Palvelukyselyn palautteisiin vastaaminen

Esitys Kansalliskirjaston kirjastoverkkopalvelujen järjestämässä Asiantuntijaseminaarissa 18.9.2014 Helsingissä.

A high-fructose diet induces insulin resistance but not blood pressure changes in normotensive rats

Rats fed a high-fructose diet represent an animal model for insulin resistance and hypertension. We recently showed that a high-fructose diet containing vegetable oil but a normal sodium/potassium ratio induced mild insulin resistance with decreased insulin receptor substrate-1 tyrosine phosphorylation in the liver and muscle of normal rats. In the present study, we examined the mean blood pressure, serum lipid levels and insulin sensitivity by estimating in vivo insulin activity using the 15-min intravenous insulin tolerance test (ITT, 0.5 ml of 6 µg insulin, iv) followed by calculation of the rate constant for plasma glucose disappearance (Kitt) in male Wistar-Hannover rats (110-130 g) randomly divided into four diet groups: control, 1:3 sodium/potassium ratio (R Na:K) diet (C 1:3 R Na:K); control, 1:1 sodium/potassium ratio diet (CNa 1:1 R Na:K); high-fructose, 1:3 sodium/potassium ratio diet (F 1:3 R Na:K), and high-fructose, 1:1 sodium/potassium ratio diet (FNa 1:1 R Na:K) for 28 days. The change in R Na:K for the control and high-fructose diets had no effect on insulin sensitivity measured by ITT. In contrast, the 1:1 R Na:K increased blood pressure in rats receiving the control and high-fructose diets from 117 ± 3 and 118 ± 3 mmHg to 141 ± 4 and 132 ± 4 mmHg (P<0.05), respectively. Triacylglycerol levels were higher in both groups treated with a high-fructose diet when compared to controls (C 1:3 R Na:K: 1.2 ± 0.1 mmol/l vs F 1:3 R Na:K: 2.3 ± 0.4 mmol/l and CNa 1:1 R Na:K: 1.2 ± 0.2 mmol/l vs FNa 1:1 R Na:K: 2.6 ± 0.4 mmol/l, P<0.05). These data suggest that fructose alone does not induce hyperinsulinemia or hypertension in rats fed a normal R Na:K diet, whereas an elevation of sodium in the diet may contribute to the elevated blood pressure in this animal model.

Parasympathetic dysfunction is associated with insulin resistance in fructose-fed female rats

The objective of the present study was to identify metabolic, cardiovascular and autonomic changes induced by fructose overload administered in the drinking water of rats for 8 weeks. Female Wistar rats (200-220 g) were divided into 2 groups: control (N = 8) and fructose-fed rats (N = 5; 100 mg/L fructose in drinking water for 8 weeks). The autonomic control of heart rate was evaluated by pharmacological blockade using atropine (3 mg/kg) and propranolol (4 mg/kg). The animals were submitted to an intravenous insulin tolerance test (ITT) and to blood glucose measurement. The fructose overload induced a significant increase in body weight (~10%) and in fasting glycemia (~28%). The rate constant of glucose disappearance (KITT) during ITT was lower in fructose-fed rats (3.25 ± 0.7%/min) compared with controls (4.95 ± 0.3%/min, P < 0.05) indicating insulin resistance. The fructose-fed group presented increased arterial pressure compared to controls (122 ± 3 vs 108 ± 1 mmHg, P < 0.05) and a reduction in vagal tonus (31 ± 9 vs 55 ± 5 bpm in controls, P < 0.05). No changes in sympathetic tonus were observed. A positive correlation, tested by the Pearson correlation, was demonstrable between cardiac vagal tonus and KITT (r = 0.8, P = 0.02). These data provided new information regarding the role of parasympathetic dysfunction associated with insulin resistance in the development of early metabolic and cardiovascular alterations induced by a high fructose diet.

Exercise training prevents increased intraocular pressure and sympathetic vascular modulation in an experimental model of metabolic syndrome

The present study aimed to study the effects of exercise training (ET) performed by rats on a 10-week high-fructose diet on metabolic, hemodynamic, and autonomic changes, as well as intraocular pressure (IOP). Male Wistar rats receiving fructose overload in drinking water (100 g/L) were concomitantly trained on a treadmill for 10 weeks (FT group) or kept sedentary (F group), and a control group (C) was kept in normal laboratory conditions. The metabolic evaluation comprised the Lee index, glycemia, and insulin tolerance test (KITT). Arterial pressure (AP) was measured directly, and systolic AP variability was performed to determine peripheral autonomic modulation. ET attenuated impaired metabolic parameters, AP, IOP, and ocular perfusion pressure (OPP) induced by fructose overload (FT vs F). The increase in peripheral sympathetic modulation in F rats, demonstrated by systolic AP variance and low frequency (LF) band (F: 37±2, 6.6±0.3 vs C: 26±3, 3.6±0.5 mmHg2), was prevented by ET (FT: 29±3, 3.4±0.7 mmHg2). Positive correlations were found between the LF band and right IOP (r=0.57, P=0.01) and left IOP (r=0.64, P=0.003). Negative correlations were noted between KITT values and right IOP (r=-0.55, P=0.01) and left IOP (r=-0.62, P=0.005). ET in rats effectively prevented metabolic abnormalities and AP and IOP increases promoted by a high-fructose diet. In addition, ocular benefits triggered by exercise training were associated with peripheral autonomic improvement.

Relevé spectroscopique et étude des propriétés physiques des étoiles naines blanches à moins de 40 parsecs du Soleil

Les étoiles naines blanches représentent la fin de l’évolution de 97% des étoiles de notre galaxie, dont notre Soleil. L’étude des propriétés globales de ces étoiles (distribution en température, distribution de masse, fonction de luminosité, etc.) requiert l’élaboration d’ensembles statistiquement complets et bien définis. Bien que plusieurs relevés d’étoiles naines blanches existent dans la littérature, la plupart de ceux-ci souffrent de biais statistiques importants pour ce genre d’analyse. L’échantillon le plus représentatif de la population d’étoiles naines blanches demeure à ce jour celui défini dans un volume complet, restreint à l’environnement immédiat du Soleil, soit à une distance de 20 pc (∼ 65 années-lumière) de celui-ci. Malheureusement, comme les naines blanches sont des étoiles intrinsèquement peu lumineuses, cet échantillon ne contient que ∼ 130 objets, compromettant ainsi toute étude statistique significative. Le but de notre étude est de recenser la population d’étoiles naines blanches dans le voisinage solaire a une distance de 40 pc, soit un volume huit fois plus grand. Nous avons ainsi entrepris de répertorier toutes les étoiles naines blanches à moins de 40 pc du Soleil à partir de SUPERBLINK, un vaste catalogue contenant le mouvement propre et les données photométriques de plus de 2 millions d’étoiles. Notre approche est basée sur la méthode des mouvements propres réduits qui permet d’isoler les étoiles naines blanches des autres populations stellaires. Les distances de toutes les candidates naines blanches sont estimées à l’aide de relations couleur-magnitude théoriques afin d’identifier les objets se situant à moins de 40 pc du Soleil, dans l’hémisphère nord. La confirmation spectroscopique du statut de naine blanche de nos ∼ 1100 candidates a ensuite requis 15 missions d’observations astronomiques sur trois grands télescopes à Kitt Peak en Arizona, ainsi qu’une soixantaine d’heures allouées sur les télescopes de 8 m des observatoires Gemini Nord et Sud. Nous avons ainsi découvert 322 nouvelles étoiles naines blanches de plusieurs types spectraux différents, dont 173 sont à moins de 40 pc, soit une augmentation de 40% du nombre de naines blanches connues à l’intérieur de ce volume. Parmi ces nouvelles naines blanches, 4 se trouvent probablement à moins de 20 pc du Soleil. De plus, nous démontrons que notre technique est très efficace pour identifier les étoiles naines blanches dans la région peuplée du plan de la Galaxie. Nous présentons ensuite une analyse spectroscopique et photométrique détaillée de notre échantillon à l’aide de modèles d’atmosphère afin de déterminer les propriétés physiques de ces étoiles, notamment la température, la gravité de surface et la composition chimique. Notre analyse statistique de ces propriétés, basée sur un échantillon presque trois fois plus grand que celui à 20 pc, révèle que nous avons identifié avec succès les étoiles les plus massives, et donc les moins lumineuses, de cette population qui sont souvent absentes de la plupart des relevés publiés. Nous avons également identifié plusieurs naines blanches très froides, et donc potentiellement très vieilles, qui nous permettent de mieux définir le côté froid de la fonction de luminosité, et éventuellement l’âge du disque de la Galaxie. Finalement, nous avons aussi découvert plusieurs objets d’intérêt astrophysique, dont deux nouvelles étoiles naines blanches variables de type ZZ Ceti, plusieurs naines blanches magnétiques, ainsi que de nombreux systèmes binaires non résolus.