Genome-wide association studies reveal genomic windows and candidate genes related to fat deposition in chickens.

2016

A mathematical model to describe fat oxidation kinetics during graded exercise.

PURPOSE: The purpose of this study was to develop a mathematical model (sine model, SIN) to describe fat oxidation kinetics as a function of the relative exercise intensity [% of maximal oxygen uptake (%VO2max)] during graded exercise and to determine the exercise intensity (Fatmax) that elicits maximal fat oxidation (MFO) and the intensity at which the fat oxidation becomes negligible (Fatmin). This model included three independent variables (dilatation, symmetry, and translation) that incorporated primary expected modulations of the curve because of training level or body composition. METHODS: Thirty-two healthy volunteers (17 women and 15 men) performed a graded exercise test on a cycle ergometer, with 3-min stages and 20-W increments. Substrate oxidation rates were determined using indirect calorimetry. SIN was compared with measured values (MV) and with other methods currently used [i.e., the RER method (MRER) and third polynomial curves (P3)]. RESULTS: There was no significant difference in the fitting accuracy between SIN and P3 (P = 0.157), whereas MRER was less precise than SIN (P < 0.001). Fatmax (44 +/- 10% VO2max) and MFO (0.37 +/- 0.16 g x min(-1)) determined using SIN were significantly correlated with MV, P3, and MRER (P < 0.001). The variable of dilatation was correlated with Fatmax, Fatmin, and MFO (r = 0.79, r = 0.67, and r = 0.60, respectively, P < 0.001). CONCLUSIONS: The SIN model presents the same precision as other methods currently used in the determination of Fatmax and MFO but in addition allows calculation of Fatmin. Moreover, the three independent variables are directly related to the main expected modulations of the fat oxidation curve. SIN, therefore, seems to be an appropriate tool in analyzing fat oxidation kinetics obtained during graded exercise.

Relationship of physical activity with motor skills, aerobic fitness and body fat in preschool children: a cross-sectional and longitudinal study (Ballabeina).

Adiposity, low aerobic fitness and low levels of activity are all associated with clustered cardiovascular disease risk in children and their high prevalence represents a major public health concern. The aim of this study is to investigate the relationship of objectively measured physical activity (PA) with motor skills (agility and balance), aerobic fitness and %body fat in young children. This study is a cross-sectional and longitudinal analyses using mixed linear models. Longitudinal data were adjusted for baseline outcome parameters. In all, 217 healthy preschool children (age 4-6 years, 48% boys) participated in this study. PA (accelerometers), agility (obstacle course), dynamic balance (balance beam), aerobic fitness (20-m shuttle run) and %body fat (bioelectric impedance) at baseline and 9 months later. PA was positively associated with both motor skills and aerobic fitness at baseline as well as with their longitudinal changes. Specifically, only vigorous, but not total or moderate PA, was related to changes in aerobic fitness. Higher PA was associated with less %body fat at baseline, but not with its change. Conversely, baseline motor skills, aerobic fitness or %body fat were not related to changes in PA. In young children, baseline PA was associated with improvements in motor skills and in aerobic fitness, an important determinant of cardiovascular risk.

High fat versus high carbohydrate nutritional supplementation: a one year trial in stunted rural Gambian children.

OBJECTIVE: The study tests the hypothesis that a low daily fat intake may induce a negative fat balance and impair catch-up growth in stunted children between 3 and 9y of age. DESIGN: Randomized case-control study. SETTING: Three rural villages of the West Kiang District, The Gambia. SUBJECTS: Three groups of 30 stunted but not wasted children (height for age z-score < or = -2.0, weight for height z-score > or = -2.0) 3-9 y of age were selected by anthropometric survey. Groups were matched for age, sex, village, degree of stunting and season. INTERVENTION: Two groups were randomly assigned to be supplemented five days a week for one year with either a high fat (n = 29) or a high carbohydrate biscuit (n = 30) each containing approximately 1600 kJ. The third group was a non supplemented control group (n = 29). Growth, nutritional status, dietary intake, resting energy expenditure and morbidity were compared. RESULTS: Neither the high fat nor the high carbohydrate supplement had an effect on weight or height gain. The high fat supplement did slightly increase adipose tissue mass. There was no effect of supplementation on resting energy expenditure or morbidity. In addition, the annual growth rate was not associated with a morbidity score. CONCLUSIONS: Results show that neither a high fat nor a high carbohydrate supplement given during 12 months to stunted Gambian children induced catch-up growth. The authors suggest that an adverse effect of the environment on catch-up growth persists despite the nutritional interventions.

Inflammatory markers and blood pressure: sex differences and the effect of fat mass in the CoLaus Study.

Several studies have reported high levels of inflammatory biomarkers in hypertension, but data coming from the general population are sparse, and sex differences have been little explored. The CoLaus Study is a cross-sectional examination survey in a random sample of 6067 Caucasians aged 35-75 years in Lausanne, Switzerland. Blood pressure (BP) was assessed using a validated oscillometric device. Anthropometric parameters were also measured, including body composition, using electrical bioimpedance. Crude serum levels of interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor α (TNF-α) and ultrasensitive C-reactive protein (hsCRP) were positively and IL-1β (IL-1β) negatively (P<0.001 for all values), associated with BP. For IL-6, IL-1β and TNF-α, the association disappeared in multivariable analysis, largely explained by differences in age and body mass index, in particular fat mass. On the contrary, hsCRP remained independently and positively associated with systolic (β (95% confidence interval): 1.15 (0.64; 1.65); P<0.001) and diastolic (0.75 (0.42; 1.08); P<0.001) BP. Relationships of hsCRP, IL-6 and TNF-α with BP tended to be stronger in women than in men, partly related to the difference in fat mass, yet the interaction between sex and IL-6 persisted after correction for all tested confounders. In the general population, the associations between inflammatory biomarkers and rising levels of BP are mainly driven by age and fat mass. The stronger associations in women suggest that sex differences might exist in the complex interplay between BP and inflammation.

Increased body fat is independently and negatively related with cardiorespiratory fitness levels in children and adolescents with normal weight.

Body mass index (BMI) is related with cardiorespiratory fitness (CRF), but less is known regarding the combined relationships between BMI and body fat (BF) on CRF. Cross-sectional study included 2361 girls and 2328 boys aged 10–18 years living in the area of Lisbon, Portugal. BMI was calculated by measuring height and weight, and obesity was assessed by international criteria. BF was assessed by bioimpedance. CRF was assessed by the 20-m shuttle run and the participants were classified as normal-to-high or low-CRF level according to Fitness gram criterion-referenced standards. The prevalence of low CRF was 47 and 39% in girls and boys, respectively. The corresponding values for the prevalence of obesity were 4.8 and 5.6% (not significant) and of excess BF of 12.1 and 25.1% (P <0.001), respectively. In both sexes, BMI and BF were inversely related with CRF: r = – 0.53 and – 0.45 for BMI and % BF, respectively, in boys and the corresponding values in girls were – 0.50 and – 0.33 (all P <0.01). When compared with a participant with normal BMI and BF, the odds ratios (95% confidence interval) for low CRF were 1.94 (1.46–2.58) for a participant with normal BMI and high BF, and 6.19 (5.02–7.63) for a participant with high BMI and high BF. The prevalence of low-CRF levels is high in Portuguese youths. BF negatively influences CRF levels among children/adolescents with normal BMI.

Common variants near MC4R are associated with fat mass, weight and risk of obesity.

To identify common variants influencing body mass index (BMI), we analyzed genome-wide association data from 16,876 individuals of European descent. After previously reported variants in FTO, the strongest association signal (rs17782313, P = 2.9 x 10(-6)) mapped 188 kb downstream of MC4R (melanocortin-4 receptor), mutations of which are the leading cause of monogenic severe childhood-onset obesity. We confirmed the BMI association in 60,352 adults (per-allele effect = 0.05 Z-score units; P = 2.8 x 10(-15)) and 5,988 children aged 7-11 (0.13 Z-score units; P = 1.5 x 10(-8)). In case-control analyses (n = 10,583), the odds for severe childhood obesity reached 1.30 (P = 8.0 x 10(-11)). Furthermore, we observed overtransmission of the risk allele to obese offspring in 660 families (P (pedigree disequilibrium test average; PDT-avg) = 2.4 x 10(-4)). The SNP location and patterns of phenotypic associations are consistent with effects mediated through altered MC4R function. Our findings establish that common variants near MC4R influence fat mass, weight and obesity risk at the population level and reinforce the need for large-scale data integration to identify variants influencing continuous biomedical traits.

Carbohydrate refeeding rapidly reverses the adaptive upregulation of human skeletal muscle pyruvate dehydrogenase kinase following a high fat diet

The time course for the reversal of the adaptive increase in pyruvate dehydrogenase kinase (PDK) activity following a 6d high fat diet (HP: 4.2 ± 0.2 % carbohydrate; 75.6 ± 0.4 % fat; 19.5 ± 0.8 % protein) was investigated in human skeletal muscle (vastus lateralis). HF feeding increased PDK activity by 44% (from 0.081 ± 0.025 min"' to 0.247 ± 0.025 mm\p < 0.05). Following carbohydrate re-feeding, (88% carbohydrate; 5% fat; 7% protein), PDK activity had returned to baseline (0.111 ± 0.014 min"') within 3h of re-feeding. The active fraction of pyruvate dehydrognease (PDHa) was depressed following 6d of the HF diet (from 0.89 ± 0.21 mmol/min/kg WW to 0.32 ± 0.05 mmol/min/kg ww,p <0.05) and increased to pre-HF levels by 45 min of post re-feeding (0.74 ±0.19 mmol/min/kg ww) and remained elevated for 3h. Western blotting analysis of the PDK isoforms, PDK4 and PDK2, revealed a 31% increase in PDK4 protein content following the HF diet, with no change in PDK2 protein. This adaptive increase in PDK4 protein content was reversed with carbohydrate re-feeding. It was concluded that the adaptive up-regulation in PDK activity and PDK4 protein content was fiilly reversed by 3h following carbohydrate re-feeding.

Effect of a high fat maternal diet on body composition and bone development in male offspring

Direct high fat (HF) feeding has adverse effects on body composition and bone development in rodents. However, it is unclear whether maternal HF feeding has similar effects in male rat offspring. The objectives of this thesis were to determine if maternal HF feeding altered body composition, plasma hormones, bone development, and bone fatty acid composition in male offspring at weaning and 3 months of age. Maternal HF feeding increased bone mass and altered femur fatty acid composition at weaning, without differences in fat mass, lean mass, plasma hormones, or bone mass (femur or lumbar vertebrae). However, early differences did not persist at 3 months of age or contribute to lower bone strength – following consumption of a control diet post-weaning. These findings suggest that maternal HF feeding can alter body composition and bone development in weanling male offspring, without long-lasting effects if a healthy control diet is consumed post-weaning.

Maternal High Fat Feeding: Impact of Female Offspring Body Composition and Bone Health

High fat diet (HFD) consumption in rodents alters body composition and weakens bones. Whether female offspring of mothers consuming a HFD are similarly affected at weaning and early adulthood is unclear. This research determined whether maternal HFD contributes to long-lasting alterations in body composition and bone health of female offspring. Rats were fed control or HFD for 10 weeks prior to and throughout pregnancy and lactation. Female offspring were studied at weaning or 3 months of age (consumed control diet). Main findings in female offspring: maternal HFD decreased lean mass, increased fat mass and femoral BMD at weaning, but not at 3 months; weanling femoral lipid composition reflected maternal diet, persisting to 3 months of age (decreased total and n6 polyunsaturates, increased saturates); and no differences in femoral strength at 3 months. In summary, 3 month old female offspring have similar body composition and bone health regardless of maternal diet.

Modalities of exercise training on liver fat accretion and inflammatory markers in ovariectomized rats

Les facteurs de risque des maladies cardiovasculaires, telle, que la détérioration du profil lipidique, deviennent plus prononcés après la ménopause, ce qui fait de la maladie coronarienne, l’une des principales causes de décès chez les femmes ménopausées. Une proportion importante de femmes prennent du poids après la ménopause en particulier dans la région abdominale entraînant par conséquent des perturbations métaboliques. Des données récentes suggèrent également que l’absence des œstrogènes observée à la ménopause favorise le développement de la stéatose hépatique. Cette dernière a été incriminée pour incriminée dans le développement de la résistance à l'insuline, et est de ce fait considérée comme une composante hépatique du syndrome métabolique. Il est impératif d'établir des stratégies visant à contrecarrer l'accumulation de graisse dans le foie et l’accroissement du tissu adipeux chez les femmes ménopausées, en tenant compte que l'utilisation de l'hormonothérapie substitutive est de nos jours moins soutenue. Les quatre études de la présente thèse ont été conduites pour tenter de fournir des informations sur le traitement et la prévention de l’augmentation de la masse graisseuse et de la stéatose hépatique qu’entraîne la suppression des œstrogènes, à travers les modifications du mode de vie (diète et exercice physique) chez la rate ovariectomizée (Ovx); un modèle animal de la ménopause. Dans les deux premières études nous nous sommes concentrés sur l’augmentation de la masse graisseuse et sa reprise suite à une perte de poids. Dans la première étude, nous avons montré que les rates Ovx qui ont suivi un programme de restriction alimentaire (FR) ont diminué significativement (P < 0.01) leur poids corporel, leur contenu en graisses intra-abdominales ainsi que leurs triacylglycérols (TAG) hépatiques, comparativement aux rates Ovx nourries à la diète normale. De plus, l’entraînement en résistance (RT) a prévenu la reprise de poids corporel ainsi que l’accroissement du tissu adipeux et l’accumulation de lipides dans le foie des rates Ovx, après l’arrêt du régime amaigrissant. Les résultats de la deuxième étude ont confirmé l'efficacité de la restriction alimentaire associée à l’entraînement en résistance (FR + RT) dans la réduction du poids corporel, des lipides dans le foie et le tissu adipeux chez les rates Ovx. Tenant compte des résultats de notre première étude, l’entraînement en résistance seulement a constitué un atout pour atténuer le poids corporel et la masse grasse reprise par les rates Ovx suite à un programme de perte de poids (FR + RT); bien que l'impact ait été moindre comparé au maintien seul de la restriction alimentaire. De la même manière que la supplémentation en œstrogènes, les résultats de la troisième étude indiquent que l'entraînement en endurance mené concurremment avec l’ovariectomie a significativement atténué l'accumulation de lipides dans le foie ainsi que dans le tissu adipeux. Toutefois, l’entraînement en endurance effectué avant l'ovariectomie n'a pas protégé contre l'accumulation des graisses qu’entraîne l'ovariectomie, si celui-ci est interrompu après l'ovariectomie. Enfin, pour compléter les résultats antérieurs, nous avons montré dans la quatrième étude que l’expression des gènes impliqués dans la synthèse de lipide; SREBP-1c, SCD-1, ChREBP, et ACC dans le foie a augmenté après le retrait des œstrogènes, tandis qu’une diminution (P < 0.01) des niveaux d'ARNm de PPAR-α a été observée. De plus, l'expression hépatique des gènes des cytokines pro-inflammatoires incluant IKKβ, IL-6 ainsi que le contenu protéinique de NF-кB étaient augmentés (P < 0.01) chez les rates Ovx par rapport aux rates ayant subi une Ovx simulée (Sham). Toutes ces perturbations ont été améliorées avec la supplémentation en œstrogènes seulement, ainsi qu'avec l'entraînement en endurance seulement. Dans l'ensemble, nos résultats indiquent que l'exercice physique (en résistance ou en endurance) a un impact significatif sur la réduction de l'accumulation des lipides dans le foie et dans le tissu adipeux des rates Ovx. De plus, chez les rates Ovx, l’entraînement en endurance mimerait les effets des œstrogènes sur l'expression des gènes impliqués dans l'accumulation de lipides et l’inflammation préclinique dans le foie.

Estrogen withdrawal and liver fat accumulation : contribution of hepatic VLDL-TG production and effect of exercise training

L’accumulation de triglycérides (TG) dans les hépatocytes est caractéristique de la stéatose hépatique non-alcoolique (SHNA). Cette dernière se produit dans diverses conditions dont le facteur commun est le métabolisme anormal des lipides. Le processus conduisant à l'accumulation des lipides dans le foie n’a pas encore été totalement élucidé. Toutefois, des lipides s'accumulent dans le foie lorsque les mécanismes qui favorisent leur exportation (oxydation et sécrétion) sont insuffisants par rapport aux mécanismes qui favorisent leur importation ou leur biosynthèse. De nos jours il est admis que la carence en œstrogènes est associée au développement de la stéatose hépatique. Bien que les résultats des études récentes révèlent l'implication des hormones ovariennes dans l'accumulation de lipides dans le foie, les mécanismes qui sous-tendent ce phénomène doivent encore être étudiés. En conséquence, les trois études présentées dans cette thèse ont été menées sur des rates ovariectomizées (Ovx), comme modèle animal de femmes post-ménopausées, pour étudier les effets du retrait des œstrogènes sur le métabolisme des lipides dans le foie, en considérant l'entraînement physique comme étant un élément positif pouvant contrecarrer ces effets. Il a été démontré que l'entraînement physique peut réduire l'accumulation de graisses dans le foie chez les rates Ovx. Dans la première étude, nous avons montré que chez les rates Ovx nourries à la diète riche en lipides (HF), les contenus de TG hépatiques étaient élevées (P < 0.01) comparativement aux rates Sham, 5 semaines après la chirurgie. Le changement de la diète HF par la diète standard (SD) chez les rates Sham a diminué l’accumulation de lipides dans le foie. Toutefois, chez les rates Ovx, 8 semaines après le changement de la HF par la SD le niveau de TG dans le foie était maintenu aussi élevé que chez les rates nourries continuellement avec la diète HF. Lorsque les TG hépatiques mesurés à la 13e semaine ont été comparés aux valeurs correspondant au retrait initial de la diète HF effectué à la 5e semaine, les niveaux de TG hépatiques chez les animaux Ovx ont été maintenus, indépendamment du changement du régime alimentaire; tandis que chez les rats Sham le passage à la SD a réduit (P < 0.05) les TG dans le foie. Les mêmes comparaisons avec la concentration des TG plasmatiques ont révélé une relation inverse. Ces résultats suggèrent que la résorption des lipides au foie est contrée par l'absence des œstrogènes. Dans cette continuité, nous avons utilisé une approche physiologique dans notre seconde étude pour investiguer la façon dont la carence en œstrogènes entraîne l’accumulation de graisses dans le foie, en nous focalisant sur la voie de l'exportation des lipides du foie. Les résultats de cette étude ont révélé que le retrait des œstrogènes a entraîné une augmentation (P < 0.01) de l’accumulation de lipides dans le foie en concomitance avec la baisse (P < 0.01) de production de VLDL-TG et une réduction l'ARNm et de la teneur en protéines microsomales de transfert des triglycérides (MTP). Tous ces effets ont été corrigés par la supplémentation en œstrogènes chez les rates Ovx. En outre, l'entraînement physique chez les rates Ovx a entraîné une réduction (P < 0.01) de l’accumulation de lipides dans le foie ainsi qu’une diminution (P < 0.01) de production de VLDL-TG accompagnée de celle de l'expression des gènes MTP et DGAT-2 (diacylglycérol acyltransférase-2). Des études récentes suggèrent que le peptide natriurétique auriculaire (ANP) devrait être au centre des intérêts des recherches sur les métabolismes énergétiques et lipidiques. Le ANP est relâché dans le plasma par les cellules cardiaques lorsque stimulée par l’oxytocine et exerce ses fonctions en se liant à son récepteur, le guanylyl cyclase-A (GC-A). En conséquence, dans la troisième étude, nous avons étudié les effets du blocage du système ocytocine-peptide natriurétique auriculaire (OT-ANP) en utilisant un antagoniste de l’ocytocine (OTA), sur l'expression des gènes guanylyl cyclase-A et certains marqueurs de l’inflammation dans le foie de rates Ovx. Nous avons observé une diminution (P < 0.05) de l’ARNm de la GC-A chez les rates Ovx et Sham sédentaires traitées avec l’OTA, tandis qu’une augmentation (P < 0.05) de l'expression de l’ARNm de la protéine C-réactive (CRP) hépatique a été notée chez ces animaux. L’exercice physique n'a apporté aucun changement sur l'expression hépatique de ces gènes que ce soit chez les rates Ovx ou Sham traitées avec l’OTA. En résumé, pour expliquer l’observation selon laquelle l’accumulation et la résorption de lipides dans le foie dépendent des mécanismes associés à des niveaux d’œstrogènes, nos résultats suggèrent que la diminution de production de VLDL-TG induite par une déficience en œstrogènes, pourrait être un des mecanismes responsables de l’accumulation de lipides dans le foie. L’exercice physique quant à lui diminue l'infiltration de lipides dans le foie ainsi que la production de VLDL-TG indépendamment des niveaux d'œstrogènes. En outre, l'expression des récepteurs de l’ANP a diminué par l'OTA chez les rates Ovx et Sham suggérant une action indirecte de l’ocytocine (OT) au niveau du foie indépendamment de la présence ou non des estrogènes. L’axe ocytocine-peptide natriurétique auriculaire, dans des conditions physiologiques normales, protègerait le foie contre l'inflammation à travers la modulation de l’expression de la GC-A.

Fat-Tree Routing for Transit

The Transit network provides high-speed, low-latency, fault-tolerant interconnect for high-performance, multiprocessor computers. The basic connection scheme for Transit uses bidelta style, multistage networks to support up to 256 processors. Scaling to larger machines by simply extending the bidelta network topology will result in a uniform degradation of network latency between all processors. By employing a fat-tree network structure in larger systems, the network provides locality and universality properties which can help minimize the impact of scaling on network latency. This report details the topology and construction issues associated with integrating Transit routing technology into fat-tree interconnect topologies.

The fat Prince and the Angry Man.

Forma parte de una serie de lectura para niños en doce niveles diferentes divididos en historias que todavía están relacionadas con las experiencias de los alumnos y, por tanto, despiertan el interés por la lectura. En este nivel ya se han introducido historias más complejas como ésta de fantasía que trata sobre los hábitos en la nutrición y cuenta las aventuras de un príncipe gordo. Cada cuatro páginas hay juegos de palabras, crucigramas, verdadero-falso y preguntas de selección múltiple para reforzar la comprensión del texto.