A via L-argininaóxido nítrico, estresse oxidativo e ciclo da uréia na obesidade

A obesidade é um distúrbio metabólico de etiologia multifatorial e elevada prevalência no Brasil, que pode ser definida por um índice de massa corporal (peso em quilogramas dividido pela altura em metros ao quadrado) maior ou igual a 30 kg/m2, e que está associada de forma independente a um elevado risco de morbidade e mortalidade cardiovascular devido aos eventos aterotrombóticos. O óxido nítrico (NO), uma pequena molécula gasosa, é produzido através da conversão do aminoácido catiônico L-arginina em L-citrulina e NO em uma reação catalisada por uma família de enzimas denominadas NO-sintases (NOS), e funciona como um protetor cardiovascular modulando por exemplo o relaxamento do músculo liso vascular e a função plaquetária. O objetivo desta tese foi avaliar a via L-arginina-NO, bem como investigar a função plaquetária, o estresse oxidativo, e a atividade da arginase em pacientes com obesidade. O transporte de L-arginina, a produção de guanosina monofosfato cíclica (GMPc), a atividade e a expressão das isoformas da NOS (iNOS e eNOS), a atividade da arginase, o estresse oxidativo (produção de espécies reativas de oxigênio EROs; atividade da superóxido dismutase SOD; e atividade da catalase), bem como a função plaquetária foram medidos nas plaquetas dos pacientes com obesidade. Nas hemácias, foram medidos o transporte de L-arginina e a atividade da NOS e da arginase. Os níveis de aminoácidos e de marcadores inflamatórios (fibrinogênio e proteína C reativa) também foram medidos sistemicamente. Os resultados demonstram que o influxo de L-arginina via sistema y+L, a atividade da NOS e a produção de GMPc estão diminuídos nas plaquetas dos pacientes obesos em relação aos controles saudáveis, enquanto que não houve diferença na atividade da arginase. Além disso, a expressão das isoformas da NOS bem como a agregação plaquetária em plaquetas de pacientes com obesidade mostrou-se aumentada em relação aos controles. Nas hemácias destes pacientes, observou-se elevado influxo de L-arginina via sistema y+ e y+L e atividade da NOS, e nenhuma diferença na função da arginase. A concentração plasmática de L-arginina não foi afetada pela obesidade, mas já os marcadores inflamatórios estavam significativamente aumentados. A produção de EROs e a atividade da catalase nas plaquetas não estava alterada em pacientes com obesidade, enquanto que a atividade da SOD mostrou-se diminuida. Assim, apesar do aumento da produção de NO pelas hemácias, é possível que a baixa produção plaquetária de NO, além do estado inflamatório e um possível estresse oxidativo, estejam contribuindo para a elevada atividade plaquetária observada na obesidade. As descobertas aqui apresentadas contribuem para uma melhor compreensão dos eventos cardiovasculares presentes na obesidade.

Standard and routine metabolic rates of juvenile sandbar sharks (Carcharhinus plumbeus), including the effects of body mass and acute temperature change*

Standard and routine metabolic rates (SMRs and RMRs, respectively) of juvenile sandbar sharks (Carcharhinus plumbeus) were measured over a range of body sizes (n=34) and temperatures normally associated with western Atlantic coastal nursery areas. The mean SMR Q10 (increase in metabolic rate with temperature) was 2.9 ±0.2. Heart rate decreased with increasing body mass but increased with temperature at a Q10 of 1.8−2.2. Self-paired measures of SMR and RMR were obtained for 15 individuals. Routine metabolic rate averaged 1.8 ±0.1 times the SMR and was not correlated with body mass. Assuming the maximum metabolic rate of sandbar sharks is 1.8−2.75 times the SMR (as is observed in other elasmobranch species), sandbar sharks are using between 34% and 100% of their metabolic scope just to sustain their routine continuous activity. This limitation may help to explain their slow individual and population growth rates, as well as the slow recoveries from overfishing of many shark stocks worl

Effect of Neonatal Asphyxia on the Impairment of the Auditory Pathway by Recording Auditory Brainstem Responses in Newborn Piglets: A New Experimentation Model to Study the Perinatal Hypoxic-Ischemic Damage on the Auditory Syste

Introduction Hypoxia-ischemia (HI) is a major perinatal problem that results in severe damage to the brain impairing the normal development of the auditory system. The purpose of the present study is to study the effect of perinatal asphyxia on the auditory pathway by recording auditory brain responses in a novel animal experimentation model in newborn piglets. Method Hypoxia-ischemia was induced to 1.3 day-old piglets by clamping 30 minutes both carotid arteries by vascular occluders and lowering the fraction of inspired oxygen. We compared the Auditory Brain Responses (ABRs) of newborn piglets exposed to acute hypoxia/ischemia (n = 6) and a control group with no such exposure (n = 10). ABRs were recorded for both ears before the start of the experiment (baseline), after 30 minutes of HI injury, and every 30 minutes during 6 h after the HI injury. Results Auditory brain responses were altered during the hypoxic-ischemic insult but recovered 30-60 minutes later. Hypoxia/ischemia seemed to induce auditory functional damage by increasing I-V latencies and decreasing wave I, III and V amplitudes, although differences were not significant. Conclusion The described experimental model of hypoxia-ischemia in newborn piglets may be useful for studying the effect of perinatal asphyxia on the impairment of the auditory pathway.

Impact pathway analysis for research planning: the case of aquatic resources research in the WorldFish Center

In line with its mandate of poverty reduction and sustainable development, the WorldFish Center is orienting its research towards high impact scientific activity. Identifying such activities is the task of prospective impact assessment, in turn based on impact pathway analysis. The paper describes a framework for analyzing benefits from aquatic resources research, the relevant research categories, pathways to impact by category, and indicators along each pathway that can be estimated in order to quantify probable research impact.

Dietary animal and plant protein intakes and their associations with obesity and cardio-metabolic indicators in European adolescents: the HELENA cross-sectional study

Background: Previous studies suggest that dietary protein might play a beneficial role in combating obesity and its related chronic diseases. Total, animal and plant protein intakes and their associations with anthropometry and serum biomarkers in European adolescents using one standardised methodology across European countries are not well documented. Objectives: To evaluate total, animal and plant protein intakes in European adolescents stratified by gender and age, and to investigate their associations with cardio-metabolic indicators (anthropometry and biomarkers). Methods: The current analysis included 1804 randomly selected adolescents participating in the HELENA study (conducted in 2006-2007) aged 12.5-17.5 y (47% males) who completed two non-consecutive computerised 24-h dietary recalls. Associations between animal and plant protein intakes, and anthropometry and serum biomarkers were examined with General linear Model multivariate analysis. Results: Average total protein intake exceeded the recommendations of World Health Organization and European Food Safety Authority. Mean total protein intake was 96 g/d (59% derived from animal protein). Total, animal and plant protein intakes (g/d) were significantly lower in females than in males and total and plant protein intakes were lower in younger participants (12.5-14.9 y). Protein intake was significantly lower in underweight subjects and higher in obese ones; the direction of the relationship was reversed after adjustments for body weight (g/(kg.d)). The inverse association of plant protein intakes was stronger with BMI z-score and body fat percentage (BF%) compared to animal protein intakes. Additionally, BMI and BF% were positively associated with energy percentage of animal protein. Conclusions: This sample of European adolescents appeared to have adequate total protein intake. Our findings suggest that plant protein intakes may play a role in preventing obesity among European adolescents. Further longitudinal studies are needed to investigate the potential beneficial effects observed in this study in the prevention of obesity and related chronic diseases.

Quantification of drag and lift imposed by pop-up satellite archival tags and estimation of the metabolic cost to cownose rays (Rhinoptera bonasus)

The recent development of the pop-up satellite archival tag (PSAT) has allowed the collection of information on a tagged animal, such as geolocation, pressure (depth), and ambient water temperature. The success of early studies, where PSATs were used on pelagic fishes, has spurred increasing interest in the use of these tags on a large variety of species and age groups. However, some species and age groups may not be suitable candidates for carrying a PSAT because of the relatively large size of the tag and the consequent energy cost to the study animal. We examined potential energetic costs to carrying a tag for the cownose ray (Rhinoptera bonasus). Two forces act on an animal tagged with a PSAT: lift from the PSATs buoyancy and drag as the tag is moved through the water column. In a freshwater flume, a spring scale measured the total force exerted by a PSAT at flume velocities from 0.00 to 0.60 m/s. By measuring the angle of deflection of the PSAT at each velocity, we separated total force into its constituent forces — lift and drag. The power required to carry a PSAT horizontally through the water was then calculated from the drag force and velocity. Using published metabolic rates, we calculated the power for a ray of a given size to swim at a specified velocity (i.e., its swimming power). For each velocity, the power required to carry a PSAT was compared to the swimming power expressed as a percentage, %TAX (Tag Altered eXertion). A %TAX greater than 5% was felt to be energetically significant. Our analysis indicated that a ray larger than 14.8 kg can carry a PSAT without exceeding this criterion. This method of estimating swimming power can be applied to other species and would allow a researcher to decide the suitability of a given study animal for tagging with a PSAT.

Estudo do metabolismo energético hepático e da via de sinalização da grelina na obesidade induzida por dieta ocidental

A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública que cresce em todo o mundo, resultante de um desequilíbrio entre ingestão alimentar e gasto energético. Pode-se dizer que a obesidade é o principal fator de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas de maior prevalência como dislipidemias, doenças cardiovasculares, diabetes do tipo 2 e esteatose hepática não alcóolica, acarretando na redução da qualidade e expectativa de vida. A Grelina é um hormônio sintetizado pelo estômago, que atua em diferentes tecidos através de um receptor específico (GHS-R1a), incluindo hipotálamo e tecidos periféricos, como o fígado. Esse hormônio está envolvido no comportamento alimentar e adiposidade, modulando o armazenamento ou utilização dos substratos energéticos no coração, músculo esquelético, adipócitos e fígado, além disso, revela-se de grande importância na manutenção do metabolismo energético hepático. Estes dados suportam a hipótese de que as vias de sinalização responsivas à grelina são um importante componente da regulação do metabolismo energético hepático e da homeostase glicêmica. O objetivo deste trabalho, foi estudar o metabolismo energético hepático e a sinalização da grelina em camundongos Swiss adultos obesos submetidos a dieta ocidental rica em gordura saturada e carboidratos simples. Avaliamos o efeito desta dieta a partir do 21 dia de idade (desmame) até o 133 dia destes animais, através de parâmetros biométricos e bioquímicos, avaliação histomorfológica, respirometria de alta resolução, conteúdo de glicogênio hepático e conteúdo de algumas proteínas envolvidas na sinalização de insulina e grelina, além do metabolismo energético hepático. Baseado em nossos resultados observamos que o consumo de dieta ocidental rica em gordura saturada e carboidrato simples durante 16 semanas causa hiperfagia, levando ao quadro de obesidade na idade adulta e prejuízo nas vias de sinalização dos hormônios insulina e grelina, que são importantes moduladores do metabolismo energético hepático, favorecendo o desenvolvimento de esteatose hepática não alcoólica.