Ectopic expression of the agouti gene in transgenic mice causes obesity, features of type II diabetes, and yellow fur.

Mice that carry the lethal yellow (Ay) or viable yellow (Avy) mutation, two dominant mutations of the agouti (a) gene in mouse chromosome 2, exhibit a phenotype that includes yellow fur, marked obesity, a form of type II diabetes associated with insulin resistance, and an increased susceptibility to tumor development. Molecular analyses of these and several other dominant "obese yellow" a-locus mutations suggested that ectopic expression of the normal agouti protein gives rise to this complex pleiotropic phenotype. We have now tested this hypothesis directly by generating transgenic mice that ectopically express an agouti cDNA clone encoding the normal agouti protein in all tissues examined. Transgenic mice of both sexes have yellow fur, become obese, and develop hyperinsulinemia. In addition, male transgenic mice develop hyperglycemia by 12-20 weeks of age. These results demonstrate conclusively that the ectopic agouti expression is responsible for most, if not all, of the phenotypic traits of the dominant, obese yellow mutants.

Análise da microbiota intestinal em adultos com hábitos alimentares distintos e de associações com a inflamação e resistência à insulina

Introdução: A microbiota intestinal possui grande diversidade de bactérias, predominantemente dos filos Bacteroidetes e Firmicutes, com múltiplas funções. A alimentação pode alterar sua composição e função. Alto teor de gordura saturada altera a permeabilidade intestinal, eleva os lipopolissacarídeos e predispõe à inflamação subclínica crônica. Dieta rica em fibras, como a vegetariana, induz elevação de ácidos graxos de cadeia curta e benefícios metabólicos. Objetivos: Para analisar a composição da microbiota intestinal de adventistas com diferentes hábitos alimentares e associá-los à inflamação subclínica e resistência à insulina, esta tese incluiu: 1) revisão dos mecanismos que associam a alimentação à microbiota intestinal e ao risco cardiometabólico; 2) verificação da composição da microbiota intestinal segundo diferentes hábitos alimentares e de associações com biomarcadores de doenças cardiometabólicas; 3) avaliação da associação entre a abundância de Akkermansia muciniphila e o metabolismo da glicose; 4) análise da presença de enterótipos e de associações com características clínicas. Métodos: Este estudo transversal incluiu 295 adventistas estratificados segundo hábitos alimentares (vegetariano estrito, ovo-lacto-vegetariano e onívoro). Foram avaliadas associações com dados clínicos, bioquímicos e inflamatórios. O perfil da microbiota foi obtido por sequenciamento do gene 16S rRNA (Illumina® Miseq). Resultados: 1) Há evidências de que as relações entre dieta, inflamação, resistência à insulina e risco cardiometabólico são em parte mediadas pela composição da microbiota intestinal. 2) Vegetarianos apresentaram melhor perfil clínico quando comparados aos onívoros. Confirmou-se maior abundância de Firmicutes e Bacteroidetes, que não diferiram segundo a adiposidade corporal. Entretanto, vegetarianos estritos apresentaram mais Bacteroidetes, menos Firmicutes e maior abundância do gênero Prevotella quando comparados aos outros dois grupos de hábitos alimentares. Entre os ovo-lactovegetarianos verificou-se maior proporção de Firmicutes especialmente do gênero Faecalibacterium. Nos onívoros, houve super-representação do filo Proteobacteria (Succinivibrio e Halomonas) comparados aos vegetarianos. 3) Indivíduos normoglicêmicos apresentaram maior abundância de Akkermansia muciniphila que aqueles com glicemia alterada. A abundância desta bactéria correlacionou-se inversamente à glicemia e hemoglobina glicosilada. 4) Foram identificados três enterótipos (Bacteroides, Prevotella e Ruminococcaceae), similares àqueles previamente descritos. As concentrações de LDL-C foram menores no enterótipo 2, no qual houve maior frequência de vegetarianos estritos. Discussão: 1) Conhecimentos sobre participação da microbiota na fisiopatologia de doenças poderão reverter em estratégias para manipulá-la para promover saúde. 2) Apoia-se a hipótese de que hábitos alimentares se associam favorável ou desfavoravelmente a características metabólicas e inflamatórias do hospedeiro via alterações na composição da microbiota intestinal. Sugerimos que a exposição a alimentos de origem animal possa impactar negativamente nas proporções de comunidades bacterianas. 3) Sugerimos que a abundância da Akkermansia muciniphila possa participar do metabolismo da glicose. 4) Reforçamos que a existência de três enterótipos não deva ser específica de certas populações/continentes. Apesar de desconhecido o significado biológico destes agrupamentos, as correlações com o perfil lipídico podem sugerir sua utilidade na avaliação do risco cardiometabólico. Conclusões: Nossos achados fortalecem a ideia de que a composição da microbiota intestinal se altera mediante diferentes hábitos alimentares, que, por sua vez, estão associados a alterações nos perfis metabólicos e inflamatórios. Estudos prospectivos deverão investigar o potencial da dieta na prevenção de distúrbios cardiometabólicos mediados pela microbiota.

Participação da conexina 32 na fisiopatogênese da doença hepática gordurosa não alcoólica em camundongos

A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) abrange alterações desde esteatose até esteato-hepatite não alcoólica (EHNA), podendo evoluir para fibrose, cirrose e carcinoma hepatocelular. A DHGNA é considerada a doença hepática mais comum na atualidade e com prevalência mundial alarmante. Esta doença caracteriza-se, basicamente, pela deposição de triglicérides nos hepatócitos, podendo evoluir com inflamação e fibrose, e está intimamente associada com resistência à insulina (RI), diabetes mellitus tipo 2 e obesidade. Os hepatócitos representam as principais células hepáticas e se comunicam através de junções do tipo gap, formadas principalmente por conexina 32 (Cx32). Esta proteína apresenta importante função no controle da homeostase tecidual, regulando processos fisiológicos e tem sido associada como agente protetor na hepatocarcinogênese e outros processos patológicos, porem pouco se sabe sobre sua participação na DHGNA. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a participação da Cx32 na fisiopatogênese da DHGNA, utilizando camundongos knockout para Cx32 (Cx32-KO) submetidos a uma dieta hiperlipídica deficiente em colina. Foram analisados dados biométricos, histopatológicos, função hepática, RI, citocinas inflamatórias, adipocinas, estresse oxidativo, peroxidação lipídica e a expressão de genes envolvidos na DHGNA. Os animais Cx32-KO apresentaram maior acumulo de triglicérides hepáticos em relação aos animais selvagens e, consequentemente, maior peso absoluto e relativo do fígado. Adicionalmente, apresentaram maior inflamação hepática demonstrado pela exacerbação da citocina TNF-α e supressão da IL-10, maior dano hepatocelular indicado pelo aumento das enzimas AST e ALT, aumento da peroxidação lipídica e alterações na expressão de genes chaves na fisiopatogênese da DHGNA, como SREBP1c. No entanto, não houve diferença nos marcadores histopatológicos, RI e estresse oxidativo hepático. Por fim, os animais Cx32-KO apresentaram maior produção de leptina e adiponectina no tecido adiposo. Todos esses resultados revelam que a Cx32 pode atuar como um agente protetor ao desenvolvimento da DHGNA, sugerindo seu potencial como novo alvo terapêutico

Sobrecarga e restrição de cloreto de sódio durante a gestação: repercussão sobre a estrutura cardíaca e renal no neonato

Introdução: Diversos estudos indicaram consequências de alterações na nutrição materna durante a gestação sobre a saúde da prole adulta, tais como: hipertensão, doenças cardiovasculares, resistência à insulina, diabete melito e doença renal. No entanto, a literatura é pobre em avaliações decorrentes de modificações nutricionais maternas sobre a prole logo após o nascimento. Métodos: Ratas Wistar durante o período gestacional foram alimentadas com dieta hipossódica (HO - 0,15% de NaCl), normossódica (NR - 1,3% de NaCl) ou hipersódica (HR - 8% de Na Cl). Após o nascimento, nas primeiras vinte e quatro horas foram coletados rins e coração dos neonatos machos e fêmeas (n=6- 8/grupo) para verificar as possíveis alterações na estrutura cardíaca e renal pelo método de estereologia. Também foi avaliada a expressão proteica e gênica dos componentes do sistema renina angiotensina (SRA) no coração e rins através do método ELISA indireto e RT-qPCR. Resultados: O peso ao nascimento foi menor em machos e fêmeas da prole de mães alimentadas com dieta hipossódica durante a gestação quando comparado NR e HR. Não houve diferença no volume renal, volume de seus compartimentos (córtex, medula e pelve) e número de glomérulos entre os grupos experimentais (HO, NR e HR). No entanto, o número de glomérulos foi maior em fêmeas comparado aos machos nos três grupos experimentais. O diâmetro transverso do núcleo dos cardiomiócitos no ventrículo esquerdo e no ventrículo direito de machos da prole HR foi maior do que na prole NR. A expressão proteica do receptor AT1 no rim de machos da prole foi menor no grupo HO do que no grupo NR e HR. A expressão proteica do receptor AT2 também foi menor em machos do grupo HO do que no grupo NR. Não houve diferença entre os grupos na expressão proteica dos receptores AT1 e AT2 no rim das fêmeas. Conclusão: O presente estudo detectou alterações na estrutura cardíaca de neonatos machos, mas não em neonatos fêmeas decorrentes de sobrecarga de sal durante a gravidez. As alterações observadas na expressão dos receptores AT1 e AT2 no rim de neonatos machos podem ser responsáveis por alterações na função renal

Mathematical modeling of drying process of unripe banana slices

Unripe banana flour (UBF) production employs bananas not submitted to maturation process, is an interesting alternative to minimize the fruit loss reduction related to inappropriate handling or fast ripening. The UBF is considered as a functional ingredient improving glycemic and plasma insulin levels in blood, have also shown efficacy on the control of satiety, insulin resistance. The aim of this work was to study the drying process of unripe banana slabs (Musa cavendishii, Nanicão) developing a transient drying model through mathematical modeling with simultaneous moisture and heat transfer. The raw material characterization was performed and afterwards the drying process was conducted at 40 ºC, 50 ºC e 60 ºC, the product temperature was recorded using thermocouples, the air velocity inside the chamber was 4 m·s-1. With the experimental data was possible to validate the diffusion model based on the Fick\'s second law and Fourier. For this purpose, the sorption isotherms were measured and fitted to the GAB model estimating the equilibrium moisture content (Xe), 1.76 [g H2O/100g d.b.] at 60 ºC and 10 % of relative humidity (RH), the thermophysical properties (k, Cp, ?) were also measured to be used in the model. Five cases were contemplated: i) Constant thermophysical properties; ii) Variable properties; iii) Mass (hm), heat transfer (h) coefficient and effective diffusivity (De) estimation 134 W·m-2·K-1, 4.91x10-5 m-2·s-1 and 3.278?10-10 m·s-2 at 60 ºC, respectively; iv) Variable De, it presented a third order polynomial behavior as function of moisture content; v) The shrinkage had an effect on the mathematical model, especially in the 3 first hours of process, the thickness experienced a contraction of about (30.34 ± 1.29) % out of the initial thickness, finding two decreasing drying rate periods (DDR I and DDR II), 3.28x10-10 m·s-2 and 1.77x10-10 m·s-2, respectively. COMSOL Multiphysics simulations were possible to perform through the heat and mass transfer coefficient estimated by the mathematical modeling.

Desnervação simpática renal e sua utilização no tratamento da hipertensão resistente : caso clínico

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

A vitamina D na diabetes mellitus tipo 2 : uma forma terapêutica a explorar

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Alterações metabólicas e risco cardiovascular em crianças infectadas verticalmente pelo VIH-1 na era do tratamento anti-retroviral combinado : um caso clínico

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Diabetes mellitus e osteoporose

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Pro-fibrotic polymorphisms predictive of advanced liver fibrosis in the severely obese

Background/Aims: Insulin resistance and systemic hypertension are predictors of advanced fibrosis in obese patients with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Genetic factors may also be important. We hypothesize that high angiotensinogen (AT) and transforming growth factor-beta1 (TGF-beta1) producing genotypes increase the risk of liver fibrosis in obese subjects with NAFLD. Methods: One hundred and five of 130 consecutive severely obese patients having a liver biopsy at the time of laparoscopic obesity surgery agreed to have genotype analysis. Influence of specific genotype or combination of genotypes on the stage of hepatic fibrosis was assessed after controlling for known risk factors. Results: There was no fibrosis in 70 (67%), stages 1-2 in 21 (20%) and stages 3-4 fibrosis in 14 (13%) of subjects. There was no relationship between either high AT or TGF-beta1 producing genotypes alone and hepatic fibrosis after controlling for confounding factors. However, advanced hepatic fibrosis occurred in five of 13 subjects (odds ratio 5.7, 95% confidence interval 1.5-21.2, P = 0.005) who inherited both high AT and TGF-beta1 producing polymorphisms. Conclusions: The combination of high AT and TGF-beta1 producing polymorphisms is associated with advanced hepatic fibrosis in obese patients with NAFLD. These findings support the hypothesis that angiotensin II stimulated TGF-beta1 production may promote hepatic fibrosis. (C) 2003 European Association for the Study of the Liver. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

IRS-1 regulation in health and disease

The global incidence of diabetes is increasing at epidemic rates. Estimates suggest there are currently 150 million people with diabetes and this number is expected to double in the next 20 years. Type 2 diabetes accounts for 95% of all cases and is characterized in part by impaired sensitivity to insulin or 'insulin resistance'. Defects in the insulin signalling pathways underpin this resistance. In the current article we discuss the regulation of Insulin Receptor Substrate-1 (IRS-1), a protein that plays a pivotal role in insulin signalling and whose function is impaired in subjects with insulin resistance. Coordination of IRS-1 function is multi-faceted, involving phosphorylation of IRS-1 at multiple serine/threonine residues. This controls many aspects of IRS-1, including its interaction with the insulin receptor and subsequent tyrosine phosphorylation, as well as its subcellular distribution and targeting for degradation by the proteasome. Such tight control ensures appropriate transduction and attenuation of the insulin signal, thereby regulating insulin action in healthy individuals. Emerging evidence indicates that `diabetogenic factors' associated with insulin resistance, such as TNFalpha and elevated circulating fatty acids, impact on insulin signalling at the level of IRS-1 serine/threonine phosphorylation. The expression and/or activity of several kinases, such as IkappaB kinase beta (IKKbeta) and salt-induced kinase 2 (SIK2), and the phosphorylation of IRS-1 at key sites, such as Ser307 and Ser789, are increased in states of insulin resistance. Identifying the pathways by which such factors activate these and other kinases, and de. ning the precise roles of specific serine/threonine phosphorylation events in IRS-1 regulation, represent important goals which may eventually provide a rationale for therapeutic intervention.

Alterations of left ventricular myocardial characteristics associated with obesity

Background-Obesity is associated with heart failure, but an effect of weight, independent of comorbidities, on cardiac structure and function is not well established. We sought whether body mass index (BMI) and insulin levels were associated with subclinical myocardial disturbances. Methods and Results-Transthoracic echocardiography, myocardial Doppler-derived systolic (sm) and early diastolic velocity ( em), strain and strain rate imaging and tissue characterization with cyclic variation (CVIB), and calibrated integrated backscatter (cIB) were obtained in 109 overweight or obese subjects and 33 referents (BMI35) and the referent patients (P

Diabetic cardiomyopathy: Evidence, mechanisms, and therapeutic implications

The presence of a diabetic cardiomyopathy, independent of hypertension and coronary artery disease, is still controversial. This systematic review seeks to evaluate the evidence for the existence of this condition, to clarify the possible mechanisms responsible, and to consider possible therapeutic implications. The existence of a diabetic cardiomyopathy is supported by epidemiological findings showing the association of diabetes with heart failure; clinical studies confirming the association of diabetes with left ventricular dysfunction independent of hypertension, coronary artery disease, and other heart disease; and experimental evidence of myocardial structural and functional changes. The most important mechanisms of diabetic cardiomyopathy are metabolic disturbances (depletion of glucose transporter 4, increased free fatty acids, carnitine deficiency, changes in calcium homeostasis), myocardial fibrosis (association with increases in angiotensin II, IGF-I, and inflammatory cytokines), small vessel disease (microangiopathy, impaired coronary flow reserve, and endothelial dysfunction), cardiac autonomic neuropathy (denervation and alterations in myocardial catecholamine levels), and insulin resistance (hyperinsulinemia and reduced insulin sensitivity). This review presents evidence that diabetes is associated with a cardiomyopathy, independent of comorbid conditions, and that metabolic disturbances, myocardial fibrosis, small vessel disease, cardiac autonomic neuropathy, and insulin resistance may all contribute to the development of diabetic heart disease.

Oral glucose tolerance test in children and adolescents: Positives and pitfalls

Objectives: To describe the glycaemic status (assessed by an oral glucose tolerance test (OGTT)) and associated comorbidities in a cohort of Australian children and adolescents at risk of insulin resistance and impaired glucose homeostasis (IGH). Methods: Twenty-one children and adolescents (three male, 18 female) (18 Caucasian, one Indigenous, two Asian) (20 obese, one lipodystrophy) referred to the Paediatric Endocrinology and Diabetes Clinic underwent a 2-h OGTT with plasma glucose and insulin measured at baseline, + 60 and + 120 min. If abnormal, the OGTT was repeated. Results: The mean (SD) age was 14.2 (1.6) years, BMI 38.8 (7.0) kg/m(2) and BMI-SDS 3.6 (0.6). Fourteen patients had fasting insulin levels >21 mU/L. Type 2 diabetes mellitus was diagnosed in one patient, impaired glucose tolerance (IGT) in four patients and impaired fasting glycaemia (IFG) in one patient. Despite no weight loss, only one patient had a persistently abnormal OGTT on repeat testing. Three patients with IGH were medicated with risperidone at the time of the initial OGTT. One patient who had persistent IGT had continued risperidone. The other two patients had initial OGTT results of IGT and diabetes mellitus type 2. They both ceased risperidone between tests and repeat OGTT showed normal glycaemic status. Conclusions: Use of fasting glucose alone may miss cases of IGH. Diagnosis of IGT should not be made on one test alone. Interpretation of glucose and insulin responses in young people is limited by lack of normative data. Larger studies are needed to generate Australian screening recommendations. Further assessment of the potential adverse effects of atypical antipsychotic medication on glucose homeostasis in this at-risk group is important.