A behavioral intervention in a cohort of Japanese-Brazilians at high cardiometabolic risk

OBJECTIVE: To assess the effect of a health promotion program on cardiometabolic risk profile in Japanese-Brazilians. METHODS: A total of 466 subjects from a study on diabetes prevalence conducted in the city of Bauru, southeastern Brazil, in 2000 completed a 1-year intervention program (2005-2006) based on healthy diet counseling and physical activity. Changes in blood pressure and metabolic parameters in the 2005-2006 period were compared with annual changes in these same variables in the 2000-2005 period. RESULTS: During the intervention, there were greater annual reductions in mean (SD) waist circumference [-0.5(3.8) vs. 1.2(1.2) cm per year, p<0.001], systolic blood pressure [-4.6(17.9) vs. 1.8(4.3) mmHg per year, p<0.001], 2-hour plasma glucose [-1.2(2.1) vs. -0.2(0.6) mmol/L per year, p<0.001], LDL-cholesterol [-0.3(0.9) vs. -0.1(0.2) mmol/L per year, p<0.001] and Framingham coronary heart disease risk score [-0.25(3.03) vs. 0.11(0.66) per year, p=0.02] but not in triglycerides [0.2(1.6) vs. 0.1(0.42) mmol/L per year, p<0.001], and fasting insulin level [1.2(5.8) vs. -0.7(2.2) IU/mL per year, p<0.001] compared with the pre-intervention period. Significant reductions in the prevalence of impaired fasting glucose/impaired glucose tolerance and diabetes were seen during the intervention (from 58.4% to 35.4%, p<0.001; and from 30.1% to 21.7%, p= 0.004, respectively). CONCLUSIONS: A one-year community-based health promotion program brings cardiometabolic benefits in a high-risk population of Japanese-Brazilians.

Pressão arterial, respostas metabólicas e autonômicas à insulina e infusão de intralipid® em pacientes chagásicos

FUNDAMENTO: Infusão de intralipid e heparina resulta em aumento da pressão arterial e também em anormalidades autonômicas em indivíduos normais e hipertensos. OBJETIVO: Avaliar a sensibilidade a insulina e o impacto da infusão de intralipid e de heparina (ILH) sobre a resposta hemodinâmica, metabólica e autonômica em pacientes com a forma indeterminada da doença de Chagas. MÉTODOS: Doze pacientes com a forma indeterminada da doença de Chagas e 12 voluntários saudáveis foram avaliados. RESULTADOS: A pressão arterial basal e a frequência cardíaca foram semelhantes nos dois grupos. Os níveis plasmáticos de noradrenalina encontravam-se ligeiramente aumentados no grupo de pacientes chagásicos. Após o Teste de Tolerância a Insulina (TTI), houve um declínio significativo na glicose dos dois grupos. A Infusão de ILH resultou em aumento da pressão arterial em ambos os grupos, mas não houve nenhuma mudança significativa na noradrenalina plasmática. O componente de Baixa Frequência (BF) mostrou-se semelhante e aumentou de forma semelhante em ambos os grupos. O componente de Alta Frequência (AF) apresentou-se menor no grupo chagásico. CONCLUSÃO: Pacientes com forma indeterminada da doença de Chagas apresentaram aumento da atividade simpática no momento basal e uma resposta inadequada à insulina. Eles também tiveram um menor componente de alta frequência e sensibilidade barorreflexa prejudicada no momento basal e durante a infusão de intralipid e heparina.

Diferenciação in vitro de células-tronco mesenquimais da medula óssea de cães em precursores osteogênicos

O objetivo principal da nossa pesquisa foi avaliar o potencial de diferenciação osteogênica de células-tronco mesenquimais (MSC) obtidas da medula óssea do cão. As MSC foram separadas pelo método Ficoll e cultivadas sob duas condições distintas: DMEM baixa glicose ou DMEM/F12, ambos contendo L-glutamina, 20% de SFB e antibióticos. Marcadores de MSC foram testados, confirmando células CD44+ e CD34- através da citometria de fluxo. Para a diferenciação osteogênica, as células foram submetidas a quatro diferentes condições: Grupo 1, as mesmas condições utilizadas para a cultura de células primárias com os meios DMEM baixa glicose suplementado; Grupo 2, as mesmas condições do Grupo 1, mais os indutores de diferenciação dexametasona, ácido ascórbico e b-glicerolfosfato; Grupo 3, células cultivadas com meios DMEM/F12 suplementado; e Grupo 4, nas mesmas condições que no Grupo 3, mais indutores de diferenciação de dexametasona, ácido ascórbico e b-glicerolfosfato. A diferenciação celular foi confirmada através da coloração com alizarin red e da imunomarcação com o anticorpo SP7/Osterix. Nós observamos através da coloração com alizarin red que o depósito de cálcio foi mais evidente nas células cultivadas em DMEM/F12. Além disso, usando a imunomarcação com o anticorpo SP/7Osterix obtivemos positividade em 1:6 células para o Meio DMEM/F12 comparada com 1:12 para o meio DMEM-baixa glicose. Com base nos nossos resultados concluímos que o meio DMEM/F12 é mais eficiente para a indução da diferenciação de células-tronco mesenquimais caninas em promotores osteogênicos. Este efeito provavelmente ocorre em decorrência da maior quantidade de glicose neste meio, bem como da presença de diversos aminoácidos.

Monitoramento de parâmetros laboratoriais em gatos sem raça definida durante o período neonatal

O objetivo do presente estudo foi à monitoração dos parâmetros laboratoriais como hemograma, enzimas hepáticas alanina aminotransferase (ALT) e gama-glutamiltransferase (GGT), glicemia e proteinograma sérico, e avaliar o efeito da idade em gatos sem raça definida durante a fase neonatal. Vinte gatos machos e fêmeas foram utilizados a partir do terceiro dia de vida até o 38º dia de idade. As amostras de sangue foram colhidas semanalmente e as análises laboratoriais (hemograma, enzimas hepáticas, glicemia e proteinograma sérico) realizadas no 3º, 10º, 17º, 24º, 31º e 38º dia de idade. Os resultados exibiram efeito significativo da idade sobre a contagem total de eritrócitos, concentração de hemoglobina, volume globular, volume corpuscular médio, concentração de hemoglobina corpuscular média, leucócitos totais, neutrófilos, eosinófilos e basófilos. Nenhum efeito foi observado em células como linfócitos, monócitos ou na concentração sérica de glicose. A análise das modificações ocorridas nos parâmetros laboratoriais durante a fase neonatal reflete o desenvolvimento fisiológico do filhote e contribui para o conhecimento do processo adaptativo em gatos neonatos durante o primeiro mês de vida, sendo útil para a avaliação clínica, diagnóstico e tratamento das doenças neonatais.

Análise da suplementação de carboidratos e solução isotônica sobre parâmetros hematológicos e bioquímicos de jogadores profissionais de futebol em condições reais de treinamento

Avaliou-se o efeito de uma suplementação com carboidratos e bebidas esportivas sobre parâmetros laboratoriais em atletas de futebol de campo, em uma situação real de treinamento. Foram coletados 10 ml de sangue venoso e 50 ml de urina em repouso e 15 minutos após treinamento. Os resultados mostram que o exercício intenso causou um variável grau de estase urinária, bem como provocou alterações hidroeletrolíticas caracterizadas por uma diminuição na concentração sérica de sódio, potássio, magnésio, fósforo e glicose (p<0,05), que não foi modificada por nenhum tipo de protocolo de suplementação nas condições propostas no presente estudo. A suplementação eletrolítica proposta mostrou-se limitada para evitar variações eletrolíticas e que a reposição deve ser avaliada à luz de um contexto ambiental e de treinamento.

Tratamento de água com hidrocarbonetos aromáticos por uso de reator em bateladas sequenciais com inoculo fúngico

Um reator em batelada, aerado, com biomassa imobilizada de Aspergillus niger AN400 foi operado durante 10 ciclos de 7 dias para remover benzeno (200 mg.L-1), tolueno (200 mg.L-1) e xileno (50 mg.L-1) - BTX - e de nutrientes de meio basal. O reator era alimentado semanalmente com 4 L do meio e glicose - 1 g.L-1, na Fase I, e 0,5 g.L-1, na Fase II. Os BTX foram detectados até o quarto dia de operação, em todos os ciclos. As melhores eficiências médias de remoção foram na Fase I: 75%de matéria orgânica solúvel, 80% de ortofosfato e 77% de amônia. O reator pode ser uma alternativa viável para tratamento de águas poluídas com BTX, porém há a necessidade de estudar o comportamento do reator durante período de operação mais longo e com ciclos reacionais mais curtos, bem como da identificação dos metabólitos produzidos.

Avaliação da interferência do ácido ascórbico na detecção da glicosúria

INTRODUÇÃO: O ácido ascórbico (vitamina C) é comumente ingerido como suplemento vitamínico. É uma vitamina hidrossolúvel, excretada pela urina e pode interferir nos ensaios laboratoriais, como nas reações de oxirredução para detecção da glicosúria. OBJETIVO: Este trabalho tem como objetivo avaliar a interferência do ácido ascórbico na detecção de glicosúria pelo método de química seca por meio do uso de tiras reagentes. MATERIAIS E MÉTODOS: Amostras de urina foram avaliadas no analisador da marca Clinitek Atlas (Siemens Healthcare Diagnostics Inc., EUA). Foram selecionadas quatro amostras de urina com diferentes concentrações de glicose: 100 mg/dl, 250 mg/dl, 500 mg/dl e 1.000 mg/dl. Para cada concentração de glicose foram criadas cinco alíquotas, adicionando-se uma solução de ácido ascórbico 200 mg/dl, suficiente para obter uma concentração final de ácido ascórbico de 20 mg/dl no primeiro tubo, de 50 mg/dl no segundo tubo, de 270 mg/dl no terceiro tubo, de 1.000 mg/dl no quarto tubo e de 2.000 mg/dl no quinto tubo. Após essa adição, as amostras foram novamente avaliadas no analisador Clinitek Atlas. RESULTADOS: Nas amostras com concentração de 20 mg/dl de ácido, não se evidenciou interferência. Nas concentrações iguais e acima de 50 mg/dl, a interferência do ácido ascórbico se fez presente, sendo que o fato foi caracterizado pelos resultados falso negativos para detecção da glicose urinária. CONCLUSÃO: Os resultados demonstraram a interferência do ácido ascórbico no método da química seca (tiras reagentes), subestimando o nível de glicose urinária.

Intervenção nutricional padronizada em pacientes hipoglicêmicos hospitalizados

A ingestão de carboidratos de rápida absorção (CRA) pode ser útil para o aumento sérico de glicose. Neste contexto, os principais objetivos foram avaliar a eficácia e a aplicabilidade da intervenção nutricional em situações hipoglicêmicas apresentadas por pacientes conscientes, com dieta via oral e internados em hospital geral. Setenta e seis pacientes foram elegíveis e a hipoglicemia foi definida como nível de glicemia capilar ³ 50 até £ 70mg/dL. A intervenção nutricional constituiu na oferta de 15 a 24 gramas de CRA. Houve a conferência da glicemia capilar após 15-20 minutos da intervenção. A taxa de efetividade da intervenção nutricional foi de 97,6%, durante o período de estudo. Conclui-se que a administração de CRA, um método não invasivo, foi aplicável em unidades de um hospital geral e foi potencialmente eficaz na restauração da glicemia capilar em pacientes hipoglicêmicos com dieta via oral e conscientes.

Hepatocyte nuclear factors 1α/4α and forkhead box A2 regulate the solute carrier 2A2 (Slc2a2) gene expression in the liver and kidney of diabetic rats

AIMS: Solute carrier 2a2 (Slc2a2) gene codifies the glucose transporter GLUT2, a key protein for glucose flux in hepatocytes and renal epithelial cells of proximal tubule. In diabetes mellitus, hepatic and tubular glucose output has been related to Slc2a2/GLUT2 overexpression; and controlling the expression of this gene may be an important adjuvant way to improve glycemic homeostasis. Thus, the present study investigated transcriptional mechanisms involved in the diabetes-induced overexpression of the Slc2a2 gene. MAIN METHODS: Hepatocyte nuclear factors 1α and 4α (HNF-1α and HNF-4α), forkhead box A2 (FOXA2), sterol regulatory element binding protein-1c (SREBP-1c) and the CCAAT-enhancer-binding protein (C/EBPβ) mRNA expression (RT-PCR) and binding activity into the Slc2a2 promoter (electrophoretic mobility assay) were analyzed in the liver and kidney of diabetic and 6-day insulin-treated diabetic rats. KEY FINDINGS: Slc2a2/GLUT2 expression increased by more than 50% (P<0.001) in the liver and kidney of diabetic rats, and 6-day insulin treatment restores these values to those observed in non-diabetic animals. Similarly, the mRNA expression and the binding activity of HNF-1α, HNF-4α and FOXA2 increased by 50 to 100% (P<0.05 to P<0.001), also returning to values of non-diabetic rats after insulin treatment. Neither the Srebf1 and Cebpb mRNA expression, nor the SREBP-1c and C/EBP-β binding activity was altered in diabetic rats. SIGNIFICANCE: HNF-1α, HNF-4α and FOXA2 transcriptional factors are involved in diabetes-induced overexpression of Slc2a2 gene in the liver and kidney. These data point out that these transcriptional factors are important targets to control GLUT2 expression in these tissues, which can contribute to glycemic homeostasis in diabetes.

Melatonin acts through MT1/MT2 receptors to activate hypothalamic Akt and suppress hepatic gluconeogenesis in rats

Melatonin can contribute to glucose homeostasis either by decreasing gluconeogenesis or by counteracting insulin resistance in distinct models of obesity. However, the precise mechanism through which melatonin controls glucose homeostasis is not completely understood. Male Wistar rats were administered an intracerebroventricular (icv) injection of melatonin and one of following: an icv injection of a phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) inhibitor, an icv injection of a melatonin receptor (MT) antagonist, or an intraperitoneal (ip) injection of a muscarinic receptor antagonist. Anesthetized rats were subjected to pyruvate tolerance test to estimate in vivo glucose clearance after pyruvate load and in situ liver perfusion to assess hepatic gluconeogenesis. The hypothalamus was removed to determine Akt phosphorylation. Melatonin injections in the central nervous system suppressed hepatic gluconeogenesis and increased hypothalamic Akt phosphorylation. These effects of melatonin were suppressed either by icv injections of PI3K inhibitors and MT antagonists and by ip injection of a muscarinic receptor antagonist. We conclude that melatonin activates hypothalamus-liver communication that may contribute to circadian adjustments of gluconeogenesis. These data further suggest a physiopathological relationship between the circadian disruptions in metabolism and reduced levels of melatonin found in type 2 diabetes patients.

Changes in food intake, metabolic parameters and insulin resistance are induced by an isoenergetic, medium-chain fatty acid diet and are associated with modifications in insulin signalling in isolated rat pancreatic islets

LLong-chain fatty acids are capable of inducing alterations in the homoeostasis of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS), but the effect of medium-chain fatty acids (MCFA) is poorly elucidated. In the present study, we fed a normoenergetic MCFA diet to male rats from the age of 1 month to the age of 4 months in order to analyse the effect of MCFA on body growth, insulin sensitivity and GSIS. The 45% MCFA substitution of whole fatty acids in the normoenergetic diet impaired whole body growth and resulted in increased body adiposity and hyperinsulinaemia, and reduced insulin-mediated glucose uptake in skeletal muscle. In addition, the isolated pancreatic islets from the MCFA-fed rats showed impaired GSIS and reduced protein kinase Ba (AKT1) protein expression and extracellular signal-related kinase isoforms 1 and 2 (ERK(1/2)) phosphorylation, which were accompanied by increased cellular death. Furthermore, there was a mildly increased cholinergic sensitivity to GSIS. We discuss these findings in further detail, and advocate that they might have a role in the mechanistic pathway leading to the compensatory hyperinsulinaemic status found in this animal model.

Palmitoleic acid (n-7) increases white adipocyte lipolysis and lipase content in a PPARα-dependent manner

We investigated whether palmitoleic acid, a fatty acid that enhances whole body glucose disposal and suppresses hepatic steatosis, modulates triacylglycerol (TAG) metabolism in adipocytes. For this, both differentiated 3T3-L1 cells treated with either palmitoleic acid (16:1n7, 200 μM) or palmitic acid (16:0, 200 μM) for 24 h and primary adipocytes from wild-type or PPARα-deficient mice treated with 16:1n7 (300 mg•kg(-1)•day(-1)) or oleic acid (18:1n9, 300 mg•kg(-1)•day(-1)) by gavage for 10 days were evaluated for lipolysis, TAG, and glycerol 3-phosphate synthesis and gene and protein expression profile. Treatment of differentiated 3T3-L1 cells with 16:1n7, but not 16:0, increased basal and isoproterenol-stimulated lipolysis, mRNA levels of adipose triglyceride lipase (ATGL) and hormone-sensitive lipase (HSL) and protein content of ATGL and pSer(660)-HSL. Such increase in lipolysis induced by 16:1n7, which can be prevented by pharmacological inhibition of PPARα, was associated with higher rates of PPARα binding to DNA. In contrast to lipolysis, both 16:1n7 and 16:0 increased fatty acid incorporation into TAG and glycerol 3-phosphate synthesis from glucose without affecting glyceroneogenesis and glycerokinase expression. Corroborating in vitro findings, treatment of wild-type but not PPARα-deficient mice with 16:1n7 increased primary adipocyte basal and stimulated lipolysis and ATGL and HSL mRNA levels. In contrast to lipolysis, however, 16:1n7 treatment increased fatty acid incorporation into TAG and glycerol 3-phosphate synthesis from glucose in both wild-type and PPARα-deficient mice. In conclusion, palmitoleic acid increases adipocyte lipolysis and lipases by a mechanism that requires a functional PPARα

Elevated tissue omega-3 fatty acid status prevents age-related glucose intolerance in fat-1 transgenic mice

The objective of this study was to investigate the impact of elevated tissue omega-3 (n-3) polyunsaturated fatty acids (PUFA) status on age-related glucose intolerance utilizing the fat-1 transgenic mouse model, which can endogenously synthesize n-3 PUFA from omega-6 (n-6) PUFA. Fat-1 and wild-type mice, maintained on the same dietary regime of a 10% corn oil diet, were tested at two different ages (2months old and 8months old) for various glucose homeostasis parameters and related gene expression. The older wild-type mice exhibited significantly increased levels of blood insulin, fasting blood glucose, liver triglycerides, and glucose intolerance, compared to the younger mice, indicating an age-related impairment of glucose homeostasis. In contrast, these age-related changes in glucose metabolism were largely prevented in the older fat-1 mice. Compared to the older wild-type mice, the older fat-1 mice also displayed a lower capacity for gluconeogenesis, as measured by pyruvate tolerance testing (PTT) and hepatic gene expression of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) and glucose 6 phosphatase (G6Pase). Furthermore, the older fat-1 mice showed a significant decrease in body weight, epididymal fat mass, inflammatory activity (NFκ-B and p-IκB expression), and hepatic lipogenesis (acetyl-CoA carboxylase (ACC) and fatty acid synthase (FAS) expression), as well as increased peroxisomal activity (70-kDa peroxisomal membrane protein (PMP70) and acyl-CoA oxidase1 (ACOX1) expression). Altogether, the older fat-1 mice exhibit improved glucose homeostasis in comparison to the older wild-type mice. These findings support the beneficial effects of elevated tissue n-3 fatty acid status in the prevention and treatment of age-related chronic metabolic diseases

Loss of the anorexic response to systemic 5-aminoimidazole-4-carboxamide-1-β-D-ribofuranoside administration despite reducing hypothalamic AMP-activated protein kinase phosphorylation in insulin-deficient rats

This study tested whether chronic systemic administration of 5-aminoimidazole-4-carboxamide-1-β-D-ribofuranoside (AICAR) could attenuate hyperphagia, reduce lean and fat mass losses, and improve whole-body energy homeostasis in insulin-deficient rats. Male Wistar rats were first rendered diabetic through streptozotocin (STZ) administration and then intraperitoneally injected with AICAR for 7 consecutive days. Food and water intake, ambulatory activity, and energy expenditure were assessed at the end of the AICAR-treatment period. Blood was collected for circulating leptin measurement and the hypothalami were extracted for the determination of suppressor of cytokine signaling 3 (SOCS3) content, as well as the content and phosphorylation of AMP-kinase (AMPK), acetyl-CoA carboxylase (ACC), and the signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3). Rats were thoroughly dissected for adiposity and lean body mass (LBM) determinations. In non-diabetic rats, despite reducing adiposity, AICAR increased (∼1.7-fold) circulating leptin and reduced hypothalamic SOCS3 content and food intake by 67% and 25%, respectively. The anorexic effect of AICAR was lost in diabetic rats, even though hypothalamic AMPK and ACC phosphorylation markedly decreased in these animals. Importantly, hypothalamic SOCS3 and STAT3 levels remained elevated and reduced, respectively, after treatment of insulin-deficient rats with AICAR. Diabetic rats were lethargic and displayed marked losses of fat and LBM. AICAR treatment increased ambulatory activity and whole-body energy expenditure while also attenuating diabetes-induced fat and LBM losses. In conclusion, AICAR did not reverse hyperphagia, but it promoted anti-catabolic effects on skeletal muscle and fat, enhanced spontaneous physical activity, and improved the ability of rats to cope with the diabetes-induced dysfunctional alterations in glucose metabolism and whole-body energy homeostasis.

Impaired glucose tolerance in low-carbohydrate diet: maybe only a physiological state

Conselho Nacional de Desenvolvimento da Pesquisa (National Council of Research Development) - 476148/2010-3