Mesoamerica (Celastraceae, Salacioideae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Development of the insulin secretion mechanism in fetal and neonatal rat pancreatic B-cells: response to glucose, K+, theophylline, and carbamylcholine

We studied the development of the insulin secretion mechanism in the pancreas of fetal (19- and 21-day-old), neonatal (3-day-old), and adult (90-day-old) rats in response to stimulation with 8.3 or 16.7 mM glucose, 30 mM K+, 5 mM theophylline (Theo) and 200 µM carbamylcholine (Cch). No effect of glucose or high K+ was observed on the pancreas from 19-day-old fetuses, whereas Theo and Cch significantly increased insulin secretion at this age (82 and 127% above basal levels, respectively). High K+ also failed to alter the insulin secretion in the pancreas from 21-day-old fetuses, whereas 8.3 mM and 16.7 mM glucose significantly stimulated insulin release by 41 and 54% above basal levels, respectively. Similar results were obtained with Theo and Cch. A more marked effect of glucose on insulin secretion was observed in the pancreas of 3-day-old rats, reaching 84 and 179% above basal levels with 8.3 mM and 16.7 mM glucose, respectively. At this age, both Theo and Cch increased insulin secretion to close to two-times basal levels. In islets from adult rats, 8.3 mM and 16.7 mM glucose, Theo, and Cch increased the insulin release by 104, 193, 318 and 396% above basal levels, respectively. These data indicate that pancreatic B-cells from 19-day-old fetuses were already sensitive to stimuli that use either cAMP or IP3 and DAG as second messengers, but insensitive to stimuli such as glucose and high K+ that induce membrane depolarization. The greater effect of glucose on insulin secretion during the neonatal period indicates that this period is crucial for the maturation of the glucose-sensing mechanism in B-cells.