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.

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

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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 de polimorfismos no gene LEP na expressão da leptina em adipócitos de bovinos de corte

Os caracteres produtivos são normalmente influenciados por muitos fatores, sendo difícil determinar todos os locos envolvidos em um fenótipo específico. Por isso, a seleção animal tem se baseado principalmente em uma estimativa direta ou indireta do fenótipo. A leptina é um importante regulador do metabolismo energético, da adiposidade e da reprodução. E por desempenhar diferentes funções, pode ser considerado um bom gene candidato para o estudo de associações entre marcadores moleculares e a eficiência reprodutiva ou ganho de peso. Em várias espécies, têm sido descritos diversos polimorfismos no gene da leptina, influenciando o ganho de peso, a reprodução, e outras características produtivas. Em bovinos, o STR IDVGA51 e o SNP LEPSau3A1, foram descritos por afetarem a performance reprodutiva, os alelos IDVGA51*181 e LEPSau3A1*2 estando associados a um aumento no intervalo entre partos de 79 e 81 dias, respectivamente, e os STRs BMS1074 e BM1500 afetam o ganho de peso, em vacas, no pós-parto: os alelos BMS1074*151 e BM1500*135 reduzindo e aumentando, respectivamente, o ganho de peso diário. Para confirmar o efeito ou não destes alelos na expressão do gene da leptina, este trabalho comparou os níveis de mRNA de leptina em animais portadores e não portadores dos alelos IDVGA51*181, LEPSau3A1*2, BMS1074*151 e BM1500*135, com os objetivos de: 1. Verificar as distribuições genotípicas e alélicas dos marcadores IDVGA51, BMS1074, BM1500 e LEPSau3A1, em uma amostra de 137 bovinos da raça Brangus-Ibagé, provenientes da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA-Pecuária Sul, Bagé-RS). 2. Identificar, no rebanho, animais portadores e não portadores dos alelos IDVGA51*181, LEPSau3A1*2, BMS1074*151 ou BM1500*135, previamente descritos como associados à eficiência reprodutiva e ganho de peso. 3. Avaliar os animais, criados em campo nativo, com pastagem natural, quanto à sua condição corporal. 4. Realizar procedimento cirúrgico, para obtenção de amostras de tecido adiposo subcutâneo e omental. 5. Dosar os níveis de mRNA de leptina nos adipócitos destes dois tecidos, através do método quantitativo em tempo real (Real-Time RT-PCR), comparando a expressão do gene LEP entre indivíduos portadores e não portadores dos alelos de predisposição a ganho de peso e desempenho reprodutivo.

Especialização metabólica em crianças e adolescentes dos 10 aos 15 anos: caracterização e avaliação dos efeitos fisiológicos do treino na modalidade de natação

A participação desportiva de atletas pré-púberes e púberes, de ambos os sexos, levanta questões sobre o conhecimento das respostas fisiológicas ao treino, concretamente no que diz respeito à especialização metabólica. Nesse sentido, o objetivo do estudo foi investigar a ocorrência da especialização metabólica ao longo de uma época desportiva na modalidade de natação pura desportiva. Participaram no estudo 36 nadadores federados, dos quais 10 eram pré-púberes masculinos (10,4±0,7 anos; 142,3±7,6 cm; 36,9±7,9 kg), 6 pré-púberes femininos (9,8±0,6 anos; 140,4±3,9 cm; 33,0±4,4 kg), 10 púberes masculinos (13,5±1,5 anos; 166,9±8,5 cm; 56,8±10,3 kg) e 10 púberes femininos (11,3±0,7 anos; 152,7±5,4 cm; 46,4±6,8 kg). O grupo de controlo foi constituído por 36 crianças e adolescentes não praticantes de qualquer modalidade, divididos da mesma forma que o grupo de natação e com características morfológicas semelhantes. A aptidão aeróbia (teste de Balke adaptado para crianças e jovens) e anaeróbia (teste anaeróbio Wingate) foi avaliada em dois momentos ao longo da época desportiva. Os resultados obtidos dos diferentes grupos foram comparados e correlacionados relativamente às variáveis de aptidão aeróbia e anaeróbia. Os resultados identificaram diferenças em algumas variáveis da aptidão aeróbia e anaeróbia considerando os fatores maturação, sexo e grupo, porém, não foram verificados desempenhos que indiciem uma especialização num determinado metabolismo energético. Assim, os resultados mostraram a não especialização metabólica em nadadores pré-púberes e púberes de ambos os sexos, nos testes laboratoriais aplicados. O estudo forneceu dados aos treinadores quanto ao desempenho aeróbio e anaeróbio dos seus atletas, mas principalmente quanto à orientação do treino para o desenvolvimento de competências técnicas nestas idades, deixando a especialização nas distâncias de nado e no estilo de prova para quando for atingida a especialização metabólica. Estudos futuros deverão avaliar atletas pós-púberes de forma a determinar quando ocorre a especialização metabólica.

Resposta de Chromobacterium Violaceum cultivada em alta concentração de ferro

The Chromobacterium violaceum is a β-proteobacterium Gram-negative widely found in tropical and subtropical regions, whose genome was sequenced in 2003 showing great metabolic versatility and biotechnological and pharmaceutical potential. Given the large number of ORFs related to iron metabolism described in the genome of C. violaceum, the importance of this metal for various biological processes and due to lack of data about the consequences of excess of iron in free-living organisms, it is important to study the response mechanism of this bacterium in a culture filled with iron. Previous work showed that C. violaceum is resistant to high concentrations of this metal, but has not yet been described the mechanism which is used to this survival. Thus, to elucidate the response of C. violaceum cultured in high concentrations of iron and expecting to obtain candidate genes for use in bioremediation processes, this study used a shotgun proteomics approach and systems biology to assess the response of C. violaceum grown in the presence and absence of 9 mM of iron. The analysis identified 531 proteins, being 71 exclusively expressed by the bacteria grown in the presence of the metal and 100 just in the control condition. The increase in expression of proteins related to the TCA cycle possibly represents a metabolic reprogramming of the bacteria caused by high concentration of iron in the medium. Moreover, we observed an increase in the activity assay of superoxide dismutase and catalase as well as in Total Antioxidant Activity assay, suggesting that the metal is inducing oxidative stress in C. violaceum that increases the levels of violacein and antioxidant enzymes to better adapt to the emerging conditions. Are also part of the adaptive response changes in expression of proteins related to transport, including iron, as well as an increased expression of proteins related to chemotaxis response, which would lead the bacteria to change the direction of its movement away from the metal. Systems Biology results, also suggest a metabolic reprogramming with mechanisms coordinated by bottleneck proteins involved in transcription (GreA), energy metabolism (Rpe and TpiA) and methylation (AhcY)

Dermatose responsiva à biotina em cão

Os transtornos da pele e dos pelos são parte importante na prática clínica de pequenos animais. Numerosos fatores nutricionais afetam a homeostase, a qualidade e o aspecto da pelagem. As vitaminas do complexo B incluem compostos hidrossolúveis necessários como coenzimas em diversas funções celulares envolvidas no metabolismo energético e na síntese tecidual. A biotina, em especial, é necessária nas reações de carboxilação, participando da síntese de ácidos graxos, aminoácidos e purinas pelo tecido epitelial. Uma cadela com quadro de cistite recorrente e tumor venéreo transmissível foi tratada com antibioticoterapia prolongada e quimioterapia. Após alguns meses de tratamento, foram observadas lesões no plano nasal e nos coxins plantar e palmar, caracterizadas por hiperceratose, espessamento, fissuras, sangramento e inflamação. O paciente recebeu suplementação de 15mg de biotina por via oral (equivalente a 1,4mg kg-1 de peso corporal), uma vez por dia, durante 60 dias, havendo importante regressão das lesões. Sugere-se que, sob antibioticoterapia e doença, a síntese intestinal de biotina possa não ter sido suficiente, sendo necessária sua suplementação.

Leptina, ghrelina e exercício físico

A obesidade é atualmente um problema de saúde pública que provoca sérias conseqüências sociais, físicas e psicológicas. A etiologia da obesidade não é de fácil identificação, uma vez que a mesma é caracterizada como doença multifatorial de complexa interação entre fatores comportamentais, culturais, genéticos, fisiológicos e psicológicos. Recentes avanços na área de endocrinologia e metabolismo mostram que, diferentemente do que se acreditava há alguns anos, o adipócito sintetiza e libera diversas substâncias, não sendo apenas uma célula armazenadora de energia. Entre as substâncias liberadas pelo adipócito incluem-se a adiponectina, o fator de necrose tumoral-alfa, a interleucina-6 e a leptina. Especificamente, a leptina desempenha importante papel no controle da ingestão alimentar e no controle do peso corporal em mamíferos. Além disso, o hormônio ghrelina, recentemente descoberto, também parece influenciar o metabolismo energético e a obesidade. As alterações que o exercício físico provoca na fisiologia endócrino-metabólica podem contribuir sobremaneira para a prática clínica. Assim, essa revisão abordará os conhecimentos mais recentes sobre a leptina, a ghrelina e o papel dos diferentes tipos de exercício físico sobre estes hormônios. Os trabalhos mostram que a relação entre o exercício físico e a concentração plasmática desses peptídeos ainda não está clara. As razões para isso poderiam ser devidas aos diferentes protocolos de treinamento físico empregados nos estudos. Além disso, diferenças genéticas também podem explicar as discrepâncias entre os resultados obtidos em seres humanos, pois a existência de polimorfismo em alguns genes pode acarretar respostas celulares diferentes frente ao exercício físico.