Mild mitochondrial uncoupling in mice affects energy metabolism, redox balance and longevity

Caloric restriction is the most effective non-genetic intervention to enhance lifespan known to date. A major research interest has been the development of therapeutic strategies capable of promoting the beneficial results of this dietary regimen. In this sense, we propose that compounds that decrease the efficiency of energy conversion, such as mitochondrial uncouplers, can be caloric restriction mimetics. Treatment of mice with low doses of the protonophore 2,4-dinitrophenol promotes enhanced tissue respiratory rates, improved serological glucose, triglyceride and insulin levels, decrease of reactive oxygen species levels and tissue DNA and protein oxidation, as well as reduced body weight. Importantly, 2,4-dinitrophenol-treated animals also presented enhanced longevity. Our results demonstrate that mild mitochondrial uncoupling is a highly effective in vivo antioxidant strategy, and describe the first therapeutic intervention capable of effectively reproducing the physiological, metabolic and lifespan effects of caloric restriction in healthy mammals.

Colestase crônica em crianças e em adolescentes : avaliação nutricional, avaliação neurológica e níveis plasmáticos de vitaminas D e E

A colestase crônica na infância e na adolescência interfere diretamente no cres-cimento e no desenvolvimento do indivíduo e produz conseqüências clínicas relacionadas com a má absorção das vitaminas lipossolúveis da dieta. A vitamina E exerce um importante papel na estrutura e na função dos sistemas nervoso e musculoesquelético. A vitamina D tem reconhecida influência sobre a fisiopatologia da osteopenia colestática que se manifesta como osteoporose, raquitismo ou osteomalácia. A realização de dosagens plasmáticas dessas vitami-nas é essencial para detectar precocemente suas deficiências, bem como para monitorizar uma adequada suplementação. Essas dosagens não são realizadas de rotina no nosso meio. Os objetivos do presente estudo foram verificar os níveis plasmáticos de vitami-nas D e E em uma amostra de crianças e adolescentes com colestase crônica; verificar o esta-do nutricional e a ingestão de macro e micronutrientes desses pacientes; verificar o uso de su-plemento de vitaminas, o tempo de colestase; e realizar avaliação neurológica para estabelecer eventual relação com os níveis plasmáticos de vitamina E. A amostra constou de 22 crianças e adolescentes com colestase crônica que con-sultavam no ambulatório ou estiveram internadas na Unidade de Gastroenterologia Pediátrica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre no período de dezembro de 2000 a abril de 2002. Como controles, participaram 17 crianças eutróficas e normais do ponto de vista gastroentero-lógico com faixa etária correspondente. Foram realizadas avaliação nutricional e avaliação neurológica. Foi pesquisado o tempo de colestase e o uso de suplemento de vitaminas lipossolúveis. A técnica utilizada para as dosagens da vitamina E foi a cromatografia líquida de alta precisão (HPLC) e as dosagens plasmáticas de vitamina D pela técnica de radioimunoensaio. A prevalência de desnutrição variou entre 23,8% a 63,0% considerando as diferentes medidas e padrões utilizados. O inquérito alimentar realizado demonstrou uma ingestão calórica média de 89,33 ± 27,4% em relação ao recomendado para idade com uma distribui-ção dos macronutrientes em relação às calorias ingeridas dentro dos valores de referência para o grupo em questão, havendo, porém, uma pobre ingestão de micronutrientes como ferro e zinco. O exame neurológico foi alterado em 43% dos pacientes colestáticos, em que foram constatadas vinte alterações neurológicas em nove pacientes. Não obtivemos resultados con-fiáveis para os níveis plasmáticos de vitamina E, apesar de realizar 3 etapas para validação. O valor médio de vitamina D entre os pacientes foi de 13,7 ± 8,39 ng/ml, enquanto que no grupo controle foi de 25,58 ± 16,73 ng/ml (P = 0,007), havendo uma prevalência de hipovitaminose D entre esses pacientes de 36%. Não foi observada relação entre estado nutricional, tempo de colestase ou uso de suplemento oral de vitaminas lipossolúveis e os níveis plasmáticos refe-ridos. Concluímos que a média de níveis plasmáticos de vitamina D nas crianças e nos adolescentes colestáticos do estudo foi significativamente menor do que nos controles nor-mais sem relação significativa com estado nutricional, tempo de colestase ou uso de suple-mento de vitaminas. As alterações neurológicas foram freqüentes e a prevalência de desnutri-ção nos pacientes foi semelhante à encontrada na literatura. A ingesta calórica foi deficiente havendo porém, um equilíbrio dos macronutrientes e ingestão insuficiente de ferro e zinco.

Análise Energética da cultura do crambe (Crambe abyssinica hochst) produzida em plantio direto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Measurement of the relative sweetness of stevia extract, aspartame and cyclamate/saccharin blend as compared to sucrose at different concentrations

Special diets are used to mitigate many human diseases. When these diets require changes in carbohydrate content, then sweetness becomes an important characteristic. The range of low-calorie sweeteners available to the food industry is expanding. It is essential to have an exact knowledge of the relative sweetness of various sweeteners in relation to different sucrose concentrations. The objective of this study was to determine the variation on the relative sweetness of aspartame (APM), stevia [Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni] leaf extract (SrB) and the mixture cyclamate/saccharin - two parts of cyclamate and one part of saccharin - (C/S) with the increase in their concentrations, and in neutral and acid pH in equi-sweet concentration to 10% sucrose, using magnitude estimation. Sweetness equivalence of SrB in relation to sucrose concentrations of 20% or higher and of APM and C/S to sucrose concentrations of 40% or higher could not be determined, because a bitter taste predominated. The potency of all sweeteners decreased as the level of sweetner increased. In equi-sweet concentration of sucrose at 10%, with pH 7.0 and pH 3.0, the potency was practically the same for all sweeteners evaluated.

Metabolismo mitocondrial, radicais livres e envelhecimento

O envelhecimento pode estar associado ao maior acúmulo de lesões celulares decorrentes das espécies reativas do oxigênio e do nitrogênio derivadas do metabolismo mitocondrial. Com a progressão da idade, há acúmulo de proteínas, lipídeos, carboidratos e DNA oxidados em relação a organismos jovens, de acordo com a teoria dos radicais livres. Entretanto, nem sempre os idosos ou animais envelhecidos apresentam maior estresse oxidativo que os jovens. Este artigo discute o paradoxo da teoria dos radicais livres de acordo com a teoria da biogênese da manutenção adequada do metabolismo mitocondrial. Diversos fatores podem contribuir para a redução do estresse oxidativo, como a hormese induzida pela prática regular de exercícios físicos, a restrição calórica, a ingestão de antioxidantes nutricionais e o aumento da produção de antioxidantes celulares que. em conjunto, estes promovem a expressão das sirtuínas e das proteínas do choque térmico, protegendo a integridade e funcionalidade mitocondriais, reduzindo o estresse oxidativo e nitrosativo, o que está associado à redução do envelhecimento e aumento da longevidade.

Caminhos e descaminhos da adesão ao tratamento anti-hipertensivo :um estudo com usuários do Pacha (Programa de Assistência e Cuidado da Hipertensão Arterial) do Hospital Universitário Onofre Lopes

The high blood pressure is a multifactorial chronic disease which possesses emotional and social features in the illness appearance and evolution and in the adherence to the treatment which involves a decision-making through patient so that he or she process the necessary changes on harmful living habits. Adhesion, traditionally, it is referred to the patient to answer to the doctor orientations or of other health professional, about the appearance to the appointment with a doctor, about the use of medicine or lifestyle changes and maintaining this adhesion is the main problem to be overcame. It is expected the adhesion will ever be a continual, stable and satisfactory action, disregarding the complexity of subjectivity processes which permeate the sicken. This research aimed to investigate the difficulties which the person with high blood pressure has to adhere to the treatment, from the signification processes which give sense to the actions dealing with the adhesion. The study was carried out with 48 users of assistance program to the high blood pressure patient from Hospital Universitário from Natal RN, between 40-65 age. The answers were submitted to a double analysis process: 1) answer systematization in categories and codes and admission in statistical program SPSS (Statistical Package of Social Science), for generation of descriptive statistics; 2) Sense and signification analysis which permeated the deepener statement and interpretatively. The greater difficulties found are present on low-salt and law-calorie diets, in the dealing with everyday feeling and stress, being these factors cited as direct motive to the high blood pressure, regardless of interviewee s sex. It is observed there is not adhesion, but adhering, as an experienced everyday process. This work contributes with its results, assessing the used strategies by program with the aim of increasing the adhesion rates

Food restriction induces in vivo ventricular dysfunction in spontaneously hypertensive rats without impairment of in vitro myocardial contractility

Cardiac structures, function, and myocardial contractility are affected by food restriction (FR). There are few experiments associating undernutrition with hypertension. The aim of the present study was to analyze the effects of FR on the cardiac response to hypertension in a genetic model of hypertension, the spontaneously hypertensive rat (SHR). Five-month-old SHR were fed a control or a calorie-restricted diet for 90 days. Global left ventricle (LV) systolic function was evaluated in vivo by transthoracic echocardiogram and myocardial contractility and diastolic function were assessed in vitro in an isovolumetrically beating isolated heart (Langendorff preparation). FR reduced LV systolic function (control (mean ± SD): 58.9 ± 8.2; FR: 50.8 ± 4.8%, N = 14, P < 0.05). Myocardial contractility was preserved when assessed by the +dP/dt (control: 3493 ± 379; FR: 3555 ± 211 mmHg/s, P > 0.05), and developed pressure (in vitro) at diastolic pressure of zero (control: 152 ± 16; FR: 149 ± 15 mmHg, N = 9, P > 0.05) and 25 mmHg (control: 155 ± 9; FR: 150 ± 10 mmHg, N = 9, P > 0.05). FR also induced eccentric ventricular remodeling, and reduced myocardial elasticity (control: 10.9 ± 1.6; FR: 9.2 ± 0.9%, N = 9, P < 0.05) and LV compliance (control: 82.6 ± 16.5; FR: 68.2 ± 9.1%, N = 9, P < 0.05). We conclude that FR causes systolic ventricular dysfunction without in vitro change in myocardial contractility and diastolic dysfunction probably due to a reduction in myocardial elasticity.

Evaluation of nutritional status in patients with endemic pemphigus foliaceus

A avaliação nutricional foi realizada em dezesseis doentes portadores de pênfigo foliáceo endêmico, sendo dez portadores da forma localizada da doença (Grupo G1) e seis portadores da forma disseminada da mesma (Grupo G2). Foram realizadas avaliações antropométricas (peso, altura, índice de Quetelét, prega cutânea tricipital, prega cutânea subescapular, circunferência braquial, circunferência muscular do braço, área do braço, área muscular do braço, área adiposa do braço) e laboratorial (eletroforese de proteínas séricas). Quanto aos parâmetros antropométricos, observaram-se as seguintes alterações: a circunferência do braço, área do braço, e área muscular do braço mostraram valores mais baixos nos doentes do grupo G2 que nos do grupo G1. O peso e a circunferência muscular do braço, por sua vez, mostraram tendência a valores mais baixos nos doentes do grupo G2 que nos do grupo G1. A eletroforese de proteínas revelou valores de albumina diminuídos em ambos os grupos, e menores nos doentes do grupo G2. Quanto às demais frações, com exceção das beta globulinas, não foram evidenciadas alterações. A análise global dos resultados permite concluir que os doentes com pênfigo foliáceo endêmico apresentam um quadro de desnutrição proteica, mas não calórica. Esta desnutrição mostrou-se mais acentuada no pênfigo foliáceo disseminado.

Could a high-fat diet rich in unsaturated fatty acids impair the cardiovascular system?

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

Study of the evolution of the placenta and fetal pancreas in the pathophysiology of growth retardation intrauterine due to restricted maternal diet

CONTEXTO: O retardo do crescimento intra-uterino (RCIU) continua sendo importante problema em perinatologia neste final de século. A natureza do agente etiológico, o período da gestação em que ocorreu o insulto e a sua duração influenciam o tipo de RCIU. OBJETIVO: Estudar a fisiopatologia do retardo de crescimento intrauterino (RCIU) em ratas, decorrente da restrição protéico-calórica materna, em relação à evolução do pâncreas fetal e placenta entre o 18o e 21o dias de prenhez. TIPO DE ESTUDO: Ensaio clínico randomizado em animal de laboratório. PARTICIPANTES: 41 ratas prenhes, normoglicêmicas, da raça Wistar. INTERVENÇÃO: Constituíram-se seis grupos experimentais: controle, com dieta ad libitum e cesárea, respectivamente, no 18º e 21º dias; grupos dieta restritiva a 25% introduzida no 1o dia da prenhez e cesárea no 18o e 21o dias; grupos com a mesma restrição, porém iniciada no 3o dia, com cesárea no 18o e 21o dias. VARIÁVEIS ESTUDADAS: Os recém-nascidos foram classificados, em relação à média mais ou menos um desvio padrão do grupo controle, em peso pequeno (PIP), adequado (AIP) e grande (GIP) para a idade de prenhez; as placentas foram pesadas e processadas para estudo histopatológico, incluindo morfologia e histoquímica, e os pâncreas fetais, para estudo morfológico. RESULTADOS: A desnutrição protéico-calórica materna causou RCIU após o 18o dia da prenhez. Antes desse período não ocorreu RCIU, porque a desnutrição materna diminuiu o número da prole e a placenta tornou-se vicariante. A restrição alimentar não interferiu com a morfologia do pâncreas fetal, e o estudo imunohistoquímico da placenta mostrou que, quando a restrição é introduzida no 1o dia de prenhez, os estoques de glicogênio também não sofrem alterações, diminuindo entre o 18o e 21o dias, como na prenhez normal. A restrição no 3o dia cursou com baixas concentrações de glicogênio placentário no 18o dia e desaparecimento no 21o dia. CONCLUSÃO: A fisiopatologia do RCIU, decorrente da restrição protéico-calórica materna em ratas, está relacionada com menor peso placentário e baixos estoques de glicogênio placentário.

Time-dependent alterations of soluble and cellular components in human milk

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

Diabetes induced immunological and biochemical changes in human colostrum

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

Differential nutritional, endocrine, and cardiovascular effects in obesity-prone and obesity-resistant rats fed standard and hypercaloric diets

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

Diet-induced obesity causes metabolic, endocrine and cardiac alterations in spontaneously hypertensive rats

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

Dihydrolipoyl dehydrogenase as a source of reactive oxygen species inhibited by caloric restriction and involved in Saccharomyces cerevisiae aging

Replicative life span in Saccharomyces cerevisiae is increased by glucose (G1c) limitation [ calorie restriction (CR)] and by augmented NAD(+). Increased survival promoted by CR was attributed previously to the NAD(+)-dependent histone deacetylase activity of sirtuin family protein Sir2p but not to changes in redox state. Here we show that strains defective in NAD(+) synthesis and salvage pathways (pnc1 Delta, npt1 Delta, and bna6 Delta) exhibit decreased oxygen consumption and increased mitochondrial H2O2 release, reversed over time by CR. These null mutant strains also present decreased chronological longevity in a manner rescued by CR. Furthermore, we observed that changes in mitochondrial H2O2 release alter cellular redox state, as attested by measurements of total, oxidized, and reduced glutathione. Surprisingly, our results indicate that matrix-soluble dihydrolipoyl-dehydrogenases are an important source of CR-preventable mitochondrial reactive oxygen species (ROS). Indeed, deletion of the LPD1 gene prevented oxidative stress in npt1 Delta and bna6 Delta mutants. Furthermore, pyruvate and alpha-ketoglutarate, substrates for dihydrolipoyl dehydrogenase-containing enzymes, promoted pronounced reactive oxygen release in permeabilized wild-type mitochondria. Altogether, these results substantiate the concept that mitochondrial ROS can be limited by caloric restriction and play an important role in S. cerevisiae senescence. Furthermore, these findings uncover dihydrolipoyl dehydrogenase as an important and novel source of ROS leading to life span limitation.