Exercise Training Reduces Liver Fat and Increases Rates of VLDL Clearance, but not VLDL Production in NAFLD

Context Randomised controlled trials in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) have shown that regular exercise, even without calorie restriction, reduces liver steatosis. A previous study has shown that 16 weeks supervised exercise training in NAFLD did not affect total VLDL kinetics. Objective To determine the effect of exercise training on intrahepatocellular fat (IHCL) and the kinetics of large triglyceride-(TG)-rich VLDL1 and smaller denser VLDL2 which has a lower TG content. Design A 16 week randomised controlled trial. Patients 27 sedentary patients with NAFLD. Intervention Supervised exercise with moderate-intensity aerobic exercise or conventional lifestyle advice (control). Main outcome Very low density lipoprotein1 (VLDL1) and VLDL2-TG and apolipoproteinB (apoB) kinetics investigated using stable isotopes before and after the intervention. Results In the exercise group VO2max increased by 31±6% (mean±SEM) and IHCL decreased from 19.6% (14.8, 30.0) to 8.9% (5.4, 17.3) (median (IQR)) with no significant change in VO2max or IHCL in the control group (change between groups p<0.001 and p=0.02, respectively). Exercise training increased VLDL1-TG and apoB fractional catabolic rates, a measure of clearance, (change between groups p=0.02 and p=0.01, respectively), and VLDL1-apoB production rate (change between groups p=0.006), with no change in VLDL1 -TG production rate. Plasma TG did not change in either group. Conclusion An increased clearance of VLDL1 may contribute to the significant decrease in liver fat following 16 weeks of exercise in NAFLD. A longer duration or higher intensity exercise interventions may be needed to lower plasma TG and VLDL production rate.

Implication of gut microbiota in nonalcoholic fatty liver disease

International audience

Offspring of mothers fed a high fat diet display hepatic cell cycle inhibition and associated changes in gene expression and DNA methylation

The association between an adverse early life environment and increased susceptibility to later-life metabolic disorders such as obesity, type 2 diabetes and cardiovascular disease is described by the developmental origins of health and disease hypothesis. Employing a rat model of maternal high fat (MHF) nutrition, we recently reported that offspring born to MHF mothers are small at birth and develop a postnatal phenotype that closely resembles that of the human metabolic syndrome. Livers of offspring born to MHF mothers also display a fatty phenotype reflecting hepatic steatosis and characteristics of non-alcoholic fatty liver disease. In the present study we hypothesised that a MHF diet leads to altered regulation of liver development in offspring; a derangement that may be detectable during early postnatal life. Livers were collected at postnatal days 2 (P2) and 27 (P27) from male offspring of control and MHF mothers (n = 8 per group). Cell cycle dynamics, measured by flow cytometry, revealed significant G0/G1 arrest in the livers of P2 offspring born to MHF mothers, associated with an increased expression of the hepatic cell cycle inhibitor Cdkn1a. In P2 livers, Cdkn1a was hypomethylated at specific CpG dinucleotides and first exon in offspring of MHF mothers and was shown to correlate with a demonstrable increase in mRNA expression levels. These modifications at P2 preceded observable reductions in liver weight and liver:brain weight ratio at P27, but there were no persistent changes in cell cycle dynamics or DNA methylation in MHF offspring at this time. Since Cdkn1a up-regulation has been associated with hepatocyte growth in pathologic states, our data may be suggestive of early hepatic dysfunction in neonates born to high fat fed mothers. It is likely that these offspring are predisposed to long-term hepatic dysfunction.

Cyanidin 3-glucoside improves diet-induced metabolic syndrome in rats

Increased consumption of dark-coloured fruits and vegetables may mitigate metabolic syndrome. This study has determined the changes in metabolic parameters, and in cardiovascular and liver structure and function, following chronic administration of either cyanidin 3-glucoside (CG) or Queen Garnet plum juice (QG) containing cyanidin glycosides to rats fed either a corn starch (C) or a high-carbohydrate, high-fat (H) diet. Eight to nine-week-old male Wistar rats were randomly divided into six groups for 16-week feeding with C, C with CG or QG, H or H with CG or QG. C or H were supplemented with CG or QG at a dose of ∼8 mg/kg/day cyanidin glycosides from week 8 to 16. H rats developed signs of metabolic syndrome including visceral adiposity, impaired glucose tolerance, hypertension, cardiovascular remodelling, increased collagen depots in left ventricle, non-alcoholic fatty liver disease, increased plasma liver enzymes and increased inflammatory cell infiltration in the heart and liver. Both CG and QG reversed these cardiovascular, liver and metabolic signs. However, no intact anthocyanins or common methylated/conjugated metabolites could be detected in the plasma samples and plasma hippuric acid concentrations were unchanged. Our results suggest CG is the most likely mediator of the responses to QG but that further investigation of the pharmacokinetics of oral CG in rats is required.

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

156 p. : graf.

Remodelamento do fígado, pâncreas e tecido adiposo em modelo experimental de síndrome metabólica tratado com telmisartana, sitagliptina e metformina

A intervenção farmacológica pode minimizar ou até mesmo reverter o remodelamento adverso em órgãos num modelo de síndrome metabólica. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos das monoterapias e associações medicamentosas sobre a morfologia do tecido adiposo, remodelamento hepático e pancreático em camundongos C57bl/6 alimentados com dieta very high-fat. Camundongos C57bl/6 machos foram alimentados com dieta very high-fat (HF, 60% de lipídios) ou dieta padrão (SC, 10% de lipídios) por 10 semanas, quando foram iniciados os tratamentos: HF-T (HF + Telmisartana, 5.2mg/Kg/dia), HF-S (HF + Sitagliptina, 1.08g/Kg/dia), HF-M (HF + Metformina, 310.0mg/Kg/dia) e as associações medicamentosas HF-TM, HF-TS e HF-SM. Os grupos tratados também tiveram livre acesso à dieta high fat e os tratamentos duraram 6 semanas. Técnicas morfométricas, estereológicas, imunohistoquímicas, ELISA, western blotting e microscopia eletrônica foram utilizadas. A dieta high-fat causou sobrepeso, intolerância oral à glucose, hiperinsulinemia, hipertrofia de ilhotas e adipócitos, grau 2 de esteatose hepatica (<33%) redução da expressão de PPAR-alfa e de GLUT-2, concomitante com aumento da expressão de SREBP-1 no grupo HF (P<0.0001). Por outro lado, todos os tratamentos resultaram em perda de peso significativa, reversão da resistência à insulina, hipertrofia de ilhotas e adipócitos e alívio da esteatose hepática. Somente os grupos HF-T e HF-TS apresentaram massa corporal similar ao grupo SC ao final do experimento, sendo que o ultimo também apresentou reversão da esteatose hepática. O aumento da expressão do PPAR-alfa paralelamente ao decréscimo da expressão do SREBP-1 explica os achados favoráveis para o fígado. A normalização do tamanho do adipócito foi consistente com os níveis maiores de adiponectina e com a redução dos níveis de TNF-alfa (P<0.0001) nos grupos tratados.Todos os tratamentos foram eficazes para controlar a síndrome metabólica. Os melhores resultados foram alcançados com a telmisartana e sitagliptina como monoterapias ou como associação entre essas, combinando a ativação parcial do PPAR-alfa no fígado com a extensão do tempo de ação das incretinas

Dieta hiperlipídica materna e pós-natal promove remodelamento adverso do fígado, pâncreas e tecido adiposo na prole

A dieta hiperlipídica (high-fat, HF) materna durante a gestação e/ou lactação aumenta a susceptibilidade da prole para o desenvolvimento de doenças crônicas na fase adulta. Verificar a hipótese que a ingestão materna de dieta HF nos períodos críticos de desenvolvimento (gestação e/ou lactação) predispõe à doença não alcoólica do fígado gorduroso e alterações pancreáticas e no tecido adiposo de camundongos machos adultos. Camundongos C57BL/6 fêmeas receberam durante a gestação e/ou lactação dieta padrão (standard chow, SC) ou HF. Filhotes machos foram divididos em cinco grupos: SC provenientes de mães SC; G provenientes de mães HF durante a gestação; L provenientes de mães HF durante a lactação; GL/HF provenientes de mães HF durante a gestação/lactação, mantendo a mesma dieta HF no período pós-natal (do desmame aos 3 meses deidade); GL provenientes de mães HF durante a gestação/lactação trocando a dieta para SC no período pós-natal (do desmame aos 3 meses deidade). Foi analisada ao longo do experimento a massa corporal da prole. No sacrifício (3 meses), o fígado, o pâncreas e a gordura epididimária foram removidos, pesados e processados e o sangue foi coletado para análise bioquímica. Ao nascimento e ao desmame, filhotes GL/HF foram mais pesados (+6% e +44%, p<0,05, respectivamente) que os filhotes SC. Os filhotes G apresentaram resistência à insulina e menor expressão do transportador de glicose no fígado (GLUT-2). A esteatose hepática foi observada nos grupos G, L, GL e principalmente nos filhotes do grupo GL/HF. A expressão hepática da proteína ligante de elementos regulatórios de esteróis (SREBP-1c) estava aumentada nos filhotes G, GL e GL/HF. Os filhotes G, GL e GL/HF apresentaram hipertrofia da ilhota pancreática e dos adipócitos quando comparados com o grupo SC. O consumo de dieta HF durante a gestação mostra-se ser o período mais prejudicial para os filhotes adultos de camundongos. A programação metabólica por dieta HF leva ao remodelamento adverso do fígado, do pâncreas e do tecido adiposo

Novel equation to determine the hepatic triglyceride concentration in humans by MRI: diagnosis and monitoring of NAFLD in obese patients before and after bariatric surgery

Background: Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is caused by abnormal accumulation of lipids within liver cells. Its prevalence is increasing in developed countries in association with obesity, and it represents a risk factor for non-alcoholic steatohepatitis (NASH), cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Since NAFLD is usually asymptomatic at diagnosis, new non-invasive approaches are needed to determine the hepatic lipid content in terms of diagnosis, treatment and control of disease progression. Here, we investigated the potential of magnetic resonance imaging (MRI) to quantitate and monitor the hepatic triglyceride concentration in humans. Methods: A prospective study of diagnostic accuracy was conducted among 129 consecutive adult patients (97 obesity and 32 non-obese) to compare multi-echo MRI fat fraction, grade of steatosis estimated by histopathology, and biochemical measurement of hepatic triglyceride concentration (that is, Folch value). Results: MRI fat fraction positively correlates with the grade of steatosis estimated on a 0 to 3 scale by histopathology. However, this correlation value was stronger when MRI fat fraction was linked to the Folch value, resulting in a novel equation to predict the hepatic triglyceride concentration (mg of triglycerides/g of liver tissue = 5.082 + (432.104 * multi-echo MRI fat fraction)). Validation of this formula in 31 additional patients (24 obese and 7 controls) resulted in robust correlation between the measured and estimated Folch values. Multivariate analysis showed that none of the variables investigated improves the Folch prediction capacity of the equation. Obese patients show increased steatosis compared to controls using MRI fat fraction and Folch value. Bariatric surgery improved MRI fat fraction values and the Folch value estimated in obese patients one year after surgery. Conclusions: Multi-echo MRI is an accurate approach to determine the hepatic lipid concentration by using our novel equation, representing an economic non-invasive method to diagnose and monitor steatosis in humans.

Cuantificación y monitorización del hígado graso no alcohólico mediante resonancia magnética

133 p. + anexos

Agonista PAN-PPAR (receptores ativadores de proliferação peroxissomal) e alterações hepáticas na prole adulta de camundongos de mães obesas

O objetivo do presente estudo foi avaliar se o Bezafibrato, um agonista PAN-PPAR, é capaz de aliviar a doença não alcoólica do fígado gorduroso (NAFLD) na prole de machos de mães C57BL/6 obesas. Fêmeas virgens foram alimentadas com uma dieta HL (hiperlipídica, 49% de lipídios) ou uma dieta C (controle, 10% de lipídios) por oito semanas antes do acasalamento e durante os períodos de gestação e lactação. A prole de machos foi subdividida em quatro grupos: C (dieta controle para as mães e filhotes); C/BZ (dieta controle para as mães e filhotes com tratamento com Bezafibrato[100mg/Kg]); HL (dieta HL para as mães e dieta controle para os filhotes); e HL/BZ (dieta HL para as mães e dieta controle para os filhotes com tratamento com Bezafibrato [100mg/Kg]). O tratamento com Bezafibrato começou na 12 semana e se manteve por três semanas. Análise do metabolismo, bioquímica, estereológica e por western-blotting foram realizadas. A dieta HL causou um fenótipo de sobrepeso nas mães e acarretou em uma intolerância oral à glicose com aumento da glicemia de jejum. A prole HL apresentou hiperfagia, ganho de massa corporal, altos níveis de triglicerídeo hepático e plasmático, esteatose hepática e aumento da expressão de proteínas lipogênicas concomitante com diminuição do receptor ativador de proliferação peroxissomal alfa (PPARα), que é responsável pela β-oxidação e aumento do receptor ativador de proliferação peroxissomal gama (PPARγ) e do elemento regulador de esterol ligante da proteína 1 (SREBP-1c) proteínas envolvidas na lipogênese hepática. Por outro lado, o tratamento com o Bezafibrato reverteu o quadro da programação metabólica no fígado, com uma melhora dos parâmetros morfológicos, bioquímicos e moleculares do fígado dos animais, com um aumento da ativação de PPARα em associação a uma diminuição do PPARγ e não alterando a expressão de SREBP-1c. Em conclusão, nós demonstramos que o tratamento com Bezafibrato melhora a NAFLD causada pela obesidade materna.

Prevalência da doença hepática gordurosa não alcoólica definida pela biópsia hepática: o verdadeiro espectro em diabéticos tipo II

A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) tornou-se a hepatopatia crônica mais comum no mundo, afetando principalmente alguns grupos de pacientes, como os diabéticos tipo II. A biópsia hepática permanece como método padrão ouro para o seu diagnóstico. A prevalência da DHGNA e seus subtipos, em especial a esteatohepatite (EH), pode estar subestimada por métodos não invasivos de diagnóstico ou superestimada pela realização da biópsia em pacientes selecionados por alterações na ultrassonografia (US) ou nas aminotransferases. Os objetivos deste estudo foram: determinar a prevalência da DHGNA (esteatose, EH e cirrose) em uma amostra de pacientes diabéticos tipo II, com base na biópsia hepática; quantificar a esteatose, inflamação e fibrose quando presentes; identificar fatores preditivos de DHGNA, EH e fibrose significativa (≥ estágio 2) e avaliar o valor das aminotransferases e da US de abdome para o diagnóstico de EH e fibrose significativa. Todos os diabéticos tipo II, entre 18 e 70 anos, consecutivamente atendidos no ambulatório de Diabetes do Hospital Universitário Pedro Ernesto, eram candidatos a participar do estudo. Foram excluídos pacientes com sorologias positivas para hepatite B ou C, outras doenças hepáticas crônicas, uso de drogas hepatotóxicas ou esteatogênicas, etilismo (≥20g/dia), obesidade grau III, comorbidades graves, gravidez ou por recusa em participar do estudo. Dos 396 pacientes triados com critérios de inclusão, 85 foram incluídos. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação clínica, exames laboratoriais, US de abdome e biópsia hepática. As lâminas foram analisadas por dois patologistas independentes e a DHGNA foi graduada pelo NASH Clinical Research Network Scoring System. A concordância entre os patologistas foi medida pelo coeficiente Kappa (k) e foi realizada análise multivariada por regressão logística para avaliação dos fatores associados de forma independente à DHGNA, EH e fibrose significativa. A prevalência de DHGNA na amostra foi de 92%, sendo 50% esteatose simples, 40% EH e 2% cirrose. A concordância (k) entre os patologistas foi 0,78. A esteatose foi leve na maior parte dos pacientes com esteatose simples e predominantemente acentuada nos pacientes com EH (p<0,001). A fibrose foi verificada em 76% dos pacientes com EH, sendo significativa em 41% deles. A presença de síndrome metabólica foi associada de forma independente à DHGNA, o índice de massa corporal e a circunferência abdominal aumentada à EH e a dosagem de alanina aminotransferase (ALT) à EH e à fibrose significativa. Apenas um de 21 pacientes (5%) com US e ALT normais apresentou EH. A prevalência da EH aumentou progressivamente com o aumento do grau de esteatose na US e com o aumento da ALT. Conclusão: A prevalência da DHGNA estimada pela biópsia hepática sem vieses de seleção foi muito elevada. Apesar de alto, o percentual de EH e fibrose significativa foi inferior ao dos estudos com biópsias em diabéticos selecionados por alterações na US e aminotransferases. EH foi associada a esteatose acentuada na histologia. A obesidade foi um cofator importante no diagnóstico de EH. O melhor desempenho da ALT e da US foi o de excluir as formas graves de DHGNA quando normais.

Bloqueadores do sistema renina-angiotensina em ilhotas pancreáticas e fígado na obesidade induzida por dieta em camundongos

As associações entre obesidade, doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD) e diabetes mellitus tipo 2 (DM2) são bem estabelecidas, e o sistema renina-angiotensina (SRA) pode proporcionar uma ligação entre eles. O bloqueio do SRA em diferentes níveis pode estar relacionado a respostas na resistência à insulina, remodelagem do pâncreas e do fígado em um modelo de obesidade induzida por dieta. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com uma dieta hiperlipídica (HF) durante oito semanas e depois tratados com alisquireno (50 mg/kg/dia), enalapril (30 mg/kg/dia) ou losartana (10 mg/kg/dia) por um período adicional de seis semanas. As drogas foram incorporadas na dieta. Avaliou-se a massa corporal (MC), pressão arterial, consumo e gasto energético (GE), metabolismo da glicose e lipídico, histopatologia pancreática e hepática, análise hormonal, imunohistoquímica, perfil gênico e/ou proteico do SRA no pâncreas, gliconeogênese hepática, sinalização da insulina, oxidação e acúmulo lipídico. Todos os inibidores do SRA reduziram significativamente o aumento da pressão arterial nos camundongos alimentados com dieta HF. O tratamento com enalapril, mas não alisquireno ou losartana, reduziu o ganho de MC e a ingestão alimentar; aumentou o GE; amenizou a intolerância à glicose e resistência à insulina; melhorou a massa de células alfa e beta; impediu a redução da adiponectina plasmática e restaurou a sensibilidade à leptina. Além disso, o tratamento com enalapril melhorou a expressão proteica nas ilhotas pancreáticas de Pdx1, GLUT2, ECA2 e do receptor Mas. O tratamento com losartana apresentou uma elevação na expressão proteica de AT2R no pâncreas. No fígado, a administração de enalapril atenuou a esteatose hepática, o acúmulo de triglicerídeos e preveniu o aumento dos níveis de PEPCK, G6Pase e do GLUT2. Do mesmo modo, o enalapril melhorou a transdução dos sinais da insulina através da via IRS-1/Akt, bem como reduziu os níveis de expressão gênica e/ou proteica de PPAR-gama, SREBP-1c e FAS. Esses resultados sugerem que a inibição da ECA com enalapril atenuou muitos efeitos deletérios provocados pelo consumo da dieta HF, incluindo: normalização da morfologia e função das ilhotas pancreáticas, proteção contra a resistência à insulina e acúmulo de lipídios no fígado. Estes efeitos protetores do enalapril podem ser atribuídos, principalmente, à redução no ganho de MC e ingestão alimentar, aumento do GE, ativação do eixo ECA2/Ang(1-7)/receptor Mas e dos níveis de adiponectina, o que promove uma melhora na ação hepática da insulina e leptina, normalização da gliconeogênese, amenizando a NAFLD.

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.