Molecular Background of Common Dyslipidemias

The leading cause of death in the Western world continues to be coronary heart disease (CHD). At the root of the disease process is dyslipidemia an aberration in the relevant amounts of circulating blood lipids. Cholesterol builds up in the arterial wall and following rupture of these plaques, myocardial infarction or stroke can occur. Heart disease runs in families and a number of hereditary forms are known. The leading cause of adult dyslipidemia presently however is overweight and obesity. This thesis work presents an investigation of the molecular genetics of common, hereditary dyslipidemia and the tightly related condition of obesity. Familial combined hyperlipidemia (FCHL) is the most common hereditary dyslipidemia in man with an estimated population prevalence of 1-6%. This complex disease is characterized by elevated levels of serum total cholesterol, triglycerides or both and is observed in about 20% of individuals with premature CHD. Our group identified the disease to be associated with genetic variation in the USF1 transcription factor gene. USF1 has a key role in regulating other genes that control lipid and glucose metabolism as well as the inflammatory response all central processes in the progression of atherosclerosis and CHD. The first two works of this thesis aimed at understanding how these USF1 variants result in increased disease risk. Among the many, non-coding single-nucleotide polymorphisms (SNPs) that associated with the disease, one was found to have a functional effect. The risk-enhancing allele of this SNP seems to eradicate the ability of the important hormone insulin to induce the expression of USF1 in peripheral tissues. The resultant changes in the expression of numerous USF1 target genes over time probably enhance and accelerate the atherogenic processes. Dyslipidemias often represent an outcome of obesity and in the final work of this thesis we wanted to address the metabolic pathways related to acquired obesity. It is recognized that active processes in adipose tissue play an important role in the development of dyslipidemia, insulin resistance and other pathological conditions associated with obesity. To minimize the confounding effects of genetic differences present in most human studies, we investigated a rare collection of identical twins that differed significantly in the amount of body fat. In the obese, but otherwise healthy young adults, several notable changes were observed. In addition to chronic inflammation, the adipose tissue of the obese co-twins was characterized by a marked (47%) decrease in amount of mitochondrial DNA (mtDNA) a change associated with mitochondrial dysfunction. The catabolism of branched chain amino acids (BCAAs) was identified as the most down-regulated process in the obese co-twins. A concordant increase in the serum level of these insulin secretagogues was identified. This hyperaminoacidemia may provide the feed-back signal from insulin resistant adipose tissue to the pancreas to ensure an appropriately augmented secretory response. The down regulation of BCAA catabolism correlated closely with liver fat accumulation and insulin. The single most up-regulated gene (5.9 fold) in the obese co-twins was osteopontin (SPP1) a cytokine involved in macrophage recruitment to adipose tissue. SPP1 is here implicated as an important player in the development of insulin resistance. These studies of exceptional study samples provide better understanding of the underlying pathology in common dyslipidemias and other obesity associated diseases important for future improvement of intervention strategies and treatments to combat atherosclerosis and coronary heart disease.

Genetics of Cardiovascular Disease: A Candidate Gene Study of USF1

Cardiovascular diseases (CVD) are major contributors to morbidity and mortality worldwide. Several interacting environmental, biochemical, and genetic risk factors can increase disease susceptibility. While some of the genes involved in the etiology of CVD are known, many are yet to be discovered. During the last few decades, scientists have searched for these genes with genome-wide linkage and association methods, and with more targeted candidate gene studies. This thesis investigates variation within the upstream transcription factor 1 (USF1) gene locus in relation to CVD risk factors, atherosclerosis, and incidence and prevalence of CVD. This candidate gene was first identified in Finnish families ascertained for familial combined hyperlipidemia, a common dyslipidemia predisposing to coronary heart disease. The gene is a ubiquitously expressed transcription factor regulating expression of several genes from lipid and glucose metabolism, inflammation, and endothelial function. First, we examined association between USF1 variants and several CVD risk factors, such as lipid phenotypes, body composition measures, and metabolic syndrome, in two prospective population cohorts. Our data suggested that USF1 contributes to these CVD risk factors at the population level. Notably, the associations with quantitative measurements were mostly detected among study subjects with CVD or metabolic syndrome, suggesting complex interactions between USF1 effects and the pathophysiological state of an individual. Second, we investigated how variation at the USF1 locus contributes to atherosclerotic lesions of the coronary arteries and abdominal aorta. For this, we used two study samples of middle-aged men with detailed measurements of atherosclerosis obtained in autopsy. USF1 variation significantly associated with areas of several types of lesions, especially with calcification of the arteries. Next, we tested what effect the USF1 risk variants have on sudden cardiac death and incidence of CVD. The atherosclerosis-associated risk variant increased the risk of sudden cardiac death of the same study subjects. Furthermore, USF1 alleles associated with incidence of CVD in the Finnish population follow-up cohorts. These associations were especially prominent among women, suggesting a sex specific effect, which has also been detected in subsequent studies. Finally, as some of the low-yield DNA samples of the Finnish follow-up study cohort needed to be whole-genome amplified (WGA) prior to genotyping, we evaluated whether the produced WGA genotypes were of good quality. Although the samples giving genotype discrepancies could not be detected before genotyping with standard laboratory quality control methods, our results suggested that enhanced quality control at the time of the genotyping could identify such samples. In addition, combining two WGA reactions into one pooled DNA sample for genotyping markedly reduced the number of discrepancies and samples showing them. In conclusion, USF1 seems to have a role in the etiology of CVD. Additional studies are warranted to identify functional variants and to study interactions between USF1 and other genetic or environmental factors. This USF1 study, and other studies with low DNA yield of some samples, can benefit from whole genome amplification of the low-yield samples prior to genotyping. Careful quality control procedures are, however, needed in WGA genotyping.

Long-term clinical outcome after liver transplantation

With transplant rejection rendered a minor concern and survival rates after liver transplantation (LT) steadily improving, long-term complications are attracting more attention. Current immunosuppressive therapies, together with other factors, are accompanied by considerable long-term toxicity, which clinically manifests as renal dysfunction, high risk for cardiovascular disease, and cancer. This thesis investigates the incidence, causes, and risk factors for such renal dysfunction, cardiovascular risk, and cancer after LT. Long-term effects of LT are further addressed by surveying the quality of life and employment status of LT recipients. The consecutive patients included had undergone LT at Helsinki University Hospital from 1982 onwards. Data regarding renal function – creatinine and estimated glomerular filtration rate (GFR) – were recorded before and repeatedly after LT in 396 patients. The presence of hypertension, dyslipidemia, diabetes, impaired fasting glucose, and overweight/obesity before and 5 years after LT was determined among 77 patients transplanted for acute liver failure. The entire cohort of LT patients (540 patients), including both children and adults, was linked with the Finnish Cancer Registry, and numbers of cancers observed were compared to site-specific expected numbers based on national cancer incidence rates stratified by age, gender, and calendar time. Health-related quality of life (HRQoL), measured by the 15D instrument, and employment status were surveyed among all adult patients alive in 2007 (401 patients). The response rate was 89%. Posttransplant cardiovascular risk factor prevalence and HRQoL were compared with that in the age- and gender-matched Finnish general population. The cumulative risk for chronic kidney disease increased from 10% at 5 years to 16% at 10 years following LT. GFR up to 10 years after LT could be predicted by the GFR at 1 year. In patients transplanted for chronic liver disease, a moderate correlation of pretransplant GFR with later GFR was also evident, whereas in acute liver failure patients after LT, even severe pretransplant renal dysfunction often recovered. By 5 years after LT, 71% of acute liver failure patients were receiving antihypertensive medications, 61% were exhibiting dyslipidemia, 10% were diabetic, 32% were overweight, and 13% obese. Compared with the general population, only hypertension displayed a significantly elevated prevalence among patients – 2.7-fold – whereas patients exhibited 30% less dyslipidemia and 71% less impaired fasting glucose. The cumulative incidence of cancer was 5% at 5 years and 13% at 10. Compared with the general population, patients were subject to a 2.6-fold cancer risk, with non-melanoma skin cancer (standardized incidence ratio, SIR, 38.5) and non-Hodgkin lymphoma (SIR 13.9) being the predominant malignancies. Non-Hodgkin lymphoma was associated with male gender, young age, and the immediate posttransplant period, whereas old age and antibody induction therapy raised skin-cancer risk. HRQoL deviated clinically unimportantly from the values in the general population, but significant deficits among patients were evident in some physical domains. HRQoL did not seem to decrease with longer follow-up. Although 87% of patients reported improved working capacity, data on return to working life showed marked age-dependency: Among patients aged less than 40 at LT, 70 to 80% returned to work, among those aged 40 to 50, 55%, and among those above 50, 15% to 28%. The most common cause for unemployment was early retirement before LT. Those patients employed exhibited better HRQoL than those unemployed. In conclusion, although renal impairment, hypertension, and cancer are evidently common after LT and increase with time, patients’ quality of life remains comparable with that of the general population.

Ischemic Stroke in Young Adults

Stroke is the second leading cause of death and the leading cause of disability worldwide. Of all strokes, up to 80% to 85% are ischemic, and of these, less than 10% occur in young individuals. Stroke in young adults—most often defined as stroke occurring under the age of 45 or 50—can be particularly devastating due to long expected life-span ahead and marked socio-economic consequences. Current basic knowledge on ischemic stroke in this age group originates mostly from rather small and imprecise patient series. Regarding emergency treatment, systematic data on use of intravenous thrombolysis are absent. For this Thesis project, we collected detailed clinical and radiological data on all consecutive patients aged 15 to 49 with first-ever ischemic stroke between 1994 and 2007 treated at the Helsinki University Central Hospital. The aims of the study were to define demographic characteristics, risk factors, imaging features, etiology, and long-term mortality and its predictors in this patient population. We additionally sought to investigate, whether intravenous thrombolysis is safe and beneficial for the treatment of acute ischemic stroke in the young. Of our 1008 patients, most were males (ratio 1.7:1), who clearly outnumbered females after the age of 44, but females were preponderant among those aged <30. Occurrence increased exponentially. The most frequent risk factors were dyslipidemia (60%), smoking (44%), and hypertension (39%). Risk factors accumulated in males and along aging. Cardioembolism (20%) and cervicocerebral artery dissection (15%) were the most frequent etiologic subgroups, followed by small-vessel disease (14%), and large-artery atherosclerosis (8%). A total of 33% had undetermined etiology. Left hemisphere strokes were more common in general. Posterior circulation infarcts were more common among those aged <45. Multiple brain infarcts were present in 23% of our patients, 13% had silent infarcts, and 5% had leukoaraiosis. Of those with silent brain infarcts, majority (54%) had only a single lesion, and most of the silent strokes were located in basal ganglia (39%) and subcortical regions (21%). In a logistic regression analysis, type 1 diabetes mellitus in particular predicted the presence of both silent brain infarcts (odds ratio 5.78, 95% confidence interval 2.37-14.10) and leukoaraiosis (9.75; 3.39-28.04). We identified 48 young patients with hemispheric ischemic stroke treated with intravenous tissue plasminogen activator, alteplase. For comparisons, we searched 96 untreated control patients matched by age, gender, and admission stroke severity, as well as 96 alteplase-treated older controls aged 50 to 79 matched by gender and stroke severity. Alteplase-treated young patients recovered more often completely (27% versus 10%, P=0.010) or had only mild residual symptoms (40% versus 22%, P=0.025) compared to age-matched controls. None of the alteplase-treated young patients had symptomatic intracerebral hemorrhage or died within 3-month follow-up. Overall long-term mortality was low in our patient population. Cumulative mortality risks were 2.7% (95% confidence interval 1.5-3.9%) at 1 month, 4.7% (3.1-6.3%) at 1 year, and 10.7% (9.9-11.5%) at 5 years. Among the 30-day survivors who died during the 5-year follow-up, more than half died due to vascular causes. Malignancy, heart failure, heavy drinking, preceding infection, type 1 diabetes, increasing age, and large-artery atherosclerosis causing the index stroke independently predicted 5-year mortality when adjusted for age, gender, relevant risk factors, stroke severity, and etiologic subtype. In sum, young adults with ischemic stroke have distinct demographic patterns and they frequently harbor traditional vascular risk factors. Etiology in the young is extremely diverse, but in as many as one-third the exact cause remains unknown. Silent brain infarcts and leukoaraiosis are not uncommon brain imaging findings in these patients and should not be overlooked due to their potential prognostic relevance. Outcomes in young adults with hemispheric ischemic stroke can safely be improved with intravenous thrombolysis. Furthermore, despite their overall low risk of death after ischemic stroke, several easily recognizable factors—of which most are modifiable—predict higher mortality in the long term in young adults.

Long-term effects of fenofibrate on lipoproteins and surrogate markers of macrovascular and microvascular disease in people with type 2 diabetes

Background and aims. Diabetic dyslipidemia is a highly atherogenic triad of increased triglycerides, decreased HDL cholesterol, and small dense LDL. Fibrates have a beneficial effect on diabetic dyslipidemia, and they have reduced cardiovascular events in randomized trials. Fenofibrate has reduced albuminuria and markers of low-grade inflammation and endothelial dysfunction. The present studies were undertaken to characterize the alterations of VLDL and LDL subclasses and to investigate the binding of LDL to arterial wall in type 2 diabetes. Further purpose was to elucidate the effects of fenofibrate on several lipoprotein subclasses, augmentation index (AIx), carotid intima-media thickness (IMT), and renal function. Subjects. 239 type 2 diabetic subjects were recruited among participants of the FIELD (Fenofibrate Intervention and Event Lowering in Diabetes) study at the Helsinki centre. The patients were randomized to fenofibrate (200mg/d) or placebo for 5 years. Additionally, a healthy control group (N = 93) was recruited. Results. VLDL1 triglycerides increased in similar proportion to total triglycerides in type 2 diabetic patients and control subjects. Despite the increase in total apoCIII levels, VLDL apoCIII was decreased in diabetic patients. Enrichment of LDL with apoCIII induced a small increase in binding of LDL to arterial wall proteoglycan. Intrinsic characteristics of diabetic LDL, rather than levels of apoCIII, were responsible for increased proteoglycan binding of diabetic LDL with high apoCIII. Fenofibrate reduced triglycerides, increased LDL size, and shifted HDL subclasses towards smaller particles with no change in levels of HDL cholesterol. High levels of homocysteine were associated with lower increase of HDL cholesterol and apoA-I during fenofibrate treatment. Long-term fenofibrate treatment did not improve IMT, AIx, inflammation, or endothelial function. Fenofibrate decreased creatinine clearance and estimated glomerular filtration rate. No effect on albuminuria was seen with fenofibrate. Instead, Cystatin C was increased during fenofibrate treatment. Conclusions. 1) Elevation of VLDL 1 triglycerides was the major determinant of plasma triglyceride concentration in control subjects and type 2 diabetic patients. 2) LDL with high apoCIII showed multiple atherogenic properties, that were only partially mediated by apoCIII per se in type 2 diabetes 3) Fenofibrate demonstrated no effect on surrogate markers of atherosclerosis. 4) Fenofibrate had no effect on albuminuria and the observed decrease in markers of renal function could complicate the clinical surveillance of the patients. 5) Fenofibrate can be used to treat severe hypertriglyceridemia or in combination therapy with statins, but not to increase HDL levels.

Detection and progression of chronic allograft nephropathy : A study based on protocol biopsies

Background. Kidney transplantation (KTX) is considered to be the best treatment of terminal uremia. Despite improvements in short-term graft survival, a considerable number of kidney allografts are lost due to the premature death of patients with a functional kidney and to chronic allograft nephropathy (CAN). Aim. To investigate the risk factors involved in the progression of CAN and to analyze diagnostic methods for this entity. Materials and methods. Altogether, 153 implant and 364 protocol biopsies obtained between June 1996 and April 2008 were analyzed. The biopsies were classified according to Banff ’97 and chronic allograft damage index (CADI). Immunohistochemistry for TGF-β1 was performed in 49 biopsies. Kidney function was evaluated by creatinine and/or cystatin C measurement and by various estimates of glomerular filtration rate (GFR). Demographic data of the donors and recipients were recorded after 2 years’ follow-up. Results. Most of the 3-month biopsies (73%) were nearly normal. The mean CADI score in the 6-month biopsies decreased significantly after 2001. Diastolic hypertension correlated with ΔCADI. Serum creatinine concentration at hospital discharge and glomerulosclerosis were risk factors for ΔCADI. High total and LDL cholesterol, low HDL and hypertension correlated with chronic histological changes. The mean age of the donors increased from 41 -52 years. Older donors were more often women who had died from an underlying disease. The prevalence of delayed graft function increased over the years, while acute rejections (AR) decreased significantly over the years. Sub-clinical AR was observed in 4% and it did not affect long-term allograft function or CADI. Recipients´ drug treatment was modified along the Studies, being mycophenolate mophetil, tacrolimus, statins and blockers of the renine-angiotensin-system more frequently prescribed after 2001. Patients with a higher ΔCADI had lower GFR during follow-up. CADI over 2 was best predicted by creatinine, although with modest sensitivity and specificity. Neither cystatin C nor other estimates of GFR were superior to creatinine for CADI prediction. Cyclosporine A toxicity was seldom seen. Low cyclosporin A concentration after 2 h correlated with TGF- β1 expression in interstitial inflammatory cells, and this predicted worse graft function. Conclusions. The progression of CAN has been affected by two major factors: the donors’ characteristics and the recipients’ hypertension. The increased prevalence of DGF might be a consequence of the acceptance of older donors who had died from an underlying disease. Implant biopsies proved to be of prognostic value, and they are essential for comparison with subsequent biopsies. The progression of histological damage was associated with hypertension and dyslipidemia. The augmented expression of TGF-β1 in inflammatory cells is unclear, but it may be related to low immunosuppression. Serum creatinine is the most suitable tool for monitoring kidney allograft function on every-day basis. However, protocol biopsies at 6 and 12 months predicted late kidney allograft dysfunction and affected the clinical management of the patients. Protocol biopsies are thus a suitable surrogate to be used in clinical trials and for monitoring kidney allografts.

New Oncogenic Drivers in Hepatocellular Carcinoma: Role of the RNA Binding Protein Hu antigen R

156 p. : graf.

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.

Envolvimento cardíaco e pulmonar na esquistossomose aguda e crônica de camundongos alimentados com dieta hiperlipídica

O objetivo desse trabalho foi avaliar as alterações no tecido cardíaco e pulmonar de camundongos dislipidêmicos, esquistossomóticos e seus controles que haviam sido eutanasiados com 9 (fase aguda) e 17 (fase crônica) semanas de infecção. Foram estudados quatro grupos de camundongos, segundo a dieta e tempo de infecção: dieta padrão (SCa e SCc), dieta hiperlipídica (HFCa e HFCc), dieta padrão infectados (ISCa e ISCc) e dieta hiperlipídica infectados (IHFCa e IHFCc). O coração e o pulmão foram retirados, seccionados e os fragmentos foram submetidos a processamento histológico e corados com Hematoxilina e Eosina e Picrosirius red. Foram realizadas análises histopatológicas dos dois órgãos, além de estudos estereológico (dissector óptico) e morfométrico (vasos, cardiomiócitos e quantificação de colágeno) do coração. Os grupos foram comparados pelos Testes T de Student e/ou ANOVA. Todos os animais com dieta hiperlipídica, infectados ou não, apresentaram menor densidade de número e número total de cardiomiócitos (p<0,05), além de vasos intramiocárdicos com lúmen mais reduzido e paredes mais espessas que os controles, independente da semana em que foram eutanasiados. Os cardiomiócitos dos grupos IHFCa e IHFCc estavam mais hiperplásicos (p<0,0001) e continham mais colágeno ao redor (p<0,05) que os dos demais grupos estudados. Os corações dos grupos IHFC, nas duas fases, apresentaram maior quantidade de nichos inflamatórios, inúmeras regiões contendo coagulação de fibras cardíacas, maior número de áreas com desaparecimento de fibras e proliferação de fibroblastos quando comparados aos grupos ISC. Os pulmões de camundongos do grupo IHFCc apresentaram aumento do número de reações granulomatosas e infiltrados perivasculares quando comparados aos demais grupos infectados. Esses dados sugerem que a infecção por S. mansoni causa danos às estruturas miocárdica e pulmonar que se intensificam com a interação com a dieta rica em lipídios.

Estudo das alterações microcirculatórias na população idosa comparadas com adultos jovens

O envelhecimento populacional é um fenômeno mundial, assim como o predomínio de mortes por doenças cardiovasculares. Estudos demonstram que o envelhecimento acarreta aumento da rigidez vascular e perturbações na reatividade macrovascular. O presente estudo comparou a microcirculação deste processo com adultos jovens através da pletismografia de oclusão venosa (POV) e da videocapilaroscopia do leito periungueal (VC). Para isto, desenvolveu-se um estudo transversal com dois grupos: idade entre 18 e 30 anos (n=16) e outro grupo com idade igual ou superior a 60 anos (n=21), além da subdivisão deste grupo em três subgrupos: idosas saudáveis (n=8), idosas em tratamento de hipertensão arterial (IDHAS,n=6) e idosas em tratamento de dislipidemia (IDDIS,n=6). Foram realizadas avaliações clínica, antropométrica, bioquímica e microcirculatória. Como resultados, a VC mostrou aumento dos diâmetros capilares aferente, apical e eferente e redução da relação velocidade máxima/ velocidade basal de deslocamento de hemácias para grupo de idosas e todos os subgrupos. A POV revelou diminuição da vasodilatação endotélio-dependente em todos os grupos estudados e a vasodilatação endotélio-independente alterou-se apenas em IDHAS e IDDIS. Como conclusões houve, no envelhecimento, alterações estruturais e funcionais da microcirculação assim como redução da vasodilatação endotélio-dependente. A vasodilatação endotélio-independente manteve-se inalterada, indicando que a célula muscular lisa da parede vascular permanece preservada, porém sofre alterações nos grupos IDHAS e IDDIS.

Benefício da natação em modelo experimental de doença gordurosa hepática não alcoólica e síndrome metabólica

O acúmulo crônico de gordura no fígado (doença hepática gordurosa não alcoólica ou esteatose hepática não alcoólica - NAFLD) está fortemente associada com a obesidade e a resistência à insulina. O estudo teve como objetivo investigar o efeito do exercício físico (natação) na redução da esteatose hepática e comorbidades associadas, incluindo a expressão hepática de síntese de ácidos graxos e receptor proliferador de peroxissoma atividade alfa. Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em dois grandes grupos de acordo com a dieta durante 22 semanas: dieta padrão (10% de gordura, SC) ou dieta rica em gordura (60% de gordura, HF), caracterizando os grupos sedentários SC-Sed e HF-Sed. Nas últimas 10 semanas do experimento, metade dos grupos sedentários foram submetidos ao protocolo de natação com um aumento progressivo no tempo (6/dia até 60/dia, 5x/semana), caracterizando os grupos exercitados: SC-Ex e HF-Ex. No final do experimento, comparado ao grupo SC-Sed, o grupo HF-Sed teve a massa corporal significativamente superior, hiperglicemia, hiperinsulinemia com resistência à insulina, hipertrofia dos adipócitos (com infiltrado inflamatório), hipertrofia das ilhotas pancreáticas, dislipidemia, alteração das enzimas hepáticas e inflamatórias e NAFLD com mudanças na expressão de proteínas hepáticas lipogênicas e oxidativas. O programa de natação, mesmo concomitante com a dieta rica em gordura, reduziu o excesso de peso e todos os outros resultados, especialmente a NAFLD. Os resultados permitem concluir que a natação pode atenuar os efeitos deletérios de uma dieta rica em gorduras combinado com estilo de vida sedentário em camundongos. Estes dados reforçam a idéia que o exercício físico pode ser considerado uma estratégia terapêutica não farmacológica eficaz no tratamento da NAFLD, obesidade e resistência à insulina.

Estudos dos polimorfismos dos genes da apolipoproteína E (ApoE) e do receptor de LDL (RLDL - A370T) em indivíduos jovens pertencentes ao estudo do Rio de Janeiro em seguimento de 28 Anos

Estudos demonstram a associação de alterações da apolipoproteína E (ApoE) e do receptor do LDL (RLDL) com a ocorrência de doenças cardiovasculares e dislipidemia. O objetivo principal deste trabalho foi investigar a associação entre genótipos diferenciais da ApoE e do RLDL com a persistência de alterações de variáveis lipídicas em indivíduos jovens acompanhados há 28 anos no Estudo do Rio de Janeiro (ERJ). Através de um estudo longitudinal, tipo coorte, investigou-se 56 indivíduos (35M) em três avaliações. Em A1 (13.301.53 anos), A2 (22.091.91 anos) e A3 (31.231.99). Nas três ocasiões foi realizada avaliação clínica. Em A2 e A3 foram dosados colesterol total, HDL, LDL e triglicerídeos. Em A3 acrescentou-se o estudo dos polimorfismos genéticos da ApoE e do RLDL. Os fragmentos de interesse neste estudo foram amplificados por PCR (polymerase chain reaction) e os genótipos foram identificados através de reações de restrição. As frequências genotípicas de ApoE foram ε3/ε3 (62,5%), ε3/ε4 (25%), ε2/ε3 (5,4%) ,ε2/ε4 (5,4%) e ε4/ε4 (1,8%) e para os genótipos de RLDL foram AA (85,7%), AT (12,5%) e TT (1,8%). O genótipo ε2/ε2 não foi observado. A análise da distribuição dos genótipos de ApoE segundo a permanência de dislipidemia mostrou que todos os indivíduos com genótipo de ApoE dos tipos ε2/ε4 e ε4/ε4 mantiveram pelo menos um lípide alterado em A2 e A3 entretanto, todos os indivíduos com genótipo de ApoE do tipo ε2/ε3 não apresentaram lípides alterados em A2 e A3. Para o genótipo do RLDL não houve diferença significativa. Quando analisadas isoladamente, não foi identificado nenhum resultado significativo em A2 e/ou A3 associado a estes genótipos. O polimorfismo do gene da ApoE esteve associado à permanência de dislipidemia em indivíduos jovens acompanhados em estudo de seguimento longitudinal

Ciclagem da massa corporal em camundongos

A obesidade está associada com a inflamação crônica atribuída à liberação de citocinas e adipocinas, à homeostase desregulda da glicemia e à dislipidemia. Intervenções nutricionais são frequentemente acompanhadas por episódios repetidos de perda e recuperação do peso, fenômeno conhecido como efeito sanfona ou ciclagem da massa corporal. Foram avaliados os efeitos da ciclagem da massa corporal sobre os parâmetros: eficiência alimentar, massa corporal (MC), perfil lipídico, metabolismo de carboidratos, indíce de adiposidade corporal, marcadores inflamatórios, esteatose hepática e triglicerídeo (TG) hepático em camundongos C57BL/6 machos que ciclaram a massa corporal duas ou três vezes consecutivas pela alternância de dieta hiperlipídica (high-fat, HF) e dieta padrão (standard-chow,SC). Após cada ciclo de dieta HF, os animais ficavam cada vez mais pesados e, após cada ciclo de dieta SC, os animais perdiam cada vez menos peso. A ciclagem da massa corporal provocou flutuação nas reservas de gordura e nos lipídeos sanguíneos. O colesterol total dos animais, após mudança da dieta HF para dieta SC, apresentou redução dos seus valores, assim como os TG plasmáticos. No teste oral de tolerância à glicose, após o perído de ingestão da dieta HF, os animais apresentaram intolerância à glicose e, após a troca para dieta SC, os animais continuaram com intolerância à glicose. Em relação as adipocinas e citocinas, a leptina, resistina e o fator de necrose tumoral (TNF) alfa séricos aumentaram após o ciclo da dieta HF e diminuíram após a troca por dieta SC. Ao contrário, a adiponectina sérica diminuiu após dieta HF e aumentou após troca por dieta SC. A IL-6 aumentou após ingestão da dieta HF, porém após a troca para dieta SC, a IL-6 permaneceu elevada. Enquanto o MCP-1 não variou durante as trocas de dietas. A expressão da adiponectina no tecido adiposo diminuiu após a dieta HF e os valores permaneceram reduzidos mesmo após a troca para dieta SC. As expressões da leptina e IL-6 no tecido adiposo aumentaram após dieta HF e continuaram aumentados mesmo após a troca para dieta SC. Da mesma forma, a esteatose hepática e os TG hepáticos não reduziram após a mudança da dieta HF para dieta SC. Tanto a dieta HF, como a ciclagem da massa corporal são relevantes para o remodelamento do tecido adiposo e provoca repercussões nos lipídios séricos, na homeostase da glicose, na secreção de adipocinas e provoca acúmulo de gordura no fígado. A troca para dieta SC e redução da MC não são capazes de normalizar a secreção de adipocinas no tecido adiposo e nem das citocinas pró-inflamatórias que permaneceram aumentadas. A esteatose hepática e os TG hepáticos também não são recuperados com a troca para dieta SC e redução da massa corporal. Estes resultados indicam que a ciclagem da MC cria um ambiente inflamatório, que é agraado com adipocinas alteradas, intolerância à glicose e acúmulo de gordura no fígado

Repercussões de variantes genéticas em componentes do sistema endocanabinoide e no receptor PPAR-α sobre o perfil de risco cardiometabólico, adipocitocinas e níveis plasmáticos de endocanabinoides em indivíduos com diferentes graus de adiposidade

Analisar a associação recíproca entre fatores de risco cardiometabólico, níveis de adipocitocinas (leptina e adiponectina de alto peso molecular), endocanabinoides (anandamida [AEA] e 2-araquidonoilglicerol [2-AG]), compostos canabimiméticos (N-oleoiletanolamina [OEA] e N-palmitoiletanolamina [PEA]) e polimorfismos em genes codificadores de componentes do sistema endocanabinoide (enzima de degradação de endocanabinoides FAAH [gene FAAH] e receptor endocanabinoide CB1 [gene CNR1]) e do receptor PPAR-α [gene PPARA], em indivíduos com diferentes graus de adiposidade. Duzentos indivíduos, entre 18 e 60 anos, com diferentes graus de índice de massa corporal (IMC) compuseram a amostra, dividida em dois grupos: cem eutróficos (IMC < 25 kg/m2) e 100 obesos (IMC ≥ 30 kg/m2), com 50 homens e 50 mulheres em cada grupo. Os obesos ficaram assim distribuídos: grau 1, com IMC < 35 kg/m2 (n=54), 27 homens e 27 mulheres; grau 2, com IMC < 40 kg/m2 (n=32), 16 homens e 16 mulheres e grau 3, com IMC ≥ 40 kg/m2 (n=14), 7 homens e 7 mulheres. Todos os indivíduos foram recrutados entre funcionários, estudantes e residentes do Hospital Universitário Pedro Ernesto, bem como voluntários do quadro da Polícia Militar do Estado do Rio de Janeiro e selecionados com base em amostra de conveniência. Todos foram avaliados por parâmetros antropométricos, determinação da pressão arterial, análises laboratoriais e genotipagem, para determinar seu perfil metabólico, níveis de endocanabinoides e adipocitocinas e rastreamento dos polimorfismos FAAH 385C>A, CNR1 3813A>G e PPARA 484C>G. Foram excluídos do estudo aqueles com história de comorbidades crônicas, doenças inflamatórias agudas, dependência de drogas de qualquer natureza e em uso de medicação nos dez dias anteriores à entrada no estudo. A atividade inflamatória, avaliada pela proteína C reativa ultrassensível (PCRUS), acompanhou o grau de resistência insulínica. Os níveis de PEA se associaram negativamente com a adiposidade visceral e resistência insulínica, sugerindo um melhor perfil metabólico, enquanto que os níveis de 2-AG se associaram positivamente com a PCRUS, apontando para piora nesse perfil. Os polimorfismos estudados não se associaram com o fenótipo obeso ou insulinorresistente. A presença do alelo 3813G no gene CNR1 mostrou associação independente com níveis reduzidos de adiponectina em obesos, sugerindo pior perfil metabólico nesse grupo. A presença do alelo 484G no gene PPARA, associando-se com níveis mais elevados de IMC e LDL-colesterol nos eutróficos pode indicar maior predisposição desses indivíduos para o desenvolvimento de obesidade e dislipidemia aterosclerótica. O genótipo homozigoto AA na posição 385 do gene FAAH e os níveis de PCRUS foram as principais associações, diretas e independentes, com os níveis de AEA, indicando claramente disfunção da enzima de degradação da AEA e, possivelmente, contribuindo para um perfil cardiometabólico mais vulnerável em portadores dessa variante genética.

Avaliação da função endotelial em mulheres jovens portadoras da síndrome dos ovários policísticos

A síndrome dos ovários policísticos é uma desordem frequente e complexa, com grande variabilidade fenotípica, predominando os sinais de disfunção ovariana. Alterações metabólicas, inflamatórias e vasculares vinculadas à resistência à insulina são muito prevalentes nessa desordem podendo manifestar-se precocemente. O objetivo principal deste estudo foi investigar a presença de alterações microvasculares em mulheres jovens e não obesas portadoras da síndrome dos ovários policísticos, através de videocapilaroscopia periungueal e dosagem dos níveis séricos de endotelina-1. O objetivo secundário foi verificar a existência de associações entre os achados vasculares, níveis séricos de androgênios, parâmetros clínicos, bioquímicos, metabólicos e inflamatórios relacionados ao risco cardiovascular. Em estudo observacional, transverso e controlado avaliamos 12 mulheres com diagnóstico de síndrome dos ovários policísticos, segundo os critérios estabelecidos pelo consenso de Rotterdam e nove voluntárias saudáveis. A idade (22,82,3 X 24,62,7), o índice de massa corporal (22,53,4 X 23,73,1) e a circunferência da cintura (7510,1 X 77,38,1) foram semelhantes nos dois grupos. As portadoras da síndrome apresentavam hiperandrogenismo clínico. Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos quando analisados os níveis séricos de estradiol, testosterona total, androstenediona ou o índice de testosterona livre, entretanto a SHBG mostrou-se significativamente mais baixa no grupo de estudo (p=0,011). A glicemia de jejum, insulina, HOMA-IR e o perfil lipídico foram normais e sem diferença entre os grupos. A amostra com síndrome dos ovários policísticos não apresentava intolerância à glicose ou Diabetes Mellitus pelo teste oral de tolerância à glicose. Os níveis séricos dos marcadores inflamatórios (leucócitos, ácido úrico, adiponectina, leptina e proteína c reativa) e do marcador de função endotelial avaliado também foram similares nos dois grupos. A velocidade de deslocamento das hemácias no basal e após oclusão foram significativamente menores nas pacientes de estudo (p=0,02), mas o tempo para atingir a VDHmax e os parâmetros relativos à morfologia e densidade capilar foram semelhantes. Não observamos correlação entre a velocidade de deslocamento das hemácias e níveis plasmáticos de endotelina-1, androgênios ou parâmetros de resistência insulínica. A velocidade de deslocamento das hemácias associou-se positivamente aos níveis plasmáticos de estradiol (r= 0,45, p<0,05) e negativamente aos de colesterol total e LDL colesterol (r= -0,52, p<0,05; r=-0,47, p<0,05, respectivamente). Em conclusão nossos resultados fornecem evidência adicional de dano precoce à função microvascular em mulheres portadoras de síndrome dos ovários policísticos. Através da capilaroscopia periungueal dinâmica, demonstramos que mulheres jovens com moderado hiperandrogenismo, sem obesidade, RI, hipertensão ou dislipidemia, já apresentam disfunção microvascular nutritiva, caracterizada por redução na velocidade de fluxo das hemácias no basal e após oclusão. Estes achados micro-circulatórios não foram acompanhados de elevações nos níveis plasmáticos de endotelina-1.