Cooperative properties of lipid bilayers : collective director fluctuations and the effects of hydrophobic mismatch in protein/lipid membrane systems

Cooperative director fluctuations in lipid bilayers have been postulated for many years. ^2H-NMR T_1^(-1), T_(1P)^(-1) , and T_2^(-1); measurements have been used identify these motions and to determine the origin of increased slow bilayer motion upon addition of unlike lipids or proteins to a pure lipid bilayer.

The contribution of cooperative director fluctuations to NMR relaxation in lipid bilayers has been expressed mathematically using the approach of Doane et al.^1 and Pace and Chan.^2 The T_2^(-1)’s of pure dimyristoyllecithin (DML) bilayers deuterated at the 2, 9 and 10, and all positions on both lipid hydrocarbon chains have been measured. Several characteristics of these measurements indicate the presence of cooperative director fluctuations. First of all, T_2^(-1) exhibits a linear dependence on S2/CD. Secondly, T_2^(-1) varies across the ^2H-NMR powder pattern as sin^2 (2, β), where , β is the angle between the average bilayer director and the external magnetic field. Furthermore, these fluctuations are restricted near the lecithin head group suggesting that the head group does not participate in these motions but, rather, anchors the hydrocarbon chains in the bilayer.

T_2^(-1)has been measured for selectively deuterated liquid crystalline DML hilayers to which a host of other lipids and proteins have been added. The T_2^(-1) of the DML bilayer is found to increase drastically when chlorophyll a (chl a) and Gramicidin A' (GA') are added to the bilayer. Both these molecules interfere with the lecithin head group spacing in the bilayer. Molecules such as myristic acid, distearoyllecithin (DSL), phytol, and cholesterol, whose hydrocarbon regions are quite different from DML but which have small,neutral polar head groups, leave cooperative fluctuations in the DML bilayer unchanged.

The effect of chl a on cooperative fluctuations in the DML bilayer has been examined in detail using ^2H-NMR T_1^(-1), T_(1P)^(-1) , and T_2^(-1); measurements. Cooperative fluctuations have been modelled using the continuum theory of the nematic state of liquid crystals. Chl a is found to decrease both the correlation length and the elastic constants in the DML bilayer.

A mismatch between the hydrophobic length of a lipid bilayer and that of an added protein has also been found to change the cooperative properties of the lecithin bilayer. Hydrophobic mismatch has been studied in a series GA' / lecithin bilayers. The dependence of 2H-NMR order parameters and relaxation rates on GA' concentration has been measured in selectively deuterated DML, dipalmitoyllecithin (DPL), and DSL systems. Order parameters, cooperative lengths, and elastic constants of the DML bilayer are most disrupted by GA', while the DSL bilayer is the least perturbed by GA'. Thus, it is concluded that the hydrophobic length of GA' best matches that of the DSL bilayer. Preliminary Raman spectroscopy and Differential Scanning Calorimetry experiments of GA' /lecithin systems support this conclusion. Accommodation of hydrophobic mismatch is used to rationalize the absence of H_(II) phase formation in GA' /DML systems and the observation of H_(II) phase in GA' /DPL and GA' /DSL systems.

1. J. W. Doane and D. L. Johnson, Chem. Phy3. Lett., 6, 291-295 (1970). 2. R. J. Pace and S. I. Chan, J. Chem. Phy3., 16, 4217-4227 (1982).

Chemical studies of viral entry mechanisms: I. Hydrophobic protein-lipid interactions during sendai virus membrane fusion. II. Kinetics of bacteriophage λ DNA injection.

Viruses possess very specific methods of targeting and entering cells. These methods would be extremely useful if they could also be applied to drug delivery, but little is known about the molecular mechanisms of the viral entry process. In order to gain further insight into mechanisms of viral entry, chemical and spectroscopic studies in two systems were conducted, examining hydrophobic protein-lipid interactions during Sendai virus membrane fusion, and the kinetics of bacteriophage λ DNA injection.

Sendai virus glycoprotein interactions with target membranes during the early stages of fusion were examined using time-resolved hydrophobic photoaffinity labeling with the lipid-soluble carbene generator3-(trifluoromethyl)-3-(m-^(125 )I] iodophenyl)diazirine (TID). The probe was incorporated in target membranes prior to virus addition and photolysis. During Sendai virus fusion with liposomes composed of cardiolipin (CL) or phosphatidylserine (PS), the viral fusion (F) protein is preferentially labeled at early time points, supporting the hypothesis that hydrophobic interaction of the fusion peptide at the N-terminus of the F_1 subunit with the target membrane is an initiating event in fusion. Correlation of the hydrophobic interactions with independently monitored fusion kinetics further supports this conclusion. Separation of proteins after labeling shows that the F_1 subunit, containing the putative hydrophobic fusion sequence, is exclusively labeled, and that the F_2 subunit does not participate in fusion. Labeling shows temperature and pH dependence consistent with a need for protein conformational mobility and fusion at neutral pH. Higher amounts of labeling during fusion with CL vesicles than during virus-PS vesicle fusion reflects membrane packing regulation of peptide insertion into target membranes. Labeling of the viral hemagglutinin/neuraminidase (HN) at low pH indicates that HN-mediated fusion is triggered by hydrophobic interactions, after titration of acidic amino acids. HN labeling under nonfusogenic conditions reveals that viral binding may involve hydrophobic as well as electrostatic interactions. Controls for diffusional labeling exclude a major contribution from this source. Labeling during reconstituted Sendai virus envelope-liposome fusion shows that functional reconstitution involves protein retention of the ability to undergo hydrophobic interactions.

Examination of Sendai virus fusion with erythrocyte membranes indicates that hydrophobic interactions also trigger fusion between biological membranes, and that HN binding may involve hydrophobic interactions as well. Labeling of the erythrocyte membranes revealed close membrane association of spectrin, which may play a role in regulating membrane fusion. The data show that hydrophobic fusion protein interaction with both artificial and biological membranes is a triggering event in fusion. Correlation of these results with earlier studies of membrane hydration and fusion kinetics provides a more detailed view of the mechanism of fusion.

The kinetics of DNA injection by bacteriophage λ. into liposomes bearing reconstituted receptors were measured using fluorescence spectroscopy. LamB, the bacteriophage receptor, was extracted from bacteria and reconstituted into liposomes by detergent removal dialysis. The DNA binding fluorophore ethidium bromide was encapsulated in the liposomes during dialysis. Enhanced fluorescence of ethidium bromide upon binding to injected DNA was monitored, and showed that injection is a rapid, one-step process. The bimolecular rate law, determined by the method of initial rates, revealed that injection occurs several times faster than indicated by earlier studies employing indirect assays.

It is hoped that these studies will increase the understanding of the mechanisms of virus entry into cells, and to facilitate the development of virus-mimetic drug delivery strategies.

Efeitos da associação da ovariectomia com uma dieta hiperlipídica sobre alterações no metabolismo lipídico, remodelamento e redistribuição do tecido adiposo e sobre os marcadores inflamatórios em camundongas C57BL/6

A menopausa está associada a algumas alterações metabólicas como a obesidade, dislipidemia e inflamação, entre outras anomalias presentes na síndrome metabólica humana. Uma dieta hiperlipídica ou high-fat (HF) associada à menopausa piora tais alterações, aumentando ainda mais o risco de doença cardiovascular. A hipótese de que uma dieta HF agrava as complicações relacionadas à ovariectomia foi testada. Foram avaliadas fêmeas C57BL/6 ovariectomizadas (OVX) ou com operação SHAM e alimentados com ração padrão ou Standard Chow (SC, 10% de gordura) ou uma dieta HF (60% de gordura) por 18 semanas. A eficiência alimentar (EA), massa corporal (MC), distribuição regional das massas de gordura e a morfometria dos adipócitos foram estudados. As análises de sangue (colesterol total, CT, triglicerídeos, TG, citocinas e adipocinas) foram realizadas. Camundongas OVX-HF apresentaram maior EA e maior MC do que os demais grupos (P<0,05). A gordura visceral (ovariana e retroperitoneal) e a gordura subcutânea (gordura inguinal) tiveram o mesmo padrão de distribuição entre os grupos SHAM-SC, SHAM-HF e OVX-SC, mas o grupo OVX-HF apresentou um padrão diferente de acúmulo de gordura - muito maior do que no rupo SHAM-SC. A associação da ovariectomia com a dieta HF aumentou significativamente o diâmetro dos adipócitos dos animais OVX-HF em comparação aos SHAM-HF (P<0,0001) e também agravou a elevação dos níveis de CT, TG e de leptina nas camundongas OVX-HF, em relação aos OVX-SC (P<0,0001). Os níveis de adiponectina foram maiores nas camundongas OVX-SC comparados com as das camundongas SHAM-SC e OVX-HF (P<0,001). A associação da ovariectomia com a dieta HF agravou o aumento dos níveis séricos de leptina em camundongas OVX-HF, em relação aos OVX-SC (P<0,005). TNF-alfa não foi diferente entre os grupos, mas a IL-6 foi significativamente maior nas camundongas OVX-HF comparados a ambos os grupos SHAM-HF e OVX-SC (P<0,0001). Concluindo, a ingestão de uma dieta hiperlipídica por camundongas ovariectomizadas, leva ao aumento do acúmulo e redistribuição inadequada de gordura, à piora dos níveis de citocinas e adipocinas, assim como à desordem metabólica, o que aumenta os fatores de risco para doenças cardiovasculares.

Efeito da intervenção dietética individualizada no diagnóstico nutricional e no controle metabólico de diabéticos tipo 2 sedentários

Objetivo: Avaliar o efeito da intervenção dietética individualizada sobre o diagnóstico nutricional e controle metabólico em diabéticos tipo 2 sedentários Casuística e Métodos: Trata-se de um ensaio clínico controlado e prospectivo com 80 adultos, de ambos dos sexos, com Diabetes Mellitus tipo 2 divididos em GI (grupo intervenção: 40 indivíduos submetidos à intervenção dietética e a utilização de hipoglicemiante) e GC (grupo controle: 40 indivíduos submetidos à medicação hipoglicemiante). Foi realizada intervenção dietética individualizada por três meses baseando-se nas recomendações da American Diabetes Association (2002). Foram analisadas as variáveis antropométricas: massa corporal total (MCT), estatura com determinação do Índice de Massa Corporal (IMC) e perímetro da cintura (PC); as variáveis bioquímicas glicemia, colesterol total, LDL-colesterol, HDL-colesterol, triglicerídeos (TG) e hemoglobina glicada (HbA1c) e as variáveis dietéticas energia, proteínas, carboidratos, lipídeos, colesterol e fibras alimentares. Para estatística inferencial foi utilizado o Anova two-way com nível de significância de 95%. Resultados: Na análise intergrupos, o GC apresentou aumento nas variáveis: MCT (Δ%=0,78; p=0,014), IMC (Δ%=0,76; p=0,012), PC (Δ%=0,75; p=0,019) enquanto que o GI apresentou redução nas variáveis: MCT (Δ%=-3,71; p<0,001), IMC (Δ%=-3,77; p<0,001), PC (Δ%=-3,98; p<0,001). Na comparação da média do IR intergrupos, observou-se diferença nas variáveis: energia (p<0,001), lipídeos (p=0,012), gorduras saturadas (p<0,001); colesterol dietético (p=0,006); fibras alimentares (p=0,001); glicemia (p<0,001), colesterol total (p<0,001), LDL-colesterol (p<0,001) e HbA1c (p<0,001).Conclusão: A intervenção dietética foi eficiente em melhorar o perfil antropométrico e o controle metabólico dos diabéticos tipo 2 sedentários.

Influência do exercício físico sobre a massa e o metabolismo ósseo de indivíduos com lesão medular cervical

Indivíduos que permanecem longo tempo em cadeira de rodas apresentam importante perda de massa óssea, principalmente nos membros inferiores, possivelmente agravada pela baixa ingestão de cálcio dietético e pelo inadequado estado nutricional de vitamina D. O exercício físico pode contribuir para a manutenção ou aumento da massa óssea em diferentes populações e nos indivíduos com lesão medular pode contribuir para atenuar a perda de massa óssea. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da prática regular de exercício físico sobre a adequação da massa óssea, indicadores bioquímicos do metabolismo ósseo e estado nutricional de vitamina D em indivíduos com lesão medular cervical há pelo menos um ano. Em vinte e cinco homens de 19 a 56 anos sendo 15 fisicamente ativos e 10 sedentários, foi realizada análise sérica de cálcio, PTH, 25(OH)D, IGF-1, osteocalcina e NTx. As medidas do conteúdo mineral ósseo, densidade mineral óssea (DMO), massa magra e massa gorda foram realizadas por DXA. A pigmentação da pele (constitutiva e por bronzeamento) foi determinada por colorimetria com o objetivo de investigar sua influência sobre o estado de vitamina D. A ingestão habitual de cálcio foi registrada em um questionário de frequência alimentar direcionado para alimentos fonte. As comparações entre os dois grupos foram realizadas pela aplicação do Teste t de Student exceto para as variáveis ósseas que foram realizadas após ajustes pela massa corporal total, tempo de lesão e ingestão de cálcio utilizando-se análise de co-variância. Associações entre as variáveis estudadas foram avaliadas através de análise de correlação de Pearson. Valores de p<0.05 foram considerados significativos. Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos para nenhuma variável óssea com exceção do z-score da DMO da coluna lombar, que foi significativamente maior no grupo de indivíduos sedentários (0,9 1,7 vs -0,7 0,8; p<0,05). No entanto, entre os indivíduos ativos, aqueles que iniciaram a prática de exercício físico com menos tempo decorrido após a lesão apresentaram maior DMO do fêmur (r=-0,60; p<0,05). Nos indivíduos ativos, a freqüência do exercício apresentou associação negativa com a concentração sérica de i-PTH (r = -0,50; p =0,05) e positiva com a concentração de 25(OH)D (r= 0,58; p <0,05). Após ajustes pela massa corporal total e tempo de lesão foram observadas associações positivas entre a ingestão diária de cálcio e z-score da DMO da coluna lombar (r = 0,73 e p <0,01) e DMO do rádio (r = 0,56 e p <0,05). Os resultados do presente estudo apontam para um efeito benéfico do exercício físico sobre a massa óssea e o perfil hormonal relacionado ao metabolismo ósseo. O início da prática regular de exercício físico o quanto antes após a lesão parece contribuir para atenuar a perda de massa óssea nos membros inferiores. Além disso, os resultados deste estudo sugerem uma possível potencialização do efeito osteogênico do exercício físico quando combinado a uma adequada ingestão de cálcio.

Estudo da bioenergética mitocondrial de cardiomiócitos de camundongos obesos

A obesidade é uma doença crônica, resultante do excesso de gordura no organismo. O aumento da obesidade no mundo, tem se revelado como um dos fenômenos clínicos e epidemiológicos da atualidade. Estudos populacionais e em modelos animais demonstram que a origem da epidemia da obesidade está relacionada a fatores genéticos, modificações de hábitos nutricionais, redução da atividade física, e alterações nutricionais durante a lactação, desempenhando um papel relevante no desenvolvimento da obesidade, DM2 e cardiomiopatias. As mitocôndrias são os coordenadores centrais do metabolismo energético, assim, alterações funcionais e estruturais dessa organela têm sido associadas à desordens metabólicas. Elas exercem um papel na sobrevivência e função dos cardiomiócitos devido à alta demanda energética do miocárdio. Desta forma, disfunções mitocondriais estão relacionadas com disfunções no miocárdio e conseqüente progressão de cardiomiopatias. Neste estudo, avaliamos a bioenergética e a ultraestrutura de cardiomiócitos de camundongos obesos e controle hiperalimentados durante a lactação. O consumo de oxigênio das fibras cardíacas foi avaliado por respirometria de alta-resolução, utilizando um oxígrafo-2K-Oroboros. A ultraestrutura dos cardiomiócitos foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão e o conteúdo das proteínas Carnitina palmitoil transferase 1 (CPT1), Proteína desacopladora 2 (UCP2) , Transportador de glicose 1 e 4 (GLUT1) e (GLUT4), Proteína Kinase ativada por AMP (AMPK) e Proteína kinase ativada por AMP fosforilada p(AMPK) por Western blotting (WB). Além disso, o peso dos animais, a gordura retroperitoneal, epididimal e a glicemia em jejum foram determinadas. Nossos resultados confirmaram que os animais do grupo hiperalimentados (GH), aos 90 dias de vida, apresentaram aumento da massa corporal, de gordura epididimária e retroperitoneal comparado ao grupo controle (GC). As taxas respiratórias foram semelhantes nos dois grupos quando foram utilizados os substratos dos complexos I e II. Entretanto, quando o ácido graxo palmitoil-L-carnitina foi utilizado, a taxa respiratória máxima do GH foi significativamente menor. A análise ultraestrutural dos cardiomiócitos do GH demonstrou intenso dano na matriz mitocondrial e maior presença de gotículas de lipídios, caracterizando deposição ectópica. Os resultados do WB mostraram aumento significativo do conteúdo de CPT1 e UCP2 no GH comparado ao GC. Não foram encontradas diferenças significativas no conteúdo de GLUT1 entre os grupos, entretanto, observamos maior conteúdo do GLUT4 no GH. Além disso, encontramos maior conteúdo de AMPK no GH, ao passo que o conteúdo de pAMPK foi semelhante entre os grupos. Entretanto, a razão pAMPK/AMPK é significativamente menor no GH. Esses resultados sugerem que a hiperalimentação durante a lactação leva a obesidade na vida adulta com alterações na bioenergética e ultraestrutura dos cardiomiócitos.

Alteração do ciclo menstrual na adolescência: manifestação precoce da Síndrome Metabólica?

Na última década, surgiram evidências de que a Síndrome Metabólica (SM), relatada de forma crescente entre adolescentes, tem início na vida intrauterina e seus sinais e sintomas já estão presentes na adolescência, porém, ainda faltam critérios diagnósticos específicos para essa faixa etária. O ciclo menstrual representa o resultado do funcionamento normal não apenas do eixo Hipotálamo-Hipófise-Ovário (HHO), do útero e do aparelho genital, mas também, do equilíbrio metabólico do organismo. Alterações no ciclo menstrual podem representar sinais de desequilíbrio e anormalidade. A SM está também relacionada à Síndrome dos Ovários Policísticos (SOP), disfunção ovariana caracterizada por oligoanovulação, hiperandrogenismo e/ou ovários policísticos. A resistência à insulina (RI) tem um papel central na fisiopatologia e na inter-relação dos componentes tanto da SM como também da SOP. A RI é compensada pelo aumento da produção de insulina pelas células beta pancreáticas, e essa hiperinsulinemia compensatória tem conseqüências no endotélio, nos fatores inflamatórios, no metabolismo glicídico e lipídico, além de afetar o ciclo menstrual pelo estímulo da androgênese ovariana, suprimindo a SHBG e possivelmente alterando o padrão da secreção pulsátil do GnRH. Estas alterações menstruais podem apresentar-se de forma precoce, antes das alterações metabólicas da RI, portanto, a avaliação atenta do padrão menstrual de adolescentes pode representar um valioso sinal que alerta para o risco metabólico e cardiovascular. Avaliamos o comportamento de parâmetros da Síndrome Metabólica e sua relação com o ciclo menstrual em adolescentes através de um estudo observacional transversal com 59 adolescentes do sexo feminino entre 12 e 19 anos e presença de pelo menos um dos seguintes fatores de risco para SM: Sobrepeso - Obesidade - Acantose Nigricans. Todas as adolescentes foram submetidas a uma avaliação clínica com levantamento de dados antropométricos, e laboratoriais composta de: Glicose de Jejum, Colesterol Total, HDL-Colesterol, Triglicerídeos, Teste Oral de Tolerância a Glicose (Glicose 120), Insulina pré (insulina jejum), pós TOTG (insulina 120), Folículo-Estimulante (FSH), Hormônio Luteinizante (LH), Testosterona Total (TT), Androstenediona, Foram criados 2 grupos:G-1- adolescentes com ciclos irregulares, e G-2- adolescentes com ciclos regulares. Das 59 adolescentes avaliadas, 36 formaram o G-1, e 23 o G-2. A média da idade ginecológica foi de 4,5 anos e da menarca 11,3 anos. Na análise estatística das diferenças nas variáveis clínicas e laboratoriais entre os grupos, observou-se que o G-1 apresentou: Cintura (p=0,026), Insulina de jejum (p=0,001), Glicose 120 (p=0,002), insulina 120 (p=0,0001), HOMA-IR (p=0,0008), Triglicerídeos (p=0,013), SM (p<0,0001) e SOP (p<0,0001) significativamente maiores e QUICK (p=0,008), G/I (p=0,002), HDL (p=0,001) significativamente menores que o G-2. (88,8% das adolescentes com ciclos irregulares no ultimo ano apresentavam irregularidade desde a menarca. Estes resultados demonstram uma associação significativa entre a irregularidade menstrual, RI, SM e SOP na população estudada. Todas as adolescentes com diagnóstico de SM apresentavam irregularidade desde a menarca e destas, 93,5% tiveram o diagnóstico de SOP. O nosso estudo chama a atenção para o comportamento do ciclo menstrual na adolescência em relação aos riscos cardiovasculares e metabólicos, sinalizando assim que outros estudos precisam ser desenvolvidos nesta população.

Modelling Lipid Competition Dynamics in Heterogeneous Protocell Populations

Recent experimental work in the field of synthetic protocell biology has shown that prebiotic vesicles are able to 'steal' lipids from each other. This phenomenon is driven purely by asymmetries in the physical state or composition of the vesicle membranes, and, when lipid resource is limited, translates directly into competition amongst the vesicles. Such a scenario is interesting from an origins of life perspective because a rudimentary form of cell-level selection emerges. To sharpen intuition about possible mechanisms underlying this behaviour, experimental work must be complemented with theoretical modelling. The aim of this paper is to provide a coarse-grain mathematical model of protocell lipid competition. Our model is capable of reproducing, often quantitatively, results from core experimental papers that reported distinct types vesicle competition. Additionally, we make some predictions untested in the lab, and develop a general numerical method for quickly solving the equilibrium point of a model vesicle population.

Associações da espessura do complexo médio-intimal da carótida com o estado oxidativo, metabólico e nutricional em crianças pré-púberes obesas e eutróficas

A prevalência de obesidade infantil vem crescendo em todo o mundo e está associada com aumento da morbimortalidade por doenças cardiovasculares na vida adulta. A obesidade na infância, somada às alterações no metabolismo glicêmico e lipídico e ao aumento do estresse oxidativo e estado inflamatório contribuem para o aumento da espessura do complexo médio-intimal da carótida (carotid artery intima-medial thickness - cIMT) em tenra idade, possibilitando o desenvolvimento precoce do processo aterosclerótico. O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar a cIMT, os indicadores do metabolismo glicídico e lipídico, o estado oxidativo e antioxidante, a composição corporal e o consumo alimentar em crianças pré-púberes obesas e eutróficas e determinar as inter-relações entre as variáveis. Foram medidos massa corporal total (MCT), estatura (E), circunferência da cintura (CC); glicemia, insulina, colesterol total (CT), lipoproteína de baixa densidade (LDL-colesterol), lipoproteína de alta densidade (HDL-colesterol), ácido úrico, proteína C-reativa ultra-sensível (PCR-us) e capacidade antioxidante (DPPH) sanguíneos; cIMT (USG, General Eletric); consumo alimentar (3 recordatórios de 24 h) para análise de macronutrientes e ácidos graxos. Foram, ainda, calculados o índice de massa corporal por idade (IMC/I) e HOMA-IR. O grupo de crianças obesas (n = 30) apresentava IMC/I acima do p97 (WHO, 2007) cujos dados foram comparados com os de um grupo controle (n = 25), composto por crianças eutróficas, da mesma faixa etária. As análises estatísticas acompanharam as características da amostra para dados não-paramétricos, com graus de significância de p < 0,05. A idade das crianças, em média, foi de 7,8 1,3 anos. A comparação dos indicadores entre os grupos mostrou valores significativamente maiores de MCT, IMC/I, CC, consumo calórico e de carboidratos, CT, LDL-colesterol, insulina, HOMA-IR, ácido úrico, PCR-us e cIMT no grupo de crianças obesas. Foram encontradas associações positivas da cIMT com MCT, IMC/I e CC. Essa última associou-se positivamente com ácido úrico, insulina e HOMA-IR. A PCR-us mostrou associação positiva com MCT, IMC/I, CC, ácido úrico, insulina e HOMA-IR. Os resultados analisados nos permitem concluir que as crianças obesas apresentaram maior massa adiposa abdominal, maior consumo energético, proveniente de carboidratos e valores maiores dos fatores de risco para doenças cardiovasculares do que seus pares eutróficos. Nossos resultados analisados em conjunto, mostram que a obesidade infantil acarreta danos cardiometabólicos que poderão causar prejuízos a saúde na vida adulta. O processo de aterosclerose precoce sofre influência da massa de gordura total e abdominal, a qual está diretamente relacionada à resistência à insulina, ao estado inflamatório e antioxidante. O conhecimento dos fatores de risco desta população deverá embasar estratégias de tratamento com o objetivo de reduzir a morbimortalidade por doenças cardiovasculares na idade adulta.

Sindicato: movimento com sinais trocados. Entre a subversão e a adaptação ao novo sócio-metabolismo do modo de produção capitalista

A presente tese tem por finalidade refletir sobre a contradição e o conflito que vive o movimento sindical brasileiro diante de um processo de adaptação ao sócio-metabolismo do capital e sua lógica. Considera-se que esse processo de adaptação, burocratização, sustenta-se no transformismo e no pragmatismo, que foi gradativamente incorporado por grande parcela dos dirigentes sindicais, fruto do abandono das ideologias socialistas e da perspectiva estratégica de ruptura com o modo de produção capitalista, e de uma práxis de que é possível reformar e humanizar o capital e o capitalismo. Tratou-se, assim, de analisar e compreender esse processo, que está dialeticamente em disputa na CUT, evidenciando os conflitantes projetos estratégicos, em debate no seu interior, e fora dela. No Brasil, o movimento sindical não ficou imune a nova sociabilidade capitalista e à ofensiva neoliberal. Essa adaptação vai alterando profundamente suas concepções e orientações políticas. Verificamos uma tendência cada vez mais presente de que a Central que nasceu com fortes elementos de contestação à ordem capitalista, de defesa dos interesses históricos dos trabalhadores, como a luta pelo socialismo e pela emancipação dos trabalhadores, se transforma em ferramenta política e organizativa para manutenção do capital e seu projeto econômico e societal. Num sentido macro, com base nesses postulados teórico, num primeiro momento, foi realizada uma revisão da literatura existente sobre o tema, historicizando os processos sócio-históricos e políticos que consubstanciaram e metamorfosearam o objeto, e analisando as transformações e reconfigurações do modo de produção capitalista, os condicionantes históricos e políticos dessas mudanças na ideologia, organização e prática sindical em seu setor majoritário, a CUT. Como fonte foram tomados os materiais produzidos pelos sujeitos coletivos CUT e outras centrais sindicais (cadernos de análises políticas, teses de congressos sindicais, textos, relatórios, publicações em livros e revistas) e outras análises e publicações produzidas por estudiosos do tema. Acompanhamos e participamos dos congressos sindicais, encontros temáticos, seminários, cursos de formação, planejamento, elaboração e desenvolvimento de projetos. As concepções políticas e ideológicas das lideranças estão presentes, representadas direta ou indiretamente, nas teses congressuais, resoluções políticas, e textos de análise das centrais e suas distintas tendências que as compõe, e que foram fontes fundamentais de referências para análise no nosso trabalho. Assim, analisamos, a partir dos referenciais teóricos clássicos e contemporâneos, o papel histórico e imediato dos sindicatos e do movimento sindical, buscando contextualiza-lo historicamente, sua necessidade, contradições, possibilidades e limites, como instrumento de classe na luta pela construção de um projeto societário de transformação econômica, social e política, na perspectiva da emancipação humana. Investigamos e visamos compreender as determinações e os condicionantes sócio políticos que impactaram o mundo do trabalho e os sindicatos. E Além disto, discutimos as alternativas, tarefas e desafios aos sindicatos e ao movimento sindical

Efeitos da associação entre dieta hiperlipídica e ovariectomia sobre aspectos comportamentais, lipídeos séricos e o desenvolvimento corporal de ratas adultas

O aumento da longevidade evidenciou nas mulheres os efeitos deletérios da deficiência ovariana como, a obesidade central e as doenças neurodegenerativas. Os hábitos alimentares modernos favorecem o consumo excessivo de gorduras, que contribuem para efeitos adversos sobre a saúde, incluindo alteração da composição corporal e da função nervosa. Assim, objetivamos estudar como a dieta hiperlipídica (DH), contendo óleo de soja, associada à perda da função gonadal influenciam o comportamento e o desenvolvimento corporal de ratas adultas. Ratas Wistar adultas foram ovariectomizadas (OVX) ou pseudo-operadas (C) e após 7d passaram a receber dieta contendo 4%(normo) ou 19%(hiperlípidica) de óleo de soja: C4 (n=29), OVX4 (n=30), C19 (n=30), OVX19 (n=30). Foram avaliados a massa e o comprimento corporais e a ingestão alimentar, e aspectos comportamentais de ansiedade, através de teste no Labirinto em Cruz Elevado (LCE); de busca pela novidade, por testes no Campo Vazado (CV); e aprendizagem/memória avaliada no labirinto aquático radial de 8 braços (LAROB). Ao final dos testes, os animais foram anestesiados, exsanguinados e o tecido adiposo intra-abdominal foi coletado e pesado. O soro foi utilizado para dosagens de triglicerídeo (TG), VLDL-c, colesterol (COL), HDL-c e estradiol. A ingestão alimentar média e o comprimento corporal não diferiram entre os grupos, mas o grupo OVX19 mostrou ganho significativo (13,6%) de massa corporal mais precocemente que os demais. O mesmo padrão foi observado quanto à massa de tecido adiposo, que foi 86% maior no OVX19. Os TG, VLDL e COL aumentaram cerca de 28% no OVX19, porém sem alteração de HDL-c (33,762,2 mg/dl). A DH e a ovariectomia se mostraram ansiogênicos e quando associados, a DH parece reverter o efeito ansiogênico da castração. Padrão similar de resposta foi observado na resposta ao teste de busca por novidade. No teste de aprendizagem/memória o OVX4 apresentou maior tempo de latência no primeiro dia, e todos responderam de forma semelhante nos demais dias. Conclui-se que a deficiência de estradiol acompanhada da ingestão de dieta hiperlipídica mantém o desempenho cognitivo, o comportamento emocional e a motivação, embora prejudique a adiposidade e o metabolismo lipídico.

A ingestão precoce de dieta enriquecida com óleo de peixe reverte alterações bioquímicas, hepáticas e do tecido adiposo na prole de camundongos submetidos à restrição proteica

Ingestão precoce de dieta enriquecida com óleo de peixe reverte alterações bioquímicas, hepáticas e do tecido adiposo na prole de camundongos submetidos à restrição protéica. 2010. 61 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Humana e Experimental) Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. Estudos relacionam obesidade na vida adulta com baixo peso ao nascer (programação metabólica). O fígado é um dos órgãos mais afetados pela programação. O óleo de peixe é rico em ácidos graxos poli-insaturados (AGP) da família n-3: ácido eicosapentaenóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA). O EPA e DHA são relacionados com redução da pressão arterial sistólica e ação anti-inflamatória. Testar a hipótese que a ingestão precoce de óleo de peixe (FO) pode reverter os efeitos deletérios da programação na prole adulta de camundongos. Fêmeas grávidas foram alimentadas com ração padrão (SC) ou dieta restrita em proteínas (LP) durante a gestação e lactação. Ao desmame, os seguintes grupos foram formados (de acordo com a suplementação com FO): SC-SC e SC-FO, LP-SC e LP-FO. Foram aferidas massa corporal, ingestão e eficiência alimentar, pressão arterial sistólica (PAS), insulina plasmática, glicose, fator de necrose tumoral (TNF)-alfa, colesterol total (CT), triglicerídeos (TG) e alanina aminotransferase (ALT), morfometria dos adipócitos, estereologia do fígado e expressão proteínas SREBP-1c e PPAR-alfa. A prole LP apresentou maior massa corporal, hipercolesterolemia e hiperglicemia Na idade adulta, os animais restritos tornaram-se hipertensos, com esteatose hepática e elevado nível da SREBP-1c. Entretanto, a prole LP com dieta suplementada com FO ocasionou menor ganho e menor massa corporal final. A dieta FO melhorou o metabolismo lipídico, diminuiu a concentração plasmática de CT e TG, reduziu a massa adiposa e o tamanho dos adipócitos. Além disso, LP-FO mostrou níveis reduzidos da ALT, redução da esteatose hepática, baixa expressão da SREBP-1c e aumento da expressão do PPAR-alfa, além de redução da PAS e dos níveis de TNF-alfa. A dieta com FO teve efeitos benéficos revertendo as respostas da programação sobre o metabolismo da glicose e lipídios, estrutura hepática e tecido adiposo na prole adulta programada.

Lipid Nanoparticles as Carriers for RNAi against Viral Infections: Current Status and Future Perspectives

The efforts made to develop RNAi-based therapies have led to productive research in the field of infections in humans, such as hepatitis C virus (HCV), hepatitis B virus (HBV), human immunodeficiency virus (HIV), human cytomegalovirus (HCMV), herpetic keratitis, human papillomavirus, or influenza virus. Naked RNAi molecules are rapidly digested by nucleases in the serum, and due to their negative surface charge, entry into the cell cytoplasm is also hampered, which makes necessary the use of delivery systems to exploit the full potential of RNAi therapeutics. Lipid nanoparticles (LNP) represent one of the most widely used delivery systems for in vivo application of RNAi due to their relative safety and simplicity of production, joint with the enhanced payload and protection of encapsulated RNAs. Moreover, LNP may be functionalized to reach target cells, and they may be used to combine RNAi molecules with conventional drug substances to reduce resistance or improve efficiency. This review features the current application of LNP in RNAi mediated therapy against viral infections and aims to explore possible future lines of action in this field.

Development of nucleic acid vaccines: use of self-amplifying RNA in lipid nanoparticles

Self-amplifying RNA or RNA replicon is a form of nucleic acid-based vaccine derived from either positive-strand or negative-strand RNA viruses. The gene sequences encoding structural proteins in these RNA viruses are replaced by mRNA encoding antigens of interest as well as by RNA polymerase for replication and transcription. This kind of vaccine has been successfully assayed with many different antigens as vaccines candidates, and has been shown to be potent in several animal species, including mice, nonhuman primates, and humans. A key challenge to realizing the broad potential of self-amplifying vaccines is the need for safe and effective delivery methods. Ideally, an RNA nanocarrier should provide protection from blood nucleases and extended blood circulation, which ultimately would increase the possibility of reaching the target tissue. The delivery system must then be internalized by the target cell and, upon receptor-mediated endocytosis, must be able to escape from the endosomal compartment into the cell cytoplasm, where the RNA machinery is located, while avoiding degradation by lysosomal enzymes. Further, delivery systems for systemic administration ought to be well tolerated upon administration. They should be safe, enabling the multiadministration treatment modalities required for improved clinical outcomes and, from a developmental point of view, production of large batches with reproducible specifications is also desirable. In this review, the concept of self-amplifying RNA vaccines and the most promising lipid-based delivery systems are discussed.