Physiological demands of competitive elite cross-country skiing

Introduction Researchers have, for decades, contributed to an increased collective understanding of the physiological demands in cross-country skiing; however, almost all of these studies have used either non-elite subjects and/or performances that emulate cross-country skiing. To establish the physiological demands of cross-country skiing, it is important to relate the investigated physiological variables to the competitive performance of elite skiers. The overall aim of this doctoral thesis was, therefore, to investigate the external validity of physiological test variables to determine the physiological demands in competitive elite cross-country skiing. Methods The subjects in Study I – IV were elite male (I – III) and female (III – IV) cross-country skiers. In all studies, the relationship between test variables (general and ski-specific) and competitive performances (i.e. the results from competitions or the overall ski-ranking points of the International Ski Federation (FIS) for sprint (FISsprint) and distance (FISdist) races) were analysed. Test variables reflecting the subject’s general strength, upper-body and whole-body oxygen uptake, oxygen uptake and work intensity at the lactate threshold, mean upper-body power, lean mass, and maximal double-poling speed were investigated. Results The ability to maintain a high work rate without accumulating lactate is an indicator of distance performance, independent of sex (I, IV). Independent of sex, high oxygen uptake in whole-body and upper-body exercise was important for both sprint (II, IV) and distance (I, IV) performance. The maximal double-poling speed and 60-s double-poling mean power output were indicators of sprint (IV) and distance performance (I), respectively. Lean mass was correlated with distance performance for women (III), whereas correlations were found between lean mass and sprint performance among both male and female skiers (III). Moreover, no correlations between distance performance and test variables were derived from tests of knee-extension peak torque, vertical jumps, or double poling on a ski-ergometer with 20-s and 360-s durations (I), whereas gross efficiency while treadmill roller skiing showed no correlation with either distance or sprint performance in cross-country skiing (IV). Conclusion The results in this thesis show that, depending on discipline and sex, maximal and peak oxygen uptake, work intensity at the lactate threshold, lean mass, double-poling mean power output, and double-poling maximal speed are all externally valid physiological test variables for evaluation of performance capability among elite cross-country skiers; however, to optimally indicate performance capability different test-variable expressions should be used; in general, the absolute expression appears to be a better indicator of competitive sprint performance whereas the influence of body mass should be considered when evaluating competitive distance performance capability of elite cross-country skiers.

O polimorfismo da apolipoproteina e em três grupos étnicos e suas influências sobre os níveis lipídicos e a doença de Alzheimer

O gene da apolipoproteina E (APOE) possui três alelos com freqüências polimórficas. Esta apolipoproteína possui um importante papel no metabolismo de lipídeos, crescimento e regeneração neuronal, e parece estar relacionada com a doença de Alzheimer. No entanto, a magnitude destas influências difere de acordo com a população estudada, sugerindo uma interação genótipo/ambiente. No presente trabalho, foram estudadas seis tribos indígenas sul-americanas (n=186), 100 negróides e 466 caucasóides de Porto Alegre. Destes últimos, 343 foram investigados quanto à associação com níveis lipídicos e 23 quanto à associação com doença de Alzheimer. Todas as amostras foram amplificadas pela reação em cadeia da polimerase (PCR) e clivadas com a enzima de restrição Hha I. Os genótipos foram identificados após separação dos fragmentos de restrição por eletroforese em gel de agarose a 4% corado com brometo de etídeo. O presente estudo teve os seguintes objetivos específicos: 1)Determinar as freqüências gênicas e genotípicas da APOE nas populações negróides e caucasóides de Porto Alegre e de seis tribos indígenas da América do Sul; 2)Verificar se as associações entre os alelos da APOE e lipídeos séricos descritas em caucasóides também ocorrem em populações indígenas brasileiras; 3)Investigar a influência do polimorfismo do gene APOE em pacientes com hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia, bem como em indivíduos normais da população de Porto Alegre e 4)Determinar a distribuição dos alelos da APOE em uma amostra de pacientes com Doença de Alzheimer.

A infecção por Leishmania infantum chagasi altera o metabolismo lipídico do hospedeiro

American visceral leishmaniasis (AVL), caused by Leishmania infantum chagasi (L.i.chagasi), stands as a public health problem in Brazil, with human and canine cases related in all states..Lipid metabolism can be modified in several status of infection. For example, experimental studies show that the cholesterol is necessary to internalization and replication of L.i.chagasi in macrophages through caveolar domains. Patients with AVL present low levels of cholesterol and a visible triglycerides increase. This work aimed to evaluate the lipid metabolism in several post-infection status by L.i.chagasi, including individuals with symptomatic infection (AVL), and asymptomatic. The levels of cholesterol, triglycerides, HDL and reactive C protein, were measured. Individuals with AVL were compared with individuals with assymptomatic infection and presented low levels of total cholesterol (128 ± 6.180 mg/dL vs. 158 ±5.733 mg/dL, p=0.0001), HDL (29 ± 1.746 mg/dL vs. 37 ± 1.647 mg/dL, p=0.0001), increased levels of triglycerides (149.5 mg/dL ± 12.72 vs. 78.00 ± 10.43 mg/dL, p=0.0095) and higher levels of reactive C protein (1.750± 0.4939 mg/dL vs. 0.40 ± 0.1707 mg/dL; p=0.0001). The expression of genes related to lipid metabolism, such as LXR-a, LXR-b, PPAR-a, PPAR-d, PPAR-g and APOE was evaluated by real time PCR. A reduction in the expression of those genes was found in the group of AVL patients corroborating the serum levels of the metabolites earlier quantified. Our findings suggest a modulation of metabolism of lipids, in the chronic phase of AVL, this could facilitate the survival of leishmania, due to the known reduction on the ability of macrophages in presenting antigens efficiently to the T cells due to the reduction in the cholesterol available, it results in a subversion of the host immunity.

Digestibilidade das dietas e metabolismo de suínos alimentados com dietas contendo bentonita sódica em diferentes programas alimentares

Foi realizado um experimento para avaliar a digestibilidade aparente de dietas e o metabolismo de suínos alimentados com dietas contendo bentonita sódica submetidos a diferentes programas alimentares. Foram utilizados 24 suínos machos castrados, meio irmãos paternos, com peso vivo médio inicial de 42,2kg, alojados em gaiolas metabólicas. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com três níveis de bentonita sódica (0,0; 0,3 e 0,5%) e dois programas alimentares (restrito e à vontade), com oito repetições cada. A adição de bentonita sódica não alterou (P>0,05) o consumo de ração e os balanços da energia e do nitrogênio. O consumo de ração diferiu (P<0,01) entre a alimentação restrita e à vontade (1,17 vs. 2,19kg d-1). O programa alimentar alterou (P<0,05) o balanço do N, mas não afetou (P>0,05) a retenção de N pelos animais. A alimentação à vontade alterou (P<0,05) o balanço da energia, sobretudo a energia retida (3.825 vs. 3.013kcal d-1). A adição de 0,5% de bentonita sódica nas dietas reduziu em 9% (P<0,01) a excreção fecal de fósforo. A adição de bentonita sódica nas dietas de suínos não altera os balanços da energia e do N nem as digestibilidades aparentes do Ca, Mg, Zn, Cu e Mn. A adição de bentonita sódica reduz a excreção fecal de fósforo. Não há interação entre o programa alimentar e a adição de bentonita sódica nas dietas.

Níveis do subproduto concentrado da produção de lisina em dietas com alto concentrado para tourinhos Santa Gertrudes em terminação

O experimento foi realizado objetivando-se caracterizar o subproduto concentrado da produção de lisina (SPL) e avaliar o desempenho e as características de carcaça de tourinhos Santa Gertrudes confinados recebendo níveis crescentes desse subproduto na dieta. O SPL resulta do processo de produção de lisina e é parcialmente seco. Apresentou aproximadamente 38% de matéria seca e 85% de proteína bruta na matéria seca, sendo que 79% desse nitrogênio encontrava-se na forma não-protéica. Não foram observados metais pesados em níveis tóxicos. Vinte e sete animais, com dez meses de idade e peso inicial de 242 kg, receberam silagem de milho, 80% de concentrado e 0; 4,5 ou 9,0% de SPL na matéria seca da dieta. O período experimental foi de 115 dias, após 56 dias de adaptação. A inclusão do SPL na dieta determinou efeito quadrático sobre o ganho de peso, o consumo diário de matéria seca, o peso final e o peso de carcaça; efeito linear decrescente sobre a eficiência alimentar e o rendimento de carcaça; e aumento da espessura de gordura de cobertura e do peso do fígado. Não foram observadas diferenças entre tratamentos para a área de olho de lombo. As diferenças no desempenho não foram associadas ao menor consumo de alimentos ou ao teor de enxofre das dietas. O nível de 3,7% de SPL na matéria seca da dieta foi considerado o máximo recomendado para tourinhos em terminação recebendo dietas com alto teor de energia, quando o ganho diário de peso esperado seria de 1,23 kg/animal.

Ganhos de peso, taxas de deposição e composição química corporal de tourinhos Santa Gertrudes confinados, recebendo alto concentrado e níveis crescentes de polpa cítrica peletizada

Objetivou-se avaliar a substituição do milho em grão pela polpa cítrica peletizada e seus efeitos sobre os ganhos de peso, as taxas de deposição e a composição química corporal de tourinhos Santa Gertrudes em confinamento. Vinte e oito animais (idade média de nove meses e peso inicial de 277 kg) foram mantidos em baias individuais durante 92 dias, após 21 dias de adaptação. Os animais receberam dietas contendo 20% da MS como silagem de milho que continha 40% de grãos. Foram testados os níveis de 0, 25, 40 e 55% de participação da polpa cítrica peletizada na MS da dieta. A composição química corporal foi estimada a partir de equações desenvolvidas para a mesma raça, utilizando-se a composição química do corte da 9-10-11ª costelas. A participação da polpa cítrica peletizada não afetou significativamente o peso corporal final (449 kg) e os ganhos diários de peso corporal (1,50 kg), de corpo vazio (1,26 kg) e de carcaça (0,78 kg). Não houve diferença entre tratamentos para as taxas diárias de deposição de água (0,374 kg), EE (0,589 kg), proteína (0,253 kg), minerais (0,040 kg) e energia (6,934 Mcal) e, conseqüentemente, a composição química corporal final foi similar entre os animais recebendo diferentes níveis de polpa cítrica na dieta. A substituição do milho em grão por polpa cítrica peletizada, até 55% da MS, em dietas para tourinhos em terminação recebendo altos níveis de concentrado, não altera os ganhos de peso, as taxas de deposição e a composição química corporal desses animais.

Cissus sicyoides (princess vine) in the long-term treatment of streptozotocin-diabetic rats

Leaf decoctions of Cissus sicyoides (princess vine) are taken widely as a popular remedy for diabetes mellitus in Brazil, where its common name is 'vegetal insulin'. However, there have been practically no attempts so far to determine scientifically whether it has antidiabetic effects and we decided to administer leaf decoctions, over extended periods, to normal and streptozotocin-diabetic rats, and investigate the effects of this treatment on the physiological and metabolic parameters that are altered in diabetic animals. The experimental model adopted was shown to be appropriate by running a parallel treatment with insulin, which led to expected improvements in several abnormal parameter values. The decoction treatment significantly reduced the intake of both food and fluid and the volume of urine excreted, as well as the levels of blood glucose, urinary glucose and urinary urea, in comparison with controls. Lipid metabolism was not affected by the treatment; nor was the level of hepatic glycogen in diabetic animals, which indicated that the mechanism responsible for the improvement in carbohydrate metabolism, observed in animals treated with the decoction, could not involve inhibition of glycogenolysis and/or stimulation of glycogenesis. The fact that normal animals treated with C. sicyoides exhibited no changes in any of the measured parameters suggests that its mode of action in diabetic animals does not resemble those of sulphonylurea or insulin. It may, however, act in a similar way to biguanide, via inhibition of gluconeogenesis.

Involvement of L-Type Calcium Channel and SERCA2a in Myocardial Dysfunction Induced by Obesity

Obesity has been shown to impair myocardial performance. Nevertheless, the mechanisms underlying the participation of calcium (Ca2+) handling on cardiac dysfunction in obesity models remain unknown. L-type Ca2+ channels and sarcoplasmic reticulum (SR) Ca2+-ATPase (SERCA2a), may contribute to the cardiac dysfunction induced by obesity. The purpose of this study was to investigate whether myocardial dysfunction in obese rats is related to decreased activity and/or expression of L-type Ca2+ channels and SERCA2a. Male 30-day-old Wistar rats were fed standard (C) and alternately four palatable high-fat diets (Ob) for 15 weeks. Obesity was determined by adiposity index and comorbidities were evaluated. Myocardial function was evaluated in isolated left ventricle papillary muscles under basal conditions and after inotropic and lusitropic maneuvers. L-type Ca2+ channels and SERCA2a activity were determined using specific blockers, while changes in the amount of channels were evaluated by Western blot analysis. Phospholamban (PLB) protein expression and the SERCA2a/PLB ratio were also determined. Compared with C rats, the Ob rats had increased body fat, adiposity index and several comorbidities. The Ob muscles developed similar baseline data, but myocardial responsiveness to post-rest contraction stimulus and increased extracellular Ca2+ was compromised. The diltiazem promoted higher inhibition on developed tension in obese rats. In addition, there were no changes in the L-type Ca2+ channel protein content and SERCA2a behavior (activity and expression). In conclusion, the myocardial dysfunction caused by obesity is related to L-type Ca2+ channel activity impairment without significant changes in SERCA2a expression and function as well as L-type Ca2+ protein levels. J. Cell. Physiol. 226: 2934-2942, 2011. (C) 2011 Wiley-Liss, Inc.

Treatment with Azadirachta indica in diabetic pregnant rats: Negative effects on maternal outcome

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

Aplicações clínicas da suplementação de L-carnitina

A carnitina, uma amina quaternária (3-hidroxi-4-N-trimetilamino-butirato), é sintetizada no organismo (fígado, rins e cérebro) a partir de dois aminoácidos essenciais: lisina e metionina, exigindo para sua síntese a presença de ferro, ácido ascórbico, niacina e vitamina B6. Tem função fundamental na geração de energia pela célula, pois age nas reações transferidoras de ácidos graxos livres do citosol para mitocôndrias, facilitando sua oxidação e geração de adenosina Trifosfato. A concentração orgânica de carnitina é resultado de processos metabólicos - como ingestão, biossíntese, transporte dentro e fora dos tecidos e excreção - que, quando alterados em função de diversas doenças, levam a um estado carencial de carnitina com prejuízos relacionados ao metabolismo de lipídeos. A suplementação de L-carnitina pode aumentar o fluxo sangüíneo aos músculos devido também ao seu efeito vasodilatador e antioxidante, reduzindo algumas complicações de doenças isquêmicas, como a doença arterial coronariana, e as conseqüências da neuropatia diabética. Por esse motivo, o objetivo do presente trabalho foi descrever possíveis benefícios da suplementação de carnitina nos indivíduos com necessidades especiais e susceptíveis a carências de carnitina, como os portadores de doenças renais, neuropatia diabética, síndrome da imunodefeciência adquirida e doenças cardiovasculares.

Genomic DNA microarray comparison of gene expression patterns in Paracoccidioides brasiliensis mycelia and yeasts in vitro

Paracoccidioides brasiliensis is a thermally dimorphic fungus, and causes the most prevalent systemic mycosis in Latin America. Infection is initiated by inhalation of conidia or mycelial fragments by the host, followed by further differentiation into the yeast form. Information regarding gene expression by either form has rarely been addressed with respect to multiple time points of growth in culture. Here, we report on the construction of a genomic DNA microarray, covering approximately 25% of the genome of the organism, and its utilization in identifying genes and gene expression patterns during growth in vitro. Cloned, amplified inserts from randomly sheared genomic DNA (gDNA) and known control genes were printed onto glass slides to generate a microarray of over 12 000 elements. To examine gene expression, mRNA was extracted and amplified from mycelial or yeast cultures grown in semi-defined medium for 5, 8 and 14 days. Principal components analysis and hierarchical clustering indicated that yeast gene expression profiles differed greatly from those of mycelia, especially at earlier time points, and that mycelial gene expression changed less than gene expression in yeasts over time. Genes upregulated in yeasts were found to encode proteins shown to be involved in methionine/cysteine metabolism, respiratory and metabolic processes (of sugars, amino acids, proteins and lipids), transporters (small peptides, sugars, ions and toxins), regulatory proteins and transcription factors. Mycelial genes involved in processes such as cell division, protein catabolism, nucleotide biosynthesis and toxin and sugar transport showed differential expression. Sequenced clones were compared with Histoplasma capsulatum and Coccidioides posadasii genome sequences to assess potentially common pathways across species, such as sulfur and lipid metabolism, amino acid transporters, transcription factors and genes possibly related to virulence. We also analysed gene expression with time in culture and found that while transposable elements and components of respiratory pathways tended to increase in expression with time, genes encoding ribosomal structural proteins and protein catabolism tended to sharply decrease in expression over time, particularly in yeast. These findings expand our knowledge of the different morphological forms of P. brasiliensis during growth in culture.

Influence of protein supplementation during late pregnancy and lactation on the resistance of Santa Ines and Ile de France ewes to Haemonchus contortus

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

Effect of naringerin on biochemical parameters in the streptozotocin-induced diabetic rats

Dentre as numerosas terapias para minimizar as complicações diabéticas, os antioxidantes e flavonoides são testados na clínica médica. Foi analisado o efeito da naringerina sobre os parâmetros bioquímicos em ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina (STZ - 60mg/kg, i.p.). Ratos machos foram divididos em 4 grupos: G1: controle não tratado; G2: ratos normais que receberam naringerina; G3: diabéticos não tratados; G4: ratos diabéticos que receberam naringerina. Naringerina (50mg/kg, i.p.), decresceu a hiperglicemia e a hiperlipidemia em ratos diabéticos. A concentração sérica de insulina em ratos tratados tendeu aumentar. A naringerina preveniu as alterações, provocadas pela estreptozotocina, na atividade hepática e cardíaca de ALT, AST e LDH, indicando o efeito protetor da naringerina sobre estes tecidos, contra toxicidade provocada pela STZ. O nível de glicogênio nos tecidos cardíaco e hepático elevou com a naringerina em ratos diabéticos. A naringerina melhorou o metabolismo da glicose e de lipídios e preveniu as complicações diabéticas.

Máxima Fase estável de lactato em ratos obesos de ambos os gêneros

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

New Insight into the Mechanism of Action of Wasp Mastoparan Peptides: Lytic Activity and Clustering Observed with Giant Vesicles

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)