Exercise associated factors affecting cardiovascular health and function: from myocyte signaling to genetic variations

The exact mechanisms of the exercise induced adaptations is not lucid, but recent studies have delineated two means of signaling by which the adaptations occur (1) substrate availability signaling (metabolic stress) (2) hormone-receptor signaling. We have decided to specifically investigate two metabolic signaling enzymes [AMP-activated kinase (AMPK) and Sirtuin 1(SIRT1)] and two hormones [Adiponectin and Adrenergic stimulation].Tis based on four papers with the following conclusions: (1)Increase in SIRT1 activity and expression in H9c2 cells treated with phenylephrine is an adaptive response to the hypertrophic stress, mediated by AMPK. (2)The lack of optimal nutritional conditions (energetic substrates) due to a prolonged activation of AMPK can contrast the establishment of hypertrophy, possibly also by means of the negative modulation of ODC activity. (3) Our findings offer a possibile hypothesis as to the fact the the G allele on site 45 could lead to the increasd risk of Type II diabetes through a decrease in lean body mass. (4) Our results suggest that there is an ADIPOQ gene effect in relation to bone parameters. Statistical analysis show that the presence of the T allele in position 45 favors an increase in lumbar spine bone mineral content (BMC) when compared to subjects with a G allele substitution, which can be do the the increase in lean body mass in this genotype group.

Studio degli effetti di citochine a basso dosaggio (LOW DOSE) su cellule di origine animale (3T3-L1) ed umana (hASC)

Nella sindrome metabolica l’insulino-resistenza e l’obesità rappresentano i fattori chiave nello sviluppo di tale patologia, ma il principale player risulta un’infiammazione cronica di basso grado (Chronic Low Grade Inflammation) a carico del tessuto adiposo. Lo scopo di questo progetto di ricerca è quindi stato quello di testare citochine a basso dosaggio come possibile trattamento dell’infiammazione cronica. Le citochine utilizzate (GUNA®-Interleukin 4 (IL-4), GUNA®-Interleukin 10 (IL-10), GUNA®-Melatonin, GUNA®-Melatonin+GUNA®-IL-4.) sono state fornite dall’azienda GUNA S.p.a. Poiché l’infiammazione cronica a basso grado inizia in seguito ad un aumento eccessivo del tessuto adiposo, inizialmente si è valutato l’effetto su una linea di preadipociti murini (3T3-L1). Questa prima parte dello studio ha messo in evidenza come le citochine a basso dosaggio non modificano la vitalità cellulare, anche se agiscono sull’espressione e la localizzazione di vimentina e E-caderina. Inoltre IL-4 e IL-10 sembrano avere una parziale attività inibitoria, non significativa, sull’adipogenesi ad eccezione dell’espressione dell’adiponectina che appare significativamente aumentata. In ultimo i trattamenti con IL-4 e IL-10 hanno mostrato una diminuzione del contenuto di ROS e una ridotta attività antiinfiammatoria dovuta alla diminuzione di IL-6 secreto. Un’altra popolazione cellulare principale nel tessuto adiposo è rappresentata dalle ASC (Adipose Stem Cell). Per tale motivo si è proseguito valutando l’effetto che le citochine low-dose su questo citotipo, evidenziando che il trattamento con le citochine non risulta essere tossico, anche se sembrerebbe rallentare la crescita cellulare, e determina un’inibizione del processo adipogenico. Inoltre il trattamento con IL-10 sembra stimolare le ASC a produrre fattori che inducono una maggiore vasculogenesi e le induce a produrre fattori chemiotattici che determinano una maggiore capacità di rigenerazione tissutale da parte di MSC da derma. Infine, il trattamento con IL-4 e IL-10 stimola probabilmente una minore produzione di citochine pro-infiammatorie che inducono in maniera significativa una minore mobilità di cellule MSC.