Anàlisi del metabolisme ambiental de nuclis turístics litorals: el cas de Menorca

L’objectiu del present estudi és l’anàlisi del metabolisme energètic associat a nuclis turístics litorals de l’illa de Menorca (Mediterrani occidental) i el grau d’autosuficiència a partir d’energies renovables. La caracterització dels nuclis i la definició del perfil del turista s’ha realitzat mitjançant SIG i informació de qualitat a partir d’enquestes. Els principals resultats mostren que els nuclis turístics de Menorca tenen unes emissions associades entre 213 i 318 kg de CO2 per estada. De mitjana, el recorregut del turista fins a la illa (mobilitat externa) és de 1334 km (representant el 80% de les emissions), mentre que la mobilitat interna durant l’estada és de 22 km. A diari, cada turista consumeix entre 8 i 26 kWh d’electricitat, consum que es podria satisfer en un 100% amb la instal·lació de sistemes fotovoltaics a les cobertes del nucli.

ELOVL6 Genetic Variation Is Related to Insulin Sensitivity: A New Candidate Gene in Energy Metabolism

BACKGROUND: The elongase of long chain fatty acids family 6 (ELOVL6) is an enzyme that specifically catalyzes the elongation of saturated and monounsaturated fatty acids with 12, 14 and 16 carbons. ELOVL6 is expressed in lipogenic tissues and it is regulated by sterol regulatory element binding protein 1 (SREBP-1). OBJECTIVE: We investigated whether ELOVL6 genetic variation is associated with insulin sensitivity in a population from southern Spain. DESIGN: We undertook a prospective, population-based study collecting phenotypic, metabolic, nutritional and genetic information. Measurements were made of weight and height and the body mass index (BMI) was calculated. Insulin resistance was measured by homeostasis model assessment. The type of dietary fat was assessed from samples of cooking oil taken from the participants' kitchens and analyzed by gas chromatography. Five SNPs of the ELOVL6 gene were analyzed by SNPlex. RESULTS: Carriers of the minor alleles of the SNPs rs9997926 and rs6824447 had a lower risk of having high HOMA_IR, whereas carriers of the minor allele rs17041272 had a higher risk of being insulin resistant. An interaction was detected between the rs6824447 polymorphism and the intake of oil in relation with insulin resistance, such that carriers of this minor allele who consumed sunflower oil had lower HOMA_IR than those who did not have this allele (P = 0.001). CONCLUSIONS: Genetic variations in the ELOVL6 gene were associated with insulin sensitivity in this population-based study.

Association of irisin with fat mass, resting energy expenditure, and daily activity in conditions of extreme body mass index.

FNDC5/irisin has been recently postulated as beneficial in the treatment of obesity and diabetes because it is induced in muscle by exercise, increasing energy expenditure. However, recent reports have shown that WAT also secretes irisin and that circulating irisin is elevated in obese subjects. The aim of this study was to evaluate irisin levels in conditions of extreme BMI and its correlation with basal metabolism and daily activity. The study involved 145 female patients, including 96 with extreme BMIs (30 anorexic (AN) and 66 obese (OB)) and 49 healthy normal weight (NW). The plasma irisin levels were significantly elevated in the OB patients compared with the AN and NW patients. Irisin also correlated positively with body weight, BMI, and fat mass. The OB patients exhibited the highest REE and higher daily physical activity compared with the AN patients but lower activity compared with the NW patients. The irisin levels were inversely correlated with daily physical activity and directly correlated with REE. Fat mass contributed to most of the variability of the irisin plasma levels independently of the other studied parameters. Conclusion. Irisin levels are influenced by energy expenditure independently of daily physical activity but fat mass is the main contributing factor.

Metabolomic insights into the intricate gut microbial-host interaction in the development of obesity and type 2 diabetes.

Gut microbiota has recently been proposed as a crucial environmental factor in the development of metabolic diseases such as obesity and type 2 diabetes, mainly due to its contribution in the modulation of several processes including host energy metabolism, gut epithelial permeability, gut peptide hormone secretion, and host inflammatory state. Since the symbiotic interaction between the gut microbiota and the host is essentially reflected in specific metabolic signatures, much expectation is placed on the application of metabolomic approaches to unveil the key mechanisms linking the gut microbiota composition and activity with disease development. The present review aims to summarize the gut microbial-host co-metabolites identified so far by targeted and untargeted metabolomic studies in humans, in association with impaired glucose homeostasis and/or obesity. An alteration of the co-metabolism of bile acids, branched fatty acids, choline, vitamins (i.e., niacin), purines, and phenolic compounds has been associated so far with the obese or diabese phenotype, in respect to healthy controls. Furthermore, anti-diabetic treatments such as metformin and sulfonylurea have been observed to modulate the gut microbiota or at least their metabolic profiles, thereby potentially affecting insulin resistance through indirect mechanisms still unknown. Despite the scarcity of the metabolomic studies currently available on the microbial-host crosstalk, the data-driven results largely confirmed findings independently obtained from in vitro and animal model studies, putting forward the mechanisms underlying the implication of a dysfunctional gut microbiota in the development of metabolic disorders.

Expressão do mRNA de genes mitocondriais e desempenho produtivo de codornas alimentadas com glicerol

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de dietas com glicerol no desempenho produtivo de codornas japonesas de corte e na expressão do mRNA de genes mitocondriais da proteína adenina nucleotídeo translocase (ANT) e da proteína desacopladora (UCP), envolvidas no metabolismo energético e na resposta ao estresse oxidativo. As codornas foram alimentadas com dietas contendo 0, 8 e 12% de glicerol, em substituição parcial ao milho. Aos 28 dias de idade, o RNA total foi extraído de amostras do músculo do peito e a síntese do cDNA foi feita por meio de qRT‑PCR com iniciadores específicos para genes da ANT e UCP, obtidos de Gallus gallus. A conversão alimentar e o consumo de ração foram avaliados para as três dietas testadas. A adição de 8% de glicerol não afetou o desempenho dos animais. No entanto, a adição de 12% aumentou o consumo de ração e piorou a conversão alimentar. O ganho de peso não foi afetado pela inclusão de glicerol na dieta. No grupo alimentado com 8% de glicerol, a expressão da UCP aumentou, mas a da ANT não variou, em comparação ao controle. A expressão da UCP foi menor e a da ANT foi maior no grupo alimentado com 12% de glicerol. A inclusão de 8% de glicerol na dieta não afeta o desempenho de codornas de corte, embora aumente a expressão da UCP. A inclusão de 12% de glicerol piora o desempenho e aumenta a expressão da ANT.

Glicemia e concentrações séricas de insulina, triglicérides e cortisol em equinos da raça Mangalarga Marchador após exercício físico

O presente estudo teve por objetivo avaliar a influência do exercício físico de intensidade submáxima (provas de marcha) sobre as variáveis bioquímicas sanguíneas usadas na avaliação do metabolismo energético em equinos da raça Mangalarga Marchador criados no Estado do Espírito Santo. Para tal foram obtidas amostras de soro e plasma de 15 equinos, da raça Mangalarga Marchador, em quatro momentos assim definidos: antes (T0) e com 5 minutos (T1), 30 minutos (T2) e 2 horas (T3) após o término do exercício. A análise dos resultados demonstrou a não influência do exercício físico imposto sobre a glicose plasmática, com valores médios de 117,1±35,8mg/dL, 122,6±59,6mg/dL, 124,8± 48,6mg/dL e 112,9±49,1mg/dL, e sobre a insulina sérica, com valores de mediana de 6,50mUI/mL, 2,00mUI/mL, 5,85mUI/mL e 11,60mUI/mL, respectivamente, nos tempos T0, T1, T2 e T3. De forma oposta, foi possível observar uma influência significativa sobre triglicérides séricos, com valores médios de 25,4±14,9mg/dL, 42,3±17,8mg/dL, 31,4±17,7mg/dL e 25,1±15,1mg/dL, e sobre o cortisol sérico, com valores médios de 7,46±4,37mg/dL, 12,45±3,08mg/dL, 11,40±2,52mg/dL e 6,89±1,78mg/dL, respectivamente nos tempos T0, T1, T2 e T3. A interpretação destes resultados permitiu concluir que a marcha elevou as concentrações séricas de triglicérides e cortisol. Também foi possível destacar que, por tais valores encontrarem-se dentro de intervalos fisiológicos, os equinos usados estavam aptos ao nível de exercício físico imposto na ocasião.

Análise interactômica da VDAC (voltage-dependent anion selective channel) nos cérebros aviar, bovino e murino

A VDAC é a proteína mais abundante na membrana mitocondrial externa. Exerce o controle da atividade desta organela através da regulação da troca de metabólitos e tem função crucial no mecanismo de apoptose. Em nosso caso, os estudos dos complexos protéicos, das interações entre a VDAC e outras proteínas presentes no interior do neurônio que auxiliam na manutenção das funções das organelas e da célula, fazem parte da chamada interactômica. O presente estudo determinou o interactoma do complexo protéico Hexoquinase-VDAC-ANT presente em cérebros murino, bovino e aviar. Nosso objetivo foi identificar se as expressões diferenciadas da VDAC1 e VDAC2 verificadas nos cérebros murino, aviar e bovino, estão associadas a diferenças nos interactomas dessas proteínas. Este estudo revelou que as espécies aviar e bovina apresentaram o maior número de complexos protéicos contendo VDACs (5) quando comparadas com os neurônios de rato (1), o que é indicativo de uma cinética diferencial de montagem ou desmontagem do complexo. Além disso, a VDAC mitocondrial neuronal aviar também interage com mais proteínas em relação à VDAC mitocondrial neuronal bovina, o que é resultado de uma composição de subunidades diferenciada. Tais resultados indicam diferenças significativas quanto ao metabolismo energético e apoptótico no cérebro aviar, bovino e murino, existindo interações diferenciais da VDAC no cérebro aviar.

Purificação e caracterização da VDAC de mitocôndrias corticais aviares: identificação de modificações pós-traducionais nas porinas neuronais murinas e aviares

A VDAC é uma porina presente na MME cuja função é crucial no metabolismo energético, sobrevivência e morte celular. A caracterização da VDAC torna-se importante para a compreensão das inter-relações da mitocôndria com os diferentes componentes citosólicos, tais como a HK. A ligação HK-VDAC favorece a utilização do ATP intramitocondrial em células neuronais, a HK cerebral pode interagir de formas diferentes com a VDAC, o que resulta em diferentes sítios de ligação (sítios A e B). Os variados papéis metabólicos das isoformas da VDAC podem ser explicados pela presença de alterações pós-traducionais. No presente trabalho purificamos a VDAC1 mitocondrial neuronal proveniente de cérebro aviar. Paralelamente, comprovamos que a presença de múltiplas formas das VDACs 1 e 2 em cérebros murino e aviar, seja devida à presença de modificações pós-traducionais, nomeadamente a fosforilação. A proteína isolada apresentou peso molecular de 30KDa. Quando submetida à eletroforese e posteriormente à coloração para a identificação de fosfoproteínas, a mesma mostrou-se desfosforilada. O conhecimento da presença, ou ausência de fosforilação das VDACs, reside na importância de estabelecer-se as bases moleculares ligadas à existência de sítios A e B nas mitocôndrias neuronais.

Isolamento e cultivo de neurônios e neuroesferas de córtex cerebral aviar

Métodos de cultivo celular são convenientes na realização de análises funcionais de alterações/interações protéicas das células neuronais, auxiliando a decifrar o interactoma de proteínas chaves na neurogênese de doenças do Sistema Nervoso Central. Por esse motivo, culturas de neurônios e neuroesferas isolados do córtex cerebral aviar representam um modelo acessível para o estudo de diversas doenças neurológicas, tal como a epilepsia. A espécie aviar apresenta peculiaridades em seu proteoma neuronal, visto a presença de uma expressão diferenciada de proteínas chaves no metabolismo energético cerebral, algumas destas (VDAC1 e VDAC2) desempenham papel importante na compreensão do mecanismo da epilepsia refratária. A metodologia estabelecida no presente estudo obteve cultivo de neuroeferas, onde as células cresceram tipicamente em aglomerados atingindo, dentro de 7 dias, o diâmetro ideal de 100-200 µm. A diferenciação celular das neuroesferas foi obtida após a aderência destas às placas tratadas com poli-D-lisina, evidenciada pela migração de fibras do interior da neuroesfera. Ao contrário das neuroesferas, os neurônios em cultivo extenderam seus neuritos após 11 dias de isolamento. Tal modelo in vitro pode ser utilizado com sucesso na identificação das variáveis neuroproteômicas, propiciando uma avaliação global das alterações dinâmicas e suas interações protéicas. Tal modelo pode ter aplicações em estudos dos efeitos de indutores da morte celular e bloqueadores de canais de membrana mitocondriais em proteínas chaves do metabolismo energético cerebral.

Crosstalk entre osso e tecido adiposo na doença renal crônica

Dentro do conceito de que os hormônios são regulados por um ciclo de reciprocidade, o fato de osteoblastos e adipócitos serem desenvolvidos a partir de células-tronco mesenquimais e da remodelação óssea ser regulada pela leptina, traz a ideia de possíveis participações do osso no metabolismo energético e vice-versa. Estudos recentes têm demonstrado que a diferenciação e as funções das células ósseas são reguladas pela leptina, que parece desencadear uma resposta bimodal central, via sistema nervoso simpático, e uma local, na qual a leptina agiria sobre o osso. De fato, estudos têm revelado complexa interação entre osso, tecido adiposo e cérebro; no entanto, existem poucos estudos sobre esse crosstalk em pacientes com doença renal crônica (DRC). Como tais pacientes têm tendência à diminuição da densidade mineral óssea e elevados níveis de leptina, o presente artigo apresentou uma revisão sobre o possível envolvimento entre tecido adiposo e massa óssea, em pacientes com DRC.

Anàlisi de les requestes metabòliques del tennis.

Resumen tomado del autor. Se muestra tabla

Estado nutricional de escolares que realizan práctica deportiva vs los que no realizan Funza, Colombia 2007

.

Estudi sobre els llindars ventilatoris i el deute d'oxigen en nens i nenes de 7 a 13 anys. 'Estudio sobre los umbrales ventilatorios y la deuda de oxígeno en niños y niñas de 7 a 13 años'.

1) Observar la respuesta ventilatoria en una prueba de esfuerzo y la aplicabilidad de los criterios de detección de los umbrales ventilatorios en un grupo de niños. 2) Estudiar la correlación: entre los criterios más habitualmente utilizados en la determinación de los umbrales ventilatorios; entre dos métodos de cálculo del 'do2 max. 'diferentes; de los umbrales ventilatorios con el 'do2 max.'; y de estos dos parámetros con el 'vo2 max'. 3) Ofrecer datos sobre: los umbrales ventilatorios en una población infantil no-entrenada de nuestra comunidad; el 'do2 max. 'obtenidos en población infantil no-entrenada de los dos sexos de edades comprendidas entre los 7 y los 13 años. 4) Observar diferencias atribuibles a la edad y al sexo durante la etapa estudiada respecto a los umbrales ventilatorios y al 'do2 max.'. 82 niños y niñas de edades comprendidas entre los 7 y los 13 años procedentes de la zona de Esplugues, Cornellà y Sant Just Desvern (Barcelona). Se desarrolla en sesiones. Antes de cada una se procede a calibrar el analizador de gases. Previamente los niños/as han sido explorados basalmente para proceder a ser pesados y tallados. A continuación, y mientras se los monitoriza, reciben la información sobre la prueba de esfuerzo que deben realizar. Una vez finalizada ésta y en base a las variables registradas por el ergoanalizador se determinan los siguientes parámetros: vo2 max., U. Aer., U.A. y 'do2 max.'. 92 pruebas de esfuerzo. Gráficas de los parámetros a observar. Hojas de información a padres y alumnos. Observadores experimentados. Material específico. Estadística descriptiva de las variables estudiadas (por grupos de edad y sexo). Estadística inferencial: -se estudia el índice de correlación; -se realiza un análisis de varianza para los grupos de edades; -se aplica la prueba t para observar las diferencias intersexuales de cada uno de los parámetros estudiados. 1) No se ha encontrado correlación para la determinación del uv1 entre los criterios utilizados. 2) Los criterios utilizados para la determinación del uv2 se correlacionan. 3) El uv1 y el uv2 correlacionan entre ellos cuando se determinan, respectivamente, a través de criterios que utilizan los equivalentes respiratorios y los que utilizan las inflexiones descritas por la ve, pero no correlacionan cuando se intercambian los tipos de criterios utilizados. 4) No hay mucha correspondencia entre los resultados derivados de la expresión de los uv en valores absolutos y relativos. 5) El uv2 correlaciona con el vo2 max. No parece ni rentable ni aconsejable iniciar el entrenamiento específico del metabolismo energético antes de las etapas pre-puberales (por lo que respecta a las cualidades anaeróbicas lácticas y aeróbicas).

Efeito in vitro dos ácidos etilmalônico e metilsucínico sobre as atividades enzimáticas dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial e da creatina quinase em córtex cerebral, músculo esquelético e músculo cardíaco de ratos jovens

A deficiência de desidrogenase das acil-CoA de cadeia curta (SCAD) é um erro inato do metabolismo devido a um defeito no último ciclo de β-oxidação, sendo específica para ácidos graxos de cadeia curta (4 a 6 carbonos), resultando no acúmulo de ácidos orgânicos de cadeia curta, principalmente dos ácidos etilmalônico e metilsucínico, formados pela metabolização por rotas secundárias do butiril-CoA acumulado. A deficiência de SCAD manifesta-se principalmente no período neonatal ou durante a infância e até mesmo na idade adulta. Os achados clínico-laboratoriais são heterogêneos, incluindo acidose metabólica, acidose lática, vômitos, atraso no desenvolvimento, convulsões, fraqueza muscular e miopatia crônica. No entanto, o sintoma mais comum apresentado pelos pacientes portadores dessa deficiência é a disfunção neurológica, a qual pode estar relacionada ao acúmulo de ácidos orgânicos de cadeia curta e sua toxicidade ao sistema nervoso central. No presente trabalho nosso objetivo foi investigar o efeito in vitro dos ácidos etilmalônico e metilsucínico sobre algumas atividades enzimáticas fundamentais para o metabolismo energético. Visando contribuir para uma melhor compreensão da fisiopatogenia dessa doença testamos o efeito desses metabólitos sobre a atividade dos complexos da cadeia respiratória e da creatina quinase em córtex cerebral, músculo esquelético e músculo cardíaco de ratos jovens. Verificamos que os ácidos etilmalônico e metilsucínico, na concentração de 1 mM, inibiram significativamente a atividade do complexo I+III da cadeia respiratória em córtex cerebral de ratos, porém não alteraram a atividade dos demais complexos da cadeia respiratória (II, SDH, II+III, III e IV) nesses tecido bem como não alteraram a atividade de todos os complexos da cadeia repiratória em músculo esquelético e músculo cardíaco dos ratos nas concentrações de 1 e 5 mM. Observamos também que o ácido etilmalônico (1 e 2,5 mM) reduziu de forma significativa a atividade total de creatina quinase em córtex cerebral de ratos, mas não alterou essa atividade nos músculos esquelético e cardíaco. Por outro lado o ácido metilsucínico não modificou a atividade total da creatina quinase em nenhum dos três tecidos estudados, córtex cerebral, músculo esquelético e músculo cardíaco de ratos. Testamos então o efeito do ácido etilmalônico sobre a atividade da creatina quinase nas frações mitocondrial e citosólica de córtex cerebral, músculo cardíaco e músculo esquelético de ratos. O ácido (1 e 2,5 mM) inibiu significativamente a atividade da creatina quinase apenas na fração mitocondrial de córtex cerebral. Demostramos também que o antioxidante glutationa (1 mM) preveniu o efeito inibitório do ácido etilmalônico sobre a atividade total da creatina quinase em córtex cerebral. A glutationa (0,5 mM) e o ácido ascórbico (0,5 mM) também preveniram o efeito inibitório do ácido etilmalônico sobre a atividade da creatina quinase na fração mitocondrial de córtex cerebral. Por outro lado a adição de L-NAME ou trolox não alterou o efeito inibitório do ácido etilmalônico sobre a atividade da creatina quinase. Esses resultados indicam que o ácido etilmalônico possui um efeito inibitório específico sobre a isoforma mitocondrial da creatina quinase do cérebro, ou seja, sobre a CKmi a, não afetando a isoenzima citosólica cerebral ou as isoenzimas citosólicas e mitocondrial presentes no músculo esquelético e no músculo cardíaco. Além disso, o efeito da glutationa, que atua como um agente redutor de grupos tióis, indica que a ação inibitória do ácido etilmalônico sobre a creatina quinase pode estar relaciona à oxidação de grupos sulfidrila essenciais à atividade da enzima. Já a prevenção do efeito inibitório do ácido etilmalônico causada pelo ácido ascórbico sugere que o ácido pode estar envolvido com a formação dos radicais superóxido e hidroxila, uma vez que este agente antioxidante atua sobre esses radicais livres. Essas observações em seu conjunto indicam que os ácidos etilmalônico e metilsucínico comprometem o metabolismo energético cerebral através da inibição de atividades enzimáticas essenciais para a produção e transporte de energia pela célula. É, portanto, possível que esse possa ser um dos mecanismos envolvidos com o dano cerebral que ocorre nos pacientes afetados por deficiência de SCAD.

Efeito da fenilalanina sobre a atividade da creatina quinase em córtex cerebral, cerebelo e cérebro médio de ratos

A fenilcetonúria (PKU) é um erro inato do metabolismo de aminoácidos causada pela deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase hepática (PAH) que converte fenilalanina (Phe) em tirosina. Caracteriza-se clinicamente por retardo mental severo e, em alguns pacientes, por convulsões e eczema cutâneo. Bioquimicamente os pacientes afetados por esta doença apresentam acúmulo de Phe e seus metabólitos no sangue e nos tecidos. Phe é considerada o principal agente neurotóxico nesta doença, cujos mecanismos de neurotoxicidade são pouco conhecidos. O metabolismo energético cerebral é caracterizado por níveis altos e variáveis de síntese e de utilização de ATP. O cérebro contém altos níveis de creatinaquinase (CK), uma enzima que transferere reversivelmente um grupo fosforil entre ATP e creatina e entre ADP e fosfocreatina (PCr). Considerando que a CK parece estar envolvida em certas condições patológicas relacionadas com deficiência de energia cerebral e sabendo que a PKU está associada à redução de produção e de utilização de energia pelo cérebro, no presente trabalho verificamos a atividade da CK em homogeneizado total de córtex cerebral, cerebelo e cérebro médio de ratos Wistar submetidos aos modelos experimentais agudo e crônico de hiperfenilalaninemia (HPA) quimicamente induzida. Também investigamos o efeito in vitro da Phe e da α-metil-DL-fenilalanina (MePhe), um inibidor da PAH, nas mesmas estruturas de ratos Wistar de 22 dias de idade não tratados. Nossos resultados mostraram uma redução significativa na atividade da CK nas estruturas cerebrais estudadas de ratos sujeitos a HPA. Também verificamos que Phe e MePhe inibiram in vitro a atividade da CK nas mesmas estruturas. O estudo da interação cinética entre Phe e MePhe, sugere a existência de um único sítio de ligação na CK para os dois compostos. Considerando a importância da CK para a manutenção do metabolismo energético cerebral, nossos resultados sugerem que a alteração da homeostasia energética pode contribuir para a neurotoxicidade da Phe na PKU.