Greater replication and differentiation of preadipocytes in inherited corticosteroid-binding globulin deficiency

Glucocorticoids are pivotal for adipose tissue development. Rodent studies suggest that corticosteroid-binding globulin (CBG) modulates glucocorticoid action in adipose tissue. In humans, both genetic CBG deficiency and suppressed CBG concentrations in hyperinsulinemic states are associated with obesity. We hypothesized that CBG deficiency in humans modulates the response of human preadipocytes to glucocorticoids, predisposing them to obesity. We compared normal preadipocytes with subcultured preadipocytes from an individual with the first ever described complete deficiency of CBG due to a homozygous null mutation. CBG-negative preadipocytes proliferated more rapidly and showed greater peroxisome proliferator-activated receptor-gamma-mediated differentiation than normal preadipocytes. CBG was not expressed in normal human preadipocytes. Glucocorticoid receptor number and binding characteristics and 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase activity were similar for CBG-negative and normal preadipocytes. We propose that the increased proliferation and enhanced differentiation of CBG-negative preadipocytes may promote adipose tissue deposition and explain the obesity seen in individuals with genetic CBG deficiency. Furthermore, these observations may be relevant to obesity occurring with suppressed CBG concentrations associated with hyperinsulinemia.

Análise da fibrose do tecido adiposo de mulheres submetidas à abdominoplastia e cirurgia bariátrica

A fibrose é um acúmulo demasiado de matriz extracelular, resultante de um desequilíbrio entre a síntese e a degradação dos seus componentes. É associada às alterações metabólicas do tecido adiposo, contudo sua ocorrência nos diferentes depósitos e repercussões clínicas ainda não são totalmente compreendidas. O objetivo deste estudo foi analisar a fibrose no tecido adiposo em relação à presença de obesidade, localização do depósito [tecido adiposo subcutâneo abdominal (TASA) e visceral (TAV)] e sua associação a variáveis clínicas. Amostras de gordura do TASA e TAV foram obtidas de 21 mulheres submetidas à cirurgia bariátrica (IMC>40Kg/m2) e 25 amostras de TASA das submetidas à abdominoplastia (IMC<30Kg/m2). As amostras foram processadas para histologia convencional. O corante picrosirius foi utilizado para avaliação das fibras colágenas totais. As imagens obtidas foram analisadas no ADIPOSOFT®. O percentual de fibrose no TASA e no TAV foi analisado com testes estatísticos não paramétricos, adotando-se um valor de p<0,05. A fibrose no TASA foi maior em mulheres com obesidade (p<0.0006). A fibrose entre os depósitos de TASA e de TAV foi observada apenas em mulheres pardas e negras com obesidade (p<0,012). A fibrose no TASA não foi correlacionada com as variáveis clínicas nas mulheres sem obesidade. No entanto, nas submetidas à cirurgia bariátrica, foram observadas correlações da fibrose no TASA com Índice de Massa Corpórea (IMC), hemoglobina glicada (A1c), LDL e triglicerídeos; e no TAV com porcentagem de perda gordura pré-operatório, % de perda de gordura total, % de massa magra pré, Taxa Metabólica Basal (TBM) e Gasto Energético Basal (GEB). Os parâmetros metabólicos e de perfil antropométrico antes da cirurgia bariátrica foram associados à fibrose no TASA, enquanto os parâmetros após a cirurgia foram associados à fibrose no TAV.

Linfangiogénese no tecido adiposo em modelos de doença inflamatória crónica (asma e obesidade): uma abordagem por imunohistoquímica e lipidómica

O tecido adiposo é um órgão endócrino dinâmico, secretando factores importantes na regulação do metabolismo, fluxo vascular sanguíneo e linfático, e função imunológica, entre outros. Em caso de acumulação de tecido adiposo por ingestão de uma dieta gorda, ou por disfunção metabólica, os adipócitos podem desencadear uma reacção inflamatória por falha na drenagem linfática, acumulando-se mediadores inflamatórios, os quais potenciam a propagação da reacção. Assim, questiona-se uma potencial associação entre o aumento de tecido adiposo na obesidade, hipóxia adipocitária e estimulação da linfangiogénese. Além disso, a expressão de adipocinas varia de acordo com a distribuição do tecido adiposo (subcutâneo, TAS e visceral, TAV). Deste modo, pretende-se com este estudo contribuir para o aumento do conhecimento sobre os complexos mecanismos moleculares subjacentes à linfangiogénese. Ensaios com ratinhos da estirpe C57Bl/6J (modelo de obesidade) e BALB/c (modelo de asma e obesidade), divididos em grupos submetidos a dieta normal e dieta rica em gordura. Avaliação semi-quantitativa da expressão tecidular de LYVE-1 (marcador da linfangiogénese) por imunohistoquímica em material embebido em parafina, no TAS e TAV, e cromatografia líquida de ultra-performance acoplada de espectrometria de massa (UPLC-MS) para análise da expressão plasmática de ceramida e esfingosina-1-fosfato (S1P). No modelo de obesidade observou- -se diminuição do número de vasos linfáticos e expressão de LYVE-1 ao longo do tempo no TAV, e aumento de ambos os parâmetros e hipertrofia adipocitária no TAS. As concentrações de ceramida e S1P corroboram a existência de um processo inflamatório nos ratinhos em estudo, ainda que numa fase muito inicial. No modelo de asma e obesidade, após 17 semanas de tratamento, observou-se incremento da linfangiogénese no TAV, mas não no TAS. A resposta inflamatória avaliada através dos diferentes parâmetros permite afirmar que num estadio inicial de obesidade a proliferação linfática poderá estar a ser retardada pela hipertrofia adipocitária. A libertação de adipocinas será observada apenas numa fase posterior, desencadeando todo o processo inflamatório que incrementará a proliferação linfática. Adicionalmente, é possível sugerir que a maior pressão à qual o TAV se encontra sujeito não favorece a proliferação linfática, pelo menos num estadio incial.

Papel do polimorfismo Pro12 Ala no gene PPAR Gama 2 na obesidade e diabetes mellitus tipo 2 - uma meta análise

A obesidade e a diabetes mellitus tipo 2 (DM2) são considerados dois grandes problemas de saúde pública. A má alimentação e a falta de atividade física encontram-se entre os principais desencadeadores de um crescente número de indivíduos obesos, diabéticos e com sensibilidade à insulina diminuída. Este aumento tem motivado a comunidade científica a investigar cada vez mais para o elevado contributo da herança genética associada aos fatores sociais e nutricionais. O gene dos recetores ativados por proliferadores do peroxissoma gama 2 (PPARγ2) desempenha um papel importante no metabolismo lipídico. Uma vez que o PPARγ2 é maioritariamente expresso no tecido adiposo, uma redução moderada da sua atividade tem influência na sensibilidade à insulina, diabetes, e outros parâmetros metabólicos. Vários estudos sugerem que tanto fatores genéticos como fatores ambientais (tais como a dieta), poderão estar envolvidos na formação de padrões associados ao polimorfismo Pro12Ala com a composição corporal em diferentes populações humanas. Os diversos estudos genéticos envolvendo o estudo do polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 na suscetibilidade de possuir risco de diabetes e obesidade em várias populações têm proposto conclusões diversas. Em alguns parece haver mais associações do que outros e, às vezes, não demonstram sequer associação. Desta forma, o presente trabalho teve como objectivo contribuir para a elucidação do impacto do polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 na resistência à insulina associada à DM2 e na obesidade, mediante estudo sistematizado da literatura existente até à data, através de meta análise. Do total de uma pesquisa de 63 publicações, foram incluídos 32 artigos no presente estudo, sendo que destes 25 foram incluídos na síntese qualitativa e 11 incluídos na sintese quantitativa. No presente trabalho pode-se concluir que existe evidência estatística que suporta a hipótese de que o polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 pode ser considerado um fator protetor para a DM2 [p <0,05 e OR (odds ratio) 0,702, com IC (intervalos de confiança) com valores que nunca incluem o 1]. No entanto, e mediante os mesmos pressupostos, o mesmo polimorfismo pode ser considerado um fator de risco ao desenvolvimento de obesidade, pela evidência estatística [p <0,05 e OR de 1,196, com IC com valores que nunca incluem o 1].

STIR, SPIR and SPAIR techniques in magnetic resonance of the breast: a comparative study

The amount of fat is a component that complicates the clinical evaluation and the differential diagnostic between benign and malign lesions in the breast MRI examinations. To overcome this problem, an effective erasing of the fat signal over the images acquisition process, is essentials. This study aims to compare three fat suppression techniques (STIR, SPIR, SPAIR) in the MR images of the breast and to evaluate the best image quality regarding its clinical usefulness. To mimic breast women, a breast phantom was constructed. First the exterior contour and, in second time, its content which was selected based on 7 samples with different components. Finally it was undergone to a MRI breast protocol with the three different fat saturation techniques. The examinations were performed on a 1.5 T MRI system (Philips®). A group of 5 experts evaluated 9 sequences, 3 of each with fat suppression techniques, in which the frequency offset and TI (Inversion Time) were the variables changed. This qualitative image analysis was performed according 4 parameters (saturation uniformity, saturation efficacy, detail of the anatomical structures and differentiation between the fibroglandular and adipose tissue), using a five-point Likert scale. The statistics analysis showed that anyone of the fat suppression techniques demonstrated significant differences compared to the others with (p > 0.05) and regarding each parameter independently. By Fleiss’ kappa coefficient there was a good agreement among observers P(e) = 0.68. When comparing STIR, SPIR and SPAIR techniques it was confirmed that all of them have advantages in the study of the breast MRI. For the studied parameters, the results through the Friedman Test showed that there are similar advantages applying anyone of these techniques.

Análise quantitativa da saturação de gordura em ressonância magnética mamária: comparação das técnicas SPAIR e DIXON

Introdução – A ressonância magnética (RM) mamária com injeção de contraste é uma ferramenta indispensável para a caracterização de lesões mamárias. Para tal, é fulcral uma boa capacidade de saturação de gordura de forma a delimitar as lesões observadas. Este trabalho tem como objetivo analisar quantitativa e qualitativamente as técnicas de saturação de gordura em RM mamária, nomeadamente as técnicas SPAIR e Dixon. Metodologia – Utilizou-se um equipamento de RM de 1,5T com bobina específica para a mama. Aplicou-se, durante o exame, uma sequência adicional em que a técnica de saturação de gordura utilizada foi a Dixon. Posteriormente foram analisadas as imagens obtidas com as técnicas SPAIR e Dixon e colocadas regiões de interesse (ROI) na lesão, na glândula mamária, no tecido adiposo e no ar. Estes valores de sinal obtidos foram registados e calcularam-se as relações sinal-ruído (SNR), contraste-ruído (CNR) e uniformidade de saturação de gordura para as mesmas estruturas a analisar e nas distintas sequências. Resultados – Verificou-se que a técnica de supressão de gordura Dixon apresenta resultados quantitativos e qualitativos superiores à técnica SPAIR. Conclusões – Recomenda-se a utilização da técnica Dixon para saturação de gordura nas sequências de estudo dinâmico com agente de contraste, especificamente nos estudos de RM mamária.

Análise quantitativa da saturação de gordura em ressonância magnética mamária: comparação das técnicas SPAIR e DIXON

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Ramo de especialização: Ressonância Magnética

Does Pro12Ala polymorphism enhance the physiological role of PPARy2?

Obesity and type 2 diabetes mellitus (T2D) are two major public health problems that have motivated the scientific community to investigate the high contribution of genetic factors to these disorders. The peroxisome proliferator activated by gamma 2 (PPARy2) plays an important role in the lipid metabolism. Since PPARy2 is expressed mainly in adipose tissue, a moderate reduction of its activity influences the sensitivity to insulin, diabetes, and other metabolic parameters. The present study aims to contribute to the elucidation of the impact of the Pro12Ala polymorphism associated with T2D and obesity through a meta-analysis study of the literature that included approximately 11500 individuals, from which 3870 were obese and 7625 were diabetic. Statistical evidence supports protective effect in T2D of polymorphism Pro12Ala of PPARy2 (OR = 0.702 with 95% CI: 0.622; 0.791, P<0.01). Conversely the same polymorphism Pro12Ala of PPARy2 seems to favor obesity since 1.196 more chance than nonobese was found (OR = 1.196 with 95% CI: 1.009; 1.417,P<0.004). Our results suggest that Pro12Ala polymorphism enhances both adipogenic and antidiabetogenic physiological role of PPARy. Does Pro12Ala polymorphism represent an evolutionary step towards the stabilization of the molecular function of PPARy transcription factor signaling pathway?

Numerical 3D modeling of heat transfer in human tissues for microwave radiometry monitoring of Brown fat metabolismo

Background: Brown adipose tissue (BAT) plays an important role in whole body metabolism and could potentially mediate weight gain and insulin sensitivity. Although some imaging techniques allow BAT detection, there are currently no viable methods for continuous acquisition of BAT energy expenditure. We present a non-invasive technique for long term monitoring of BAT metabolism using microwave radiometry. Methods: A multilayer 3D computational model was created in HFSS™ with 1.5 mm skin, 3-10 mm subcutaneous fat, 200 mm muscle and a BAT region (2-6 cm3) located between fat and muscle. Based on this model, a log-spiral antenna was designed and optimized to maximize reception of thermal emissions from the target (BAT). The power absorption patterns calculated in HFSS™ were combined with simulated thermal distributions computed in COMSOL® to predict radiometric signal measured from an ultra-low-noise microwave radiometer. The power received by the antenna was characterized as a function of different levels of BAT metabolism under cold and noradrenergic stimulation. Results: The optimized frequency band was 1.5-2.2 GHz, with averaged antenna efficiency of 19%. The simulated power received by the radiometric antenna increased 2-9 mdBm (noradrenergic stimulus) and 4-15 mdBm (cold stimulus) corresponding to increased 15-fold BAT metabolism. Conclusions: Results demonstrated the ability to detect thermal radiation from small volumes (2-6 cm3) of BAT located up to 12 mm deep and to monitor small changes (0.5°C) in BAT metabolism. As such, the developed miniature radiometric antenna sensor appears suitable for non-invasive long term monitoring of BAT metabolism.

Proteomic analysis of the influence of the adipocyte secretome on Glioma Gl261 cells

Glioma is the most frequent form of malignant brain tumor in the adults and childhood. There is a global tendency toward a higher incidence of gliomas in highly developed and industrialized countries. Simultaneously obesity is reaching epidemic proportions in such developed countries. It has been highly accepted that obesity may play an important role in the biology of several types of cancer. We have developed an in vitro method for the understanding of the influence of obesity on glioma mouse cells (Gl261). 3T3-L1 mouse pre-adipocytes were induced to the maturity. The conditioned medium was harvested and used into the Gl261 cultures. Using two-dimension electrophoresis it was analyzed the proteome content of Gl261 in the presence of conditioned medium (CGl) and in its absence (NCGl). The differently expressed spots were collected and analyzed by means of mass spectroscopy (MALDI-TOF-MS). Significantly expression pattern changes were observed in eleven proteins and enzymes. RFC1, KIF5C, ANXA2, N-RAP, RACK1 and citrate synthase were overexpressed or only present in the CGl. Contrariwise, STI1, hnRNPs and phosphoglycerate kinase 1 were significantly underexpressed in CGl. Aldose reductase and carbonic anhydrase were expressed only in NCGl. Our results show that obesity remodels the physiological and metabolic behavior of glioma cancer cells. Also, proteins found differently expressed are implicated in several signaling pathways that control matrix remodeling, proliferation, progression, migration and invasion. In general our results support the idea that obesity may increase glioma malignancy, however, some interesting paradox finding were also reported and discussed.

Iron Metabolism: From Health to Disease

Background Iron is vital for almost all living organisms by participating in a wide range of metabolic processes. However, iron concentration in body tissues must be tightly regulated since excessive iron may lead to microbial infections or cause tissue damage. Disorders of iron metabolism are among the most common human diseases and cover several conditions with varied clinical manifestations. Methods An extensive literature review on the basic aspects of iron metabolism was performed, and the most recent findings on this field were highlighted as well. Results New insights on iron metabolism have shed light into its real complexity, and its role in both healthy and pathological states has been recognized. Important discoveries about the iron regulatory machine and imbalances in its regulation have been made, which may lead in a near future to the development of new therapeutic strategies against iron disorders. Besides, the toxicity of free iron and its association with several pathologies has been addressed, although it requires further investigations. Conclusion This review will provide students in the fields of biochemistry and health sciences a brief and clear overview of iron physiology and toxicity, as well as imbalances in the iron homeostasis and associated pathological conditions.

Is Demodex really non-pathogenic?

Although usually considered a non-pathogenic parasite in parasitological textbooks, Demodex folliculorum has been implicated as a causative agent for some dermatological conditions, such as rosacea-like eruptions and some types of blepharitis. Several anecdotal reports have demonstrated unequivocal tissue damage directly related to the presence of the parasite. However, this seems to be exceedingly rare, in contrast with the marked prevalence of this infestation. We have had the opportunity to observe one of such cases. A 38-year-old woman presented with rosacea-like papular lesions in her right cheek. Histopathological examination revealed granulomatous dermal inflammation with a well-preserved mite phagocytized by a multinucleated giant cell. This finding may be taken as an evidence for the pathogenicity of the parasite, inasmuch as it does not explain how such a common parasite is able to produce such a rare disease.

Efeitos de Uma Sessão de Exercício Físico Associado à Microcorrente Abdominal na Seleção do Substrato Energético

Introdução: A acumulação de gordura na região abdominal acarreta um maior risco para a saúde. Objetivo(s): Analisar o efeito de um protocolo de uma sessão de exercício físico aeróbio associada à eletrolipólise no tecido adiposo da região abdominal nos valores do consumo e proporção dos substratos energéticos. É ainda objetivo avaliar as diferenças no consumo e proporção dos substratos energéticos, com o mesmo protocolo, no sexo feminino e no sexo masculino. Métodos: 38 participantes foram distribuídos aleatoriamente por dois grupos, o grupo experimental (9 feminino e 9 masculino) e o grupo placebo (11 feminino e 9 masculino). Ambos os grupos foram avaliados através das medidas antropométricas e foram sujeitos aos dois protocolos do estudo, o de microcorrente com aplicação 2 frequências (25 e 10Hz), 20 minutos cada, e o de exercício aeróbio a 45-55% frequência cardíaca de reserva. Contudo, no grupo placebo a microcorrente foi realizada sem intensidade. Para obtenção dos valores do consumo e proporção dos substratos foi utilizado o K4b2 durante o exercício físico. Resultados: Não se verificaram diferenças significativas nas quantidades de ácidos gordos, glucose e no quociente respiratório entre os grupos (ρ> 0,05). No entanto, parece haver uma tendência para um maior consumo de ácidos gordos após a aplicação da microcorrente durante o exercício físico. Conclusão: Os resultados deste estudo indicam que uma sessão de eletrolipólise associada ao exercício físico aeróbio não parece ser suficiente para influenciar a quantidade do consumo e a proporção dos substratos energéticos numa amostra de indivíduos jovens de ambos os sexos.

Effects of microcurrents and physical exercise on the abdominal fat: a randomized controlled trial in patients with coronary artery disease

Objectives: Coronary artery disease are associated with decreased levels of physical activity, contributing to increases in abdominal fat and consequently the metabolic risk. The use of microcurrents is an innovative and effective method to increase lipolytic rate of abdominal adipocytes. This study aims to investigate the effects of microcurrents with a homebased exercise program on total, subcutaneous and visceral abdominal adipose tissue in subjects with coronary artery disease. Methods: This controlled trial included 44 subjects with myocardial infarction, randomly divided into Intervention Group 1 (IG1; n = 16), Intervention Group 2 (IG2; n = 12) and Control Group (CG; n = 16). IG1 performed a specific exercise program at home during 8 weeks, and IG2 additionally used microcurrents on the abdominal region before the exercise program. All groups were subjected to health education sessions. Computed Tomography was used to evaluate abdominal, subcutaneous and visceral fat, accelerometers to measure habitual physical activity and the semiquantitative Food Frequency Questionnaire for dietary intake. Results: After 8 weeks, IG2 showed a significantly decreased in subcutaneous fat (p ≤ 0.05) when compared to CG. Concerning visceral fat, both intervention groups showed a significant decrease in comparison to the CG (p ≤ 0.05). No significant changes were found between groups on dietary intake and habitual physical activity, except for sedentary activity that decreased significantly in IG2 in comparison with CG (p ≤ 0.05). Conclusions: This specific exercise program showed improvements in visceral fat in individuals with coronary artery disease. Microcurrent therapy associated with a home-based exercise program suggested a decreased in subcutaneous abdominal fat.

Quantitative analysis of cardiac lesions in chronic canine chagasic cardiomyopathy

Lesions observed in chronic chagasic cardiopathy frequently produce electrocardiographic alterations and affect cardiac function. Through a computerized morphometrical analysis we quantified the areas occupied by cardiac muscle, connective and adipose tissues in the right atrium of dogs experimentally infected with Trypanosoma cruzi. All of the infected dogs showed chronic myocarditis with variable reduction levels of cardiac muscle, fibrosis and adipose tissue replacement. In the atrial myocardium of dogs infected with Be78 and Be62 cardiac muscle represented 34 and 50%, fibrosis 28 and 32% and adipose tissue 38 and 18%, respectively. The fibrosis observed was both diffuse and focal and mostly intrafascicular, either partially or completely interrupting the path of muscle bundles. Such histological alterations probably contributed to the appearance of electrocardiographic disturbances verified in 10 out 11 dogs which are also common in human chronic chagasic cardiopathy. Fibrosis was the most important microscopic occurrence found since it produces rearrangements of collagen fibers in relation to myocardiocytes which causes changes in anatomical physiognomy and mechanical behavior of the myocardium. These abnormalities can contribute to the appearance of cardiac malfunction, arrythmias and congestive cardiac insufficiency as observed in two of the analyzed dogs. Strain Be78 caused destruction of atrial cardiac muscle higher than that induced by strain Be62.