Cardiorespiratory fitness, but not central obesity or C-reactive protein, is related to liver function in obese children

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is one of the most frequent complications associated with excess adiposity. Its pathogenesis is complex and there are multiple factors that may contribute to it. AIM: To analyze whether cardiorespiratory ftness (CRF), waist circumference (WC), and C-reactive protein (CRP) are associated with alanine aminotransferase (ALT) in children with obesity. METHODS: 79 overweight/obese children of both genders, 11-13 year-olds, with abnormal serum ALT from Porto public schools comprised the sample. Measurements included CRF (20-m Shuttle Run Test), WC (NHANES protocol), CRP and ALT (Cholestech LDX analyzer). Logistic regression adjusted for gender, maturation, and weight with ALT levels as dependent variable (risk vs. non risk), and WC (risk vs. non risk), CRP (risk vs. non risk), and CRF (fit vs. unfit) as independent variables. Level of significance was set at 95%. RESULTS: Logistic regression showed that obese fit children were less likely to have abnormal ALT values (OR=.031) CONCLUSION: In obese children, higher cardiovascular fitness appears to reduce the chance of decreased liver function. © 2013 Human Kinetics, Inc.

Diabetes mellitus triggers oxidative stress in the liver of alloxan-treated rats: A mechanism for diabetic chronic liver disease

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Green tea extract rich in epigallocatechin-3-gallate prevents fatty liver by ampk activation via lkb1 in mice fed a high-fat diet

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Interstrain differences in the severity of liver injury induced by a choline- and folate-deficient diet in mice are associated with dysregulation of genes involved in lipid metabolism

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a major health problem and a leading cause of chronic liver disease in the United States and developed countries. In humans, genetic factors greatly influence individual susceptibility to NAFLD. The goals of this study were to compare the magnitude of interindividual differences in the severity of liver injury induced by methyl-donor deficiency among individual inbred strains of mice and to investigate the underlying mechanisms associated with the variability. Feeding mice a choline-and folate-deficient diet for 12 wk caused liver injury similar to NAFLD. The magnitude of liver injury varied among the strains, with the order of sensitivity being A/J approximate to C57BL/6J approximate to C3H/HeJ < 129S1/SvImJ approximate to CAST/EiJ < PWK/PhJ < WSB/EiJ. The interstrain variability in severity of NAFLD liver damage was associated with dysregulation of genes involved in lipid metabolism, primarily with a down-regulation of the peroxisome proliferator receptor alpha (PPAR alpha)-regulated lipid catabolic pathway genes. Markers of oxidative stress and oxidative stress-induced DNA damage were also elevated in the livers but were not correlated with severity of liver damage. These findings suggest that the PPAR alpha-regulated metabolism network is one of the key mechanisms determining interstrain susceptibility and severity of NAFLD in mice.-Tryndyak, V., de Conti, A., Kobets, T., Kutanzi, K., Koturbash, I., Han, T., Fuscoe, J. C., Latendresse, J. R., Melnyk, S., Shymonyak, S., Collins, L., Ross, S. A., Rusyn, I., Beland, F. A., Pogribny, I. P. Interstrain differences in the severity of liver injury induced by a choline-and folate-deficient diet in mice are associated with dysregulation of genes involved in lipid metabolism. FASEB J. 26, 4592-4602 (2012). www.fasebj.org

Genetic determinants of alcoholic liver disease

Alcoholic liver disease (ALD) accounts for the majority of chronic liver disease in Western countries. The spectrum of ALD includes steatosis with or without fibrosis in virtually all individuals with an alcohol consumption of >80 g/day, alcoholic steatohepatitis of variable severity in 10-35% and liver cirrhosis in approximately 15% of patients. Once cirrhosis is established, there is an annual risk for hepatocellular carcinoma of 1-2%. Environmental factors such as drinking patterns, coexisting liver disease, obesity, diet composition and comedication may modify the natural course of ALD. Twin studies have revealed a substantial contribution of genetic factors to the evolution of ALD, as demonstrated by a threefold higher disease concordance between monozygotic twins and dizygotic twins. With genotyping becoming widely available, a large number of genetic case-control studies evaluating candidate gene variants coding for proteins involved in the degradation of alcohol, mediating antioxidant defence, the evolution and counteraction of necroinflammation and formation and degradation of extracellular matrix have been published with largely unconfirmed, impeached or even disproved associations. Recently, whole genome analyses of large numbers of genetic variants in several chronic liver diseases including gallstone disease, primary sclerosing cholangitis and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) have identified novel yet unconsidered candidate genes. Regarding the latter, a sequence variation within the gene coding for patatin-like phospholipase encoding 3 (PNPLA3, rs738409) was found to modulate steatosis, necroinflammation and fibrosis in NAFLD. Subsequently, the same variant was repeatedly confirmed as the first robust genetic risk factor for progressive ALD.

Evaluation of the transforming growth factor beta1 codon 25 (Arg-->Pro) polymorphism in alcoholic liver disease

INTRODUCTION: Liver cirrhosis develops only in a minority of heavy drinkers. Genetic factors may account for some variation in the progression of fibrosis in alcoholic liver disease (ALD). Transforming growth factor beta 1 (TGFbeta1) is a key profibrogenic cytokine in fibrosis and its gene contains several polymorphic sites. A single nucleotide polymorphism at codon 25 has been suggested to affect fibrosis progression in patients with chronic hepatitis C virus infection, fatty liver disease, and hereditary hemochromatosis. Its contribution to the progression of ALD has not been investigated sufficiently so far. PATIENTS AND METHODS: One-hundred-and-fifty-one heavy drinkers without apparent ALD, 149 individuals with alcoholic cirrhosis, and 220 alcoholic cirrhotics who underwent liver transplantation (LTX) were genotyped for TGFbeta1 codon 25 variants. RESULTS: Univariate analysis suggested that genotypes Arg/Pro or Pro/Pro are associated with decompensated liver cirrhosis requiring LTX. However, after adjusting for patients' age these genotypes did not confer a significant risk for cirrhosis requiring LTX. CONCLUSION: TGFbeta1 codon 25 genotypes Arg/Pro or Pro/Pro are not associated with alcoholic liver cirrhosis. Our study emphasizes the need for adequate statistical methods and accurate study design when evaluating the contribution of genetic variants to the course of chronic liver diseases.

A common polymorphism in the NCAN gene is associated with hepatocellular carcinoma in alcoholic liver disease

BACKGROUND & AIMS: The genetic background of alcoholic liver diseases and their complications are increasingly recognized. A common polymorphism in the neurocan (NCAN) gene, which is known to be expressed in neuronal tissue, has been identified as a risk factor for non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). We investigated if this polymorphism may also be related to alcoholic liver disease (ALD) and hepatocellular carcinoma (HCC). METHODS: We analysed the distribution of the NCAN rs2228603 genotypes in 356 patients with alcoholic liver cirrhosis, 126 patients with alcoholic HCC, 382 persons with alcohol abuse without liver damage, 362 healthy controls and in 171 patients with hepatitis C virus (HCV) associated HCC. Furthermore, a validation cohort of 229 patients with alcoholic cirrhosis (83 with HCC) was analysed. The genotypes were determined by LightSNiP assays. The expression of NCAN was studied by RT-PCR and immunofluorescence microscopy. RESULTS: The frequency of the NCAN rs2228603 T allele was significantly increased in patients with HCC due to ALD (15.1%) compared to alcoholic cirrhosis without HCC (9.3%), alcoholic controls (7.2%), healthy controls (7.9%), and HCV associated HCC (9.1%). This finding was confirmed in the validation cohort (15.7% vs. 6.8%, OR=2.53; 95%CI: 1.36-4.68; p=0.0025) and by multivariate analysis (OR=1.840; 95%CI: 1.22-2.78; p=0.004 for carriage of the rs2228603 T allele). In addition, we identified and localised NCAN expression in human liver. CONCLUSIONS: NCAN is not only expressed in neuronal tissue, but also in the liver. Its rs2228603 polymorphism is a risk factor for HCC in ALD, but not in HCV infection.

Inflammatory Mediators of Hepatic Steatosis

7 p.

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.

Benefícios do treinamento intervalado de alta intensidade (natação) na obesidade (estudo experimental)

É um desafio na sociedade moderna controlar a obesidade e comorbidades associadas na população. O objetivo do estudo foi avaliar o impacto do treinamento intervalado de alta intensidade no contexto da obesidade induzida por dieta em modelo animal. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com ração padrão (grupo magro - LE) ou dieta rica em gordura (grupo obeso - OB). Após 12 semanas, os animais foram divididos em grupos não treinados (LE-NT e OB-NT) e grupos treinados (LE-T e OB-T) e teve início um protocolo de exercício. Nos grupos treinados em comparação aos grupos não treinados observou-se que o treinamento intervalado de alta intensidade levou a reduções significativas na massa corporal, glicemia e tolerância oral à glicose, colesterol total, triglicérides, lipoproteína de baixa densidade-colesterol, aspartato transaminase e alanina aminotransferase no fígado. Além disso, nos grupos treinados, o protocolo de exercício melhorou a imunodensidade de insulina nas ilhotas, reduziu os níveis de citocinas inflamatórias, adiposidade e esteatose hepática. O treinamento de alta intensidade melhorou a beta-oxidação e os níveis de receptores ativados por proliferador de peroxissomo (PPAR)-alfa e reduziu os níveis de lipogênese e de PPAR-gama no fígado. No músculo esquelético, o treinamento de alta intensidade também melhorou o PPAR-alfa e transportador de glicose (GLUT) -4 e reduziu os níveis de PPAR-gama. Esses achados reforçam a noção de que o treinamento de alta intensidade é relevante como uma abordagem não farmacológica para controlar a resistência à insulina, glicemia, e esteatose hepática. Em conclusão, treinamento de alta intensidade leva à perda de massa corporal e pode atenuar os efeitos adversos causados pela ingestão crônica de uma dieta rica em gordura. Apesar de uma ingestão contínua dessa dieta, o treinamento de alta intensidade melhora as enzimas hepáticas e o perfil inflamatório.

Dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose em camundongos suíços: metabolismo de carboidratos, fígado e tecido adiposo

A doença hepática gordurosa não alcoólica é uma desordem multifatorial causada principalmente por excesso nutricional e resistência à insulina, com prevalência estimada de 20-40% nos países ocidentais. A dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose pode influenciar no desenvolvimento da esteatose hepática associada à obesidade e a resistência à insulina. O fígado, por assumir papel central no controle metabólico, é um órgão alvo nos casos de excesso alimentar, ocasionando, principalmente, acúmulo de gotículas de gordura nos hepatócitos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o início das alterações morfológicas e metabólicas no fígado e no tecido adiposo de camundongos suíços machos alimentados com dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose. Camundongos suíços machos aos três meses de idade foram divididos em quatro grupos nutricionais: dieta padrão (SC), dieta hiperlipídica (HF), dieta rica em sacarose (HSu) e dieta hiperlipídica rica em sacarose (HFHSu). Os animais receberam as respectivas dietas durante quatro semanas. A massa corporal, a ingestão alimentar e a tolerância oral à glicose foram avaliados. Ao sacrifício, o fígado e os depósitos de gordura corporal foram removidos e processados para análises histomorfométricas e moleculares. As amostras de sangue foram obtidas para análises bioquímicas plasmáticas. Os dados foram expressos como média e erro padrão da média e as diferenças foram testadas por one-way ANOVA com pós-teste de Holm-Sidak, e foi considerado o nível de significância de p<0,05. Os grupos HF e HFHSu apresentaram-se mais pesados quando comparados aos grupos SC e HSu. Os animais dos grupos HF, HSu e HFHSu apresentaram intolerância à glicose, esteatose hepática e aumento de triglicerídeos hepáticos quando comparados ao grupo SC (p<0,0005). Adicionalmente, houve elevação na expressão hepática das proteínas transportador de glicose 2 (GLUT-2), proteína de ligação ao elemento regulador do esterol 1-c (SREBP1-c), fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK), glicose -6- fosfatase (G6PASE), substrato do receptor da insulinaI-1 (IRS-1) e proteína quinase B (AKt/ou PKB) e redução da expressão no fígado do receptor ativador de proliferação peroxissomal (PPAR-α) nos grupos experimentais em comparação com o grupo SC (p<0,0005). A administração de dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose promoveu intolerância à glicose e danos hepáticos (hepatomegalia, esteatose, redução da beta-oxidação, aumento na lipogênese e na produção de glicose) em camundongos machos adultos.

Dietas ricas em gordura, frutose e sacarose: alterações no fígado

Hábitos inadequados no estilo de vida, pelo consumo exacerbado de dietas ricas em gorduras e açúcares (frutose e sacarose), correlacionam-se positivamente com o desenvolvimento da obesidade, da resistência à insulina (RI) e da esteatose hepática não alcoólica (NAFLD). O estudo teve como objetivo avaliar a magnitude dos efeitos da administração crônica de dietas ricas em gordura e/ou frutose, e ainda, comparar os efeitos dos açúcares isoladamente (frutose e sacarose) sob as alterações bioquímicas, o perfil inflamatório, as respostas morfofuncionais e as expressões proteicas e gênicas de fatores de transcrição envolvidos na lipogênese, na beta-oxidação, na gliconeogênese e no estresse oxidativo no fígado. Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em dois experimentos: 1) Dieta controle/standard chow (SC), dieta high fat (HF 42%), dieta high frutose (HFr 34%) e dieta high fat + high frutose (HFHFr - 42% fat + 34% frutose) por 16 semanas; 2) Dieta controle/standard chow (SC), dieta high frutose (HFru 50%) e dieta high sacarose (HSu 50%) por 15 semanas. Ao final dos experimentos foram observados: 1) Não houve diferença na massa corporal entre os animais HFr e SC, só foi observado ganho de peso nos grupos HF e HFHFr. Houve ainda aumento do colesterol total, dos triglicerídeos plasmáticos e hepáticos e RI nos grupos HF, HFr e HFHFr. No fígado, foi observado NAFLD com aumento na expressão de SREBP-1c e PPAR-γ, e redução de PPAR-α. A gliconeogênese mediada pelo GLUT-2 e PEPCK também foi aumentada nos grupos HF, HFr e HFHFr em relação ao grupo SC. Áreas de necroinflamação também foram observadas nos animais HFr e HFHFr; 2) Não houve diferença na massa corporal entre os grupos SC, HFru e HSu. Porém, houve aumento do colesterol total, dos triglicerídeos plasmáticos e hepáticos, da RI, das adipocinas (IL-6, resistina, MCP-1 e leptina), e redução da adiponectina. No fígado, abundante NAFLD com predominância da expressão proteica e gênica de SREBP-1c, PPAR-γ e redução de PPAR-α; e desequilíbrio antioxidante com redução da SOD, da Catalase e da GRx nos grupos HFru e HSu quando comparados ao SC. Não houve diferença na GPx entre os três grupos. Ainda foi observado aumento na expressão proteica de G6Pase, PEPCK e GLUT-2, envolvidos na gliconeogênese hepática nos grupos HFru e HSu. Áreas de necroinflamação, característico da transição NAFLD-NASH, também foram observados. Os resultados permitem concluir que, independente do aumento da massa corporal, a administração crônica de dietas ricas em frutose e sacarose tem efeitos similares aos observados com o consumo de dieta hiperlipídica. Parece que a RI e a NAFLD sejam os precursores destas alterações.

Rosuvastatina, doença hepática gordurosa não alcoólica e ativação das células estreladas hepáticas em camundongos

Introdução: A atual epidemia de obesidade tem chamado a atenção para a doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA). Atualmente não existe um medicamento para o tratamento da esteatose hepática, embora as estatinas sejam muito prescritas para pacientes obesos, este medicamento destina-se ao tratamento da hipercolesterolemia. Este trabalho teve como objetivo investigar os efeitos da rosuvastatina em um modelo de obesidade induzida por dieta, como foco principal a DHGNA e os marcadores hepáticos da lipogênese e beta-oxidação e ativação de células estreladas hepáticas (CEHs) em camundongos. Métodos: Camundongos machos C57BL/6 receberam dieta padrão (SC, 10% de energia como lipídios) ou dieta rica em gorduras (HF, 50% de energia como lipídios) durante 12 semanas. Em seguida, 7 semanas de tratamento, foram feitas, formando os grupos: SC, SCR (SC + rosuvastatina), HF e HFR (HF + rosuvastatina). As análises bioquímicas e técnicas moleculares foram aplicadas para abordar os resultados plasmáticos e moleculares. Resultados: O grupo HF apresentou maiores valores de insulina, colesterol total, triglicerídeos e leptina que o grupo SC, todos os quais foram reduzidos significativamente após o tratamento com Rosuvastatina no grupo HFR. O grupo HF apresentou maior percentual de esteatose, assim como maior ativação das CEHs, enquanto que a rosuvastatina provocou uma redução de 21% na esteatose hepática e atenuou a ativação das CEHs no grupo HFR. Em concordância com os achados histológicos, as expressões de SREBP-1 e PPAR-gama foram aumentados nos animais HF e reduzido após o tratamento no grupo HFR. Por outro lado, a expressão reduzida de PPAR-alfa e CPT-1 foram encontrados nos animais HF, sendo tais parâmetros restaurados após o tratamento no grupo HFR. Conclusão: A rosuvastatina atenua significativamente a ativação das células estreladas na obesidade induzida por dieta, afetando o equilíbrio dos PPARs na lipotoxicidade. Diante desses achados a Rosuvastatina pode ser indicada como alternativa para auxiliar o tratamento da esteatose hepática.

Efeito do treinamento concorrente sobre fatores de risco para a doença gordurosa não alcoólica do fígado de adolescentes obesos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Treinamento aeróbio na prevenção da doença hepática não alcoólica decorrente da obesidade em ratos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)