The role played by angiotensin (1-7) in the regulation of renal haemodynamics and excretory function in anesthetized rats

Initial studies have demonstrated that intra- renal infusion of Ang (1-7) caused a diuresis and natriuresis that was proportional to the degree of activation of the Renin Angiotensin Aldosterone System (RAAS). This raised the question as why the magnitude of this diuresis and natriuresis was compromised in rats receiving a high sodium diet (suppressed RAAS) and enhanced in low sodium fed rats (activated RAAS)? Could the answer lie with changes in intra-renal AT1 or Mas receptor expression? Interestingly, the observed Ang (1-7) induced increases in sodium and water excretion in rats receiving either a low or normal sodium diet were and blocked in the presence of the AT 1 receptor antagonist (Losartan) in the presence of the, 'Mas' receptor antagonist (A-779). These data suggest that both AT1 and 'Mas' receptors need to be functional in order to fully mediate the renal responses to intra-renal Ang (1-7) infusion. Importantly, further experimentation also revealed that there is a proportional relationship between AT 1 receptor expression in the rat renal cortex and the magnitude of the excretory actions of intra renal Ang (1-7) infusion, which is only partially dependent on the level of 'Mas' receptor expression. These observations suggest that although Ang (1-7) induced increases in sodium and water excretion are mediated by the Mas receptor, the magnitude of these excretory responses appear to be dependent upon the level of AT 1 receptor expression and more specifically Ang II/ AT 1 receptor signalling. Thus in rats receiving a low sodium diet, Ang (1-7) acts via the Mas receptor to inhibit Ang II/ AT 1 receptor signalling. In rats receiving a high sodium diet the down regulated AT 1 receptor expression implies a reduction in Ang II/ AT 1 receptor signalling which renders the counter-regulatory effects of intra-renal Ang (1-7) infusion redundant.

Dietary quality and encephalization in platyrrhine primates.

The high energetic costs of building and maintaining large brains are thought to constrain encephalization. The 'expensive-tissue hypothesis' (ETH) proposes that primates (especially humans) overcame this constraint through reduction of another metabolically expensive tissue, the gastrointestinal tract. Small guts characterize animals specializing on easily digestible diets. Thus, the hypothesis may be tested via the relationship between brain size and diet quality. Platyrrhine primates present an interesting test case, as they are more variably encephalized than other extant primate clades (excluding Hominoidea). We find a high degree of phylogenetic signal in the data for diet quality, endocranial volume and body size. Controlling for phylogenetic effects, we find no significant correlation between relative diet quality and relative endocranial volume. Thus, diet quality fails to account for differences in platyrrhine encephalization. One taxon, in particular, Brachyteles, violates predictions made by ETH in having a large brain and low-quality diet. Dietary reconstructions of stem platyrrhines further indicate that a relatively high-quality diet was probably in place prior to increases in encephalization. Therefore, it is unlikely that a shift in diet quality was a primary constraint release for encephalization in platyrrhines and, by extrapolation, humans.

An evaluation of the effect of altering nutrition and nutritional strategies in early lactation on reproductive performance and estrous behavior of high-yielding Holstein-Friesian dairy cows

Reproductive performance in the high-yielding dairy cow has severely decreased in the last 40 yr. The aim of this study was to compare the effectiveness of 4 nutritional strategies in improving the reproductive performance of high-yielding dairy cows. It was hypothesized that offering cows a high-starch ration in early lactation would enhance the onset of luteal activity, and that decreasing the severity of negative energy balance in the early postcalving period would improve reproductive parameters. Nutritional regimens aimed at improving fertility were applied to 96 Holstein-Friesian dairy animals. Upon calving, animals were allocated in a balanced manner to one of 4 dietary treatments. Primiparous animals were balanced according to live weight, body condition score and calving date. Multiparous animals were balanced according to parity, previous lactation milk yield, liveweight, body condition score and calving date. Treatment 1 was based on an industry best practice diet (control) to contain 170 g of crude protein/kg of dry matter. Treatment 2 was an individual cow feeding strategy, whereby the energy balance (EB) of individual animals was managed so as to achieve a predetermined target daily EB profile (+/- 10 MJ/d). Treatment 3 was a high-starch/high-fat combination treatment, whereby an insulinogenic (high-starch) diet was offered in early lactation to encourage cyclicity and followed by a lipogenic (low-starch, high-fat) diet to promote embryo development. Treatment 4 was a low-protein diet, containing 140 g of crude protein/kg of dry matter, supplemented with protected methionine at an inclusion level of 40 g per animal per day. The nutritional strategies implemented in this study had no statistically significant effects on cow fertility measures, which included the onset of luteal activity, conception rate, in-calf rate, and the incidence of atypical cycles. The individual cow feeding strategy improved EB in early lactation but had no benefit on conception rate to first insemination. However, conception rate to second insemination, 100-d pregnancy rate (from the commencement of breeding), and overall pregnancy rate tended to be higher in this group. The high-starch/high-fat treatment tended to decrease the proportion of delayed ovulations and increase the proportion of animals cycling by d 50 postcalving. Animals that failed to conceive to first insemination had a significantly longer luteal phase in the first cycle postpartum and a longer inter-ovulatory interval in the second cycle postpartum. With regards to estrous behavior, results indicate that as the size of the sexually active group increased, the intensity of estrus and the expression of mounting or attempting to mount another cow also increased. Furthermore, cows that became pregnant displayed more intense estrous behavior than cows that failed to become pregnant.

The Role of Micronutrients in Heart Failure

Heart failure is a common condition in the Western world, particularly among elderly persons and with an ever-aging population, the incidence is expected to increase. Diet in the setting of heart failure is important--patients with this condition are advised to consume a low-salt diet and monitor their weight closely. Nutritional status of patients with heart failure also is important--those with poor nutritional status tend to have a poor long-term prognosis. A growing body of evidence suggests an association between heart failure and micronutrient status. Reversible heart failure has been described as a consequence of severe thiamine and selenium deficiency. However, contemporary studies suggest that a more subtle relationship may exist between micronutrients and heart failure. This article reviews the existing literature linking heart failure and micronutrients, examining studies that investigated micronutrient intake, micronutrient status, and the effect of micronutrient supplementation in patients with heart failure, and focusing particularly on vitamin A, vitamin C, vitamin E, thiamine, other B vitamins, vitamin D, selenium, zinc, and copper.

Vitamin B-6 deficiency in rats reduces hepatic serine hydroxymethyltransferase and cystathionine beta-synthase activities and rates of in vivo protein turnover, homocysteine remethylation and transsulfuration

Vitamin B-6 deficiency causes mild elevation in plasma homocysteine, but the mechanism has not been clearly established. Serine is a substrate in one-carbon metabolism and in the transsulfuration pathway of homocysteine catabolism, and pyridoxal phosphate (PLP) plays a key role as coenzyme for serine hydroxymethyltransferase (SHMT) and enzymes of transsulfuration. In this study we used [H-2(3)]serine as a primary tracer to examine the remethylation pathway in adequately nourished and vitamin B-6-deficient rats pi and 0.1 mg pyridoxine (PN)/kg diet]. [H-2(3)]Leucine and [1-C-13]methionine were also used to examine turnover of protein and methionine pools, respectively, All tracers were injected intraperitoneally as a bolus dose, and then rats were killed (n = 4/time point) after 30, 60 and 120 min. Rats fed the low-PN diet had significantly lower growth and plasma and liver PLP concentrations, reduced liver SHMT activity, greater plasma and liver total homocysteine concentration, and reduced liver S-adenosylmethionine concentration. Hepatic and whole body protein turnover were reduced in vitamin B-6-deficient rats as evidenced by greater isotopic enrichment of [H-2(3)]leucine. Hepatic [H-2(2)]methionine production from [H-2(3)]serine via cytosolic SHMT and the remethylation pathway was reduced by 80.6% in vitamin B-6 deficiency. The deficiency did not significantly reduce hepatic cystathionine-beta-synthase activity, and in vivo hepatic transsulfuration flux shown by production of [H-2(3)]cysteine from the [H-2(3)]serine increased over twofold. In contrast, plasma appearance of [H-2(3)]cysteine was decreased by 89% in vitamin B-6 deficiency. The rate of hepatic homocysteine production shown by the ratio of [1-C-13]homocysteine/[1-C-13]methionine areas under enrichment vs. time curves was not affected by vitamin B-6 deficiency. Overall, these results indicate that vitamin B-6 deficiency substantially affects one-carbon metabolism by impairing both methyl group production for homocysteine remethylation and flux through whole-body transsulfuration.

The effect of stress on egg quality in farmed Atlantic Cod (Gadus morhua L.)

Dissertação de mestrado, Aquacultura, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2011

Biological membranes : biophysical properties and aquaporin function

Tese de doutoramento, Farmácia (Bioquímica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014

The evaluation of a predialysis class on client knowledge and attitude toward compliant behaviours

In this quasi-experimental study, the theory of reasoned action was used as a conceptual framework to assess the outcome effect of a predialysis class. A pretest, posttest design was used to determine changes in client knowledge about their condition and its treatment, and their intention, attitudes and social norm towards compliant behaviours. The related compliant behaviours were following a low-salt diet and taking medications as proscribed. Thirty-eight End Stage Renal Diseases (ESRD) clients were self-selected into the treatment or control groups. Both groups received the standard predialysis education from members of the multidisciplinary renal team. In addition, the treatment group also attended the predialysis class. Subjects' health locus of control, anxiety and demographic variables were measured as possible extraneous variables. Study subjects from both groups demonstrated a high internal and powerful others health locus of control and a normal range of anxiety. Although not statistically significant ill = .64), the experimental group demonstrated higher knowledge level and greater intention to follow a low salt diet UL= .73). They developed more significantly positive attitudes towards following a low salt diet and increased subjective norm influence after attending the predialysis class. Attending the predialysis class did not have an effect on subjects' intentions, attitudes or subjective norm towards taking medications as prescribed. Conclusion: The predialysis class was only marginally effective in increasing client knowledge, but influenced clients' attitudes towards following a low-salt diet. Based on the results, recommendations for improvements to the class have been suggested.

La néoglucogenèse rénale : un nouvel aspect dans la restriction de croissance intra-utérine chez le rat

Bien que l’environnement intra-utérin défavorable soit associé à des conditions pathologiques à l’âge adulte, les mécanismes mis en place in utero ne sont pas encore élucidés. Nous avons établi un modèle de restriction de croissance intra-utérine (RCIU) en donnant une diète faible en sodium à la rate pendant la dernière semaine de gestation. Ce modèle se caractérise par une diminution de perfusion placentaire et une redistribution du flot sanguin, favorisant l’irrigation des organes nobles (cœur et cerveau) au détriment du rein fœtal. De plus, l’expression rénale du facteur de croissance endothéliale vasculaire (VEGF) est diminuée chez le fœtus. L’hypothèse de travail est que la néoglucogenèse hépatique et rénale augmente chez les fœtus RCIU afin de compenser la diminution de perfusion placentaire, et que l’expression rénale des récepteurs de VEGF (Flt-1 et Flk-1) est altérée à la suite de la redistribution du flot sanguin. Nos objectifs étaient de comparer l’expression protéique des enzymes de la néoglucogenèse et des récepteurs de VEGF entre les fœtus témoins et RCIU. L’aldolase B, la fructose-1,6-biphosphatase et la glucose-6-phosphatase augmentent dans les reins de fœtus RCIU par rapport aux témoins alors qu’aucun changement n’est observé dans le foie. De plus, l’expression de ces enzymes est différente selon le sexe du fœtus. Une diminution de Flt-1 est notée dans les reins de fœtus RCIU. Nos résultats démontrent que des adaptations surviennent chez le fœtus à la suite d’une insulte intra-utérine favorisant sa survie mais ayant des conséquences telles que la dysfonction rénale observée chez les adultes de ce modèle animal. À long terme, ces travaux pourront permettre d’entrevoir des avenues pour mieux identifier les approches de prévention lors de naissance à la suite d’une RCIU.

Métabolisme énergétique cardiaque fœtal dans un modèle de restriction de croissance intra-utérine chez le rat

Une diète faible en sodium donnée à des rates lors de la dernière semaine de gestation induit une diminution de l’expansion volumique, du diamètre des artères utérines et du poids des placentas comparativement à des rates témoins. Ces perturbations suggèrent une diminution de la perfusion placentaire affectant l’apport foetal en nutriments. Les ratons naissent avec une restriction de croissance intra-utérine (RCIU). Chez le foetus, le substrat énergétique cardiaque principal est le glucose via la glycolyse. À la naissance, la source principale d’énergie est l’utilisation des acides gras par la β-oxydation. Nous émettons l’hypothèse que dans ce modèle de RCIU, le coeur foetal répond à la diminution d’apport nutritionnel due à une atteinte maternelle en adaptant son métabolisme énergétique cardiaque à la baisse. Les rates gestantes (témoins et recevant la diète faible en sodium) sont sacrifiées au jour 22 de gestation (sur 23). Les coeurs foetaux sont prélevés afin de caractériser les protéines dites « limitantes » in vitro des voies de la glycolyse et de la β-oxydation. Les expressions protéiques de GLUT1, GLUT4, HK1, HK2, CPT2, CPT1β, cytochrome c, PFK1, PKM1/2, mesurées par immunobuvardage de type Western, sont similaires entre les coeurs des foetus RCIU et témoins, mâles et femelles. L’expression protéique de CPT1α est diminuée dans les coeurs des femelles RCIU seulement. Il n’existe aucune différence significative entre les différents groupes quant à l’activité enzymatique de PKM1/2. Nos résultats dressent un profil métabolique général suggérant que le sexe du foetus peut avoir un effet sur la réponse cardiaque foetale à une atteinte du volume sanguin maternel causée par la diète restreinte en sodium. Ce profil métabolique semble démontrer une atteinte du catabolisme des lipides. Afin de bien caractériser cette réponse du mécanisme énergétique, l’activité enzymatique des autres enzymes principales de la glycolyse (HK1, HK2, PFK1), le flux intra-mitochondrial d’acyl CoA à travers les CPTs ainsi que la quantité totale d’acétyl CoA devront être quantifiés.

Effet d'une intervention infirmière de soutien favorisant l'autodétermination sur la pratique des auto-soins chez des patients atteints d'insuffisance cardiaque

L’insuffisance cardiaque (IC) est une maladie chronique dont les symptômes sévères peuvent mener à des hospitalisations répétées. Pour gérer ces symptômes, le plan de traitement implique plusieurs auto-soins, par exemple une diète limitée en sel et en liquide, ce qui est parfois difficile à respecter. Le but de la présente étude pilote randomisée à deux groupes (n = 16 / groupe) était d’évaluer la faisabilité, l’acceptabilité et l’efficacité préliminaire d’une intervention infirmière favorisant la pratique des auto-soins des patients atteints d’IC. L’intervention est basée sur la théorie de l’autodétermination (TAD) qui promeut l’autonomie dans la pratique des auto-soins. L’autodétermination est favorisée par le sentiment de compétence perçue, d’autonomie et d’affiliation. Pour soutenir le besoin d’affiliation, un aidant principal participe à l’intervention qui consiste en cinq entrevues chez le groupe d’intervention (GI) dont deux durant l’hospitalisation et trois par un appel téléphonique suite au congé. Les interventions découlant de cette théorie incluent par exemple de proposer des choix plutôt que d’imposer des restrictions, d’éviter la critique, de favoriser l’empathie et le renforcement positif. Les entrevues ont servi également à guider les aidants principaux pour qu’ils soutiennent à leur tour l’autodétermination de leur parent atteint d’IC. Les résultats soutiennent la faisabilité et l’acceptabilité de l’intervention évaluée dans la présente étude et permettent d’améliorer la pratique des auto-soins avec des résultats favorables pour la majorité des hypothèses évaluées. Ces résultats prometteurs permettront de guider la pratique clinique et offrent des pistes de recherches futures.

Warfarin-induced vitamin K deficiency is associated with cognitive and behavioral perturbations, and alterations in brain sphingolipids in rats

La Vitamine K (VK) est largement reconnue pour son rôle dans la coagulation sanguine toutefois, de plus en plus de travaux indiquent son implication dans la fonction cérébrale. La VK est requise pour l'activation de différentes protéines, par exemple la protéine Gas6, et la ménaquinone-4 (MK-4), le principal vitamère K dans le cerveau, est impliquée dans le métabolisme des sphingolipides. Dans un rapport précédent, nous avons montré qu'un régime alimentaire faible en VK tout au long de la vie était associé à des déficits cognitifs chez des rats âgés. La warfarine sodique est un puissant antagoniste de la VK qui agit en bloquant le cycle de la VK, provoquant un «déficit relatif de VK » au niveau cellulaire. À la lumière du rôle émergent de la VK dans le cerveau, la warfarine pourrait représenter un facteur de risque pour la fonction cérébrale. Ce travail est donc pertinente en raison de la forte proportion d'adultes traîtés à la warfarine sodique. Dans la présente étude, 14 rats mâles Wistar ont été traités avec 14 mg de warfarine/kg /jour (dans l'eau potable) et des injections sous-cutanées de VK (85 mg/kg), 3x/sem, pendant 10 semaines. Quatorze rats témoins ont été traités avec de l'eau normale et injectés avec une solution saline. Les rats ont été soumis à différents tests comportementaux après quoi les niveaux de phylloquinone, MK-4, sphingolipides (cérébroside, sulfatide, sphingomyéline, céramide et gangliosides), et les sous-types de gangliosides (GT1b, GD1a, GM1, GD1b), ont été évalués dans différentes régions du cerveau. Comparativement aux rats du groupe contrôle, les rats traités à la warfarine présentaient des latences plus longues au test de la piscine de Morris (p <0,05) ainsi qu'une hypoactivité et un comportement exploratoire plus faible au test de « l’open field » (p <0,05). Le traitement par warfarine a également entraîné une diminution spectaculaire du niveau de MK-4 dans toutes les régions du cerveau (p <0,001), une altération des concentrations de sphingolipidiques, en particulier dans le cortex frontal et le mésencéphale (p <0,05), et une perte de différences régionales sphingolipidiques, notamment pour les gangliosides. Le traitement par warfarine a été associé à un niveau inférieur de GD1a dans l'hippocampe et un niveau supérieur de GT1b dans le cortex préfrontal et le striatum. En conclusion, la déficience en VK induite par warfarine altère les niveaux de VK et sphingolipides dans le cerveau, avec de potentiels effets néfastes sur les fonctions cérébrales.

Caractérisation de la voie de signalisation du récepteur des minéralocorticoïdes dans le rein foetal suite à une restriction de croissance intrautérine

La restriction de croissance intrautérine (RCIU) est associée à l’apparition de maladies à l’âge adulte et le phénotype de la condition pathologique peut être différent selon le sexe. Notre laboratoire a développé un modèle de RCIU chez le rat en administrant une diète faible en sodium lors du dernier tiers de la gestation entraînant une réduction de l’expansion volémique maternelle et de la perfusion utéroplacentaire. L'activité rénine et la concentration d'aldostérone plasmatique sont augmentées chez la mère et les foetus RCIU. Antérieurement, notre laboratoire a démontré une augmentation de l’expression génique et protéique rénale de la Na+-K+-ATPase-α1 uniquement chez les foetus femelles RCIU. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que la diminution du volume circulant chez la rate gestante entraîne une augmentation et une expression différentielle, selon le sexe, des éléments de la cascade de signalisation du récepteur des minéralocorticoïdes (MR) dans les reins de foetus RCIU. L’expression des gènes est réalisée par qRT-PCR et celle des protéines par immunobuvardage de type Western. Bien que les résultats démontrent que la transcription génique de SGK1, α-ENaC et GILZ soit augmentée dans les reins de foetus RCIU, l’expression protéique de SGK1, pSGK1(Thr 256) et α-ENaC est similaire à celle des témoins. La protéine GILZ est indétectable. Pour CNKSR3, aucune différence de l’ARNm ou de la protéine n’a été observée entre les deux groupes. Par contre, même si l’expression génique du MR n’est pas différente, l’expression protéique est diminuée chez les RCIU. Aucun effet du sexe n’a été observé. En conclusion, l’augmentation d'aldostérone plasmatique chez les foetus ayant subi une RCIU stimule la transcription des gènes associés à la voie de réabsorption sodique, mais la quantité protéique demeure inchangée. Ceci suggère qu’il peut avoir des mécanismes de régulation post-transcriptionnelle ou une dégradation accélérée des protéines. Malgré la pertinence du sexe dans le développement de maladies, le sexe n’influence pas l’expression des composantes de la voie de rétention sodique chez le foetus. Il serait important de suivre cette voie en fonction de l’âge et de corréler les expressions génique et protéique avec l’apparition de maladies.

Conséquences d’une restriction de croissance intra-utérine et du sexe biologique sur le métabolisme des acides gras dans les cardiomyocytes de rats foetaux

Il est désormais accepté qu'un environnement foetal défavorable prédispose à des maladies chroniques qui surviennent à l'âge adulte. Il a été démontré dans notre laboratoire qu'une diminution de perfusion placentaire induit une redistribution du débit sanguin vers le coeur chez le foetus ainsi qu’une restriction de croissance intrautérine. De plus, un remodelage et une diminution de la contractilité des cardiomyocytes ont été observés chez les femelles devenues adultes. En période périnatale, l’utilisation des acides gras comme substrat énergétique devient plus importante que celle du glucose au niveau des cardiomyocytes. Considérant qu'un mécanisme s'est mis en place in utero, nous émettons l’hypothèse que le transfert de la voie de l’utilisation du glucose vers l’utilisation des acides gras se fait plus tôt chez les foetus en restriction de croissance. L’objectif de cette étude est de mesurer, dans les coeurs foetaux, les constituants du métabolisme des acides gras, soit le transporteur principal des acides gras, la carnitine palmitoyltransférase‒1‒alpha, ainsi que ses protéines associées soit l’acyl‒CoenzymeA synthétase‒1 et le canal anionique voltage‒dépendant de type 1. Nous mesurerons l’activité du cytochrome c oxydase et le nombre de mitochondries. L’influence du sexe et la condition foetale (restriction de croissance intrautérine vs contrôle) seront comparés. Nous avons observé que l’expression protéique de la carnitine palmitoytransférase‒1α et de l’acyl‒CoenzymeA synthétase‒1 est significativement augmentée, mais pas celle du canal anionique voltage‒dépendant de type 1, dans les coeurs de foetus en restriction de croissance intrautérine femelles. Le nombre et l’activité des mitochondries est semblable dans tous les groupes. Ces résultats suggèrent que la condition foetale et le sexe altèrent la quantité du transporteur des acides gras, la carnitine palmitoytransférase‒1α, au niveau traductionnel sans toutefois affecter l’activité du cytochrome c oxydase et le nombre de mitochondries. À long terme, nos études permettront de mieux comprendre les conséquences et causes de la RCIU afin d’en permettre la prévention.

Short Communication: effects of 2-hydroxy-4-(methylthio) butanoic acid isopropyl ester on milk production and composition of lactating Holstein dairy cows

Sixteen multiparous Holstein cows were used to determine the effects of 2-hydroxy-4-(methylthio) butanoic acid isopropyl ester (HMBi: 0 vs. 1.26 g/kg of total ration dry matter (DM) and dietary crude protein (CP) concentration [14.7% (low) vs. 16.9% (standard), DM basis] on milk yield and composition using a replicated 4 x 4 Latin square design experiment with 4-wk periods. Cows were fed ad libitum a total mixed ration with a 1: 1 forage-to-concentrate ratio (DM basis), and diets provided an estimated 6.71 and 1.86% lysine and methionine, respectively, in metabolizable protein for the low-protein diet and 6.74 and 1.82% in the standard protein diet. Dry matter intake, milk yield, and composition were measured during wk 4 of each period. There were no effects on DM intake, which averaged 24.7 kg/d. There was an interaction between dietary CP and HMBi for milk yield and 3.5% fat-corrected milk (FCM). Feeding HMBi decreased milk and FCM yield when fed with the low-CP diet but did not affect milk or FCM yield when fed with the standard CP diet. Feeding HMBi increased milk protein concentration regardless of diet CP concentration and increased milk protein yield when added to the standard CP diet but not the low-CP diet. The positive effect of HMBi on milk protein yield was only observed at the standard level of dietary CP, suggesting other factors limited the response to HMBi when dietary protein supply was restricted.