Made available in DSpace on 2017-07-10T14:17:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariana Carla Mendes.pdf: 1848607 bytes, checksum: 083213cf0c0ad5bc3014210dd258c5e6 (MD5) Previous issue date: 2015-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study was designed to evaluate whether DJB in western diet (WD)-obese rats could have effects on pancreatic β-cell morphology and islet responsiveness to potentiating agents involved with the protein kinase A (PKA) and C (PKC) pathway. Male Wistar rats with 8 weeks of life were fed a standard rodent chow diet (CTL group) or WD ad libitum. After 10 weeks, WD rats were submitted to sham operation or DJB, forming WD SHAM and WD DJB group, respectively. After two months, the obesity parameters, insulin resistance (IR), pancreas morphology, insulin secretion stimulate by different secretagogues and islet protein expression were verified. WD SHAM rats displayed obesity, hyperglycemia, hyperinsulinemia, glucose intolerance and IR. In addition, they also presented an increase in islets and β-cells area and mass. The glucose-induced insulin secretion stimulated by 11.1 mM glucose in the presence of carbachol (CCh), PMA, Forskolin or IBMX was higher in WD SHAM islets than CTL islets. DJB surgery did not alter body weight but normalized glucose, insulinemia, IR, and decreased islet and β-cells mass. The insulin release stimulated by glucose in the presence of CCh, PMA, Forskolin or IBMX was too normalized in WD DJB group. The expression of glucokinase, PKC, PKA and sintaxin was not altered in WD SHAM rats, but the M3 receptor was down-regulated. DJB did not influence these protein expressions. DJB surgery normalized glicemia, insulinemia and IR, reduced islets and β-cell mass and normalized insulin secretion by PKC and PKA pathway. / O presente estudo avaliou o efeito da derivação duodeno jejunal (DDJ) em ratos obesos pela dieta de cafeteria (CAF) sobre a morfofisiologia, com enfâse na ação de agentes potencializadores da secreção de insulina. Ratos Wistar com 8 semanas de vida receberam dieta padrão formando o crupo controle (CTL) ou CAF ad libitum. Após 10 semanas, os ratos CAF foram submetidos à falsa operação ou a DDJ, formando os grupos CAF SHAM e CAF DDJ, respectivamente. Após dois meses, foram avaliados os parâmetros de obesidade, resistência à insulina (RI), morfologia do pâncreas, secreção de insulina estimulada por glicose, carbacol (CCh), PMA, IBMX e Forscolina, e a expressão proteica de glicoquinase (GCK), receptor muscarínico M3, proteina quinase C e A (PKC e PKA) e Sintaxina-1, nas ilhotas. Os animais do grupo CAF SHAM tornaram-se obesos, hiperglicêmicos, hiperinsulinêmicos, intolerantes à glicose e resistentes à insulina. Além disso, apresentaram aumento na massa da ilhota e das células β. A secreção de insulina estimulada por 11.1 mM de glicose na presença de CCh, PMA, Forskolin ou IBMX foi significativamente maior no grupo CAF SHAM em relação ao grupo CTL. A DDJ não alterou o peso corporal, mas normalizou a glicemia, insulinemia, a RI e diminuiu a massa das ilhotas e das células β. A secreção de insulina estimulada pelos diferentes secretagogos também foi normalizada no grupo CAF DDJ. A expressão proteica da GCK, PKC, PKA e sintaxina não foi alterada no grupo CAF SHAM em relação ao CTL, todavia a expressão do receptor M3 foi reduzida. A DDJ não influenciou na expressão dessas proteínas. Em conclusão, a cirurgia de DDJ normalizou a glicemia, a insulinemia e a RI, reduziu a massa das ilhotas e das células β bem como, normalizou a secreção de insulina via PKC e PKA.

O Ângulo de fase (AF), determinado pela bioimpedância (BIA), detecta mudanças em propriedades elétricas dos tecidos se tornando um indicador de prognóstico em diversas doenças crônicas incluindo o câncer de pulmão. Estudos anteriores têm demonstrado associação do AF com a integridade da função da membrana celular. O presente estudo objetivou verificar a possível associação do AF e da razão entre massa extracelular e massa celular corporal (MEC/MCC) com o volume da massa tumoral (VMT) e sobrevida de homens portadores de neoplasia pulmonar do tipo não pequenas células (NPC), comparando este grupo de pacientes com um grupo controle de fumantes ativos sem câncer. Foram avaliados indivíduos do sexo masculino com diagnóstico histopatológico de câncer do pulmão NPC sem tratamento prévio de quimioterapia, radioterapia ou cirurgia (G1=30) e fumantes ativos sem sinais de doença (G2, n=30). A determinação volumétrica da massa tumoral dos pacientes foi através do software Bebúi (Sistema de Análise de Nódulos Pulmonares) e segmentação feita mediante processo semi-automático com o uso de algoritmo de crescimento por região e agregação de voxels. A análise por BIA foi realizada através do aparelho Biodynamics modelo 450. A idade média do G1 foi 65,69,3 anos e G2, 61,58,5 anos. Para a avaliação da capacidade funcional dos pacientes utilizou-se a escala de desempenho Karnofsky Performance Status Scale (KPS). Não houve diferença significativa entre as médias das medidas antropométricas nos dois grupos. No entanto, o AF em média no G1 foi menor em 0,43 (p < 0,05) com a média da razão MEC/MCC maior (1,280,14 p < 0,02) em relação ao G2. Os resultados entre as associações dos indicadores da função celular com o volume de doença foram: AF e VMT (r= - 0,545; p < 0,02);MEC:MCC e o VMT (r= 0,594; p<0,01), AF e KPS (r= 0,44 p= 0,015 ). Foi observada maior sobrevida para os pacientes com o KPS >70% (p < 0,02); AF &#8805; 5,65 (p < 0,04); razão MEC/MCC<1,22 (p< 0,01) e VMT &#8804; 163 ml (p< 0,04). No G2 o AF associou-se com a carga tabágica (r= - 0,54; p < 0,03), apontando possivelmente para as alterações da função celular causadas pela nicotina em fumantes ativos com carga tabágica alta. Nossos resultados, avaliados em conjunto mostram que o AF e a razão MEC/MCC devem ser empregados para avaliar a integridade da função da membrana celular em pacientes com câncer de pulmão NPC no período que antecede o tratamento e que a carga tabágica deve ser considerada como variável importante na avaliação do AF em estudos com indivíduos com ausência de doença. / Phase angle (PA), determined by bioelectrical impedance analysis (BIA), detects changes in electrical properties of the tissues becoming a prognostic indicator in several chronic diseases including lung cancer. This study aimed to verify the possible relationship of AF and the ratio of extracellular mass and body cell mass (ECM/ BCM) with the measure of the volume of the tumor mass and survival of men with lung cancer in non-small cell (NSC), comparing this group of patients with active smokers group control without cancer. We evaluated the males with histopathology diagnosis of lung cancer NSC previously untreated chemotherapy, radiotherapy or surgery (G1 = 30) and active smokers with no signs of disease (G2, n = 30). The volumetric measurement of tumor mass of patients was through software Bebuí (Analysis System of Pulmonary Nodules) and segmentation done by semi-automatic process using a region growing algorithm and aggregation of voxels. The analysis by BIA was performed using the apparatus Biodynamics model 450. The average age of G1 was 65.6 9.3 years and G2, 61.5 8.5 years. For the assessment of functional capacity of patients used the Karnofsky Performance Status Scale (KPS). There was no significant difference between the means of anthropometric measurements in both groups. However, the AF average was lower in G1 at 0.43 (p <0.05) with the mean ratio of ECM / BCM higher (1.28 0.14 p <0.02) compared to G2. The results of the associations between indicators of cellular function with the volume of disease were: PA and VMT (r = - 0.545, p <0.02), MEC/MCC and VMT (r = 0.594, p <0.01), PA and KPS (r = 0.44 p = 0.015). We observed longer survival for patients with KPS> 70% (p <0.02), PA &#8805; 5.65 (p <0.04); reason ECM / BCM <1.22 (p <0.01) VMT and &#8804; 163 ml (p <0.04). PA was associated with the level of smoking (r = - 0.54, p <0.03) in G2, possibly pointing to changes in cellular function caused by nicotine in active smokers with high nicotine load. Our results, evaluated together show that the PA and the reason ECM / MCC should be employed to assess the integrity of the cell membrane in patients with lung cancer NSC in the period before the treatment and that the level of smoking should be considered as variable important in assessing PA in studies with subjects with no disease.

O Ângulo de fase (AF), determinado pela bioimpedância (BIA), detecta mudanças em propriedades elétricas dos tecidos se tornando um indicador de prognóstico em diversas doenças crônicas incluindo o câncer de pulmão. Estudos anteriores têm demonstrado associação do AF com a integridade da função da membrana celular. O presente estudo objetivou verificar a possível associação do AF e da razão entre massa extracelular e massa celular corporal (MEC/MCC) com o volume da massa tumoral (VMT) e sobrevida de homens portadores de neoplasia pulmonar do tipo não pequenas células (NPC), comparando este grupo de pacientes com um grupo controle de fumantes ativos sem câncer. Foram avaliados indivíduos do sexo masculino com diagnóstico histopatológico de câncer do pulmão NPC sem tratamento prévio de quimioterapia, radioterapia ou cirurgia (G1=30) e fumantes ativos sem sinais de doença (G2, n=30). A determinação volumétrica da massa tumoral dos pacientes foi através do software Bebúi (Sistema de Análise de Nódulos Pulmonares) e segmentação feita mediante processo semi-automático com o uso de algoritmo de crescimento por região e agregação de voxels. A análise por BIA foi realizada através do aparelho Biodynamics modelo 450. A idade média do G1 foi 65,69,3 anos e G2, 61,58,5 anos. Para a avaliação da capacidade funcional dos pacientes utilizou-se a escala de desempenho Karnofsky Performance Status Scale (KPS). Não houve diferença significativa entre as médias das medidas antropométricas nos dois grupos. No entanto, o AF em média no G1 foi menor em 0,43 (p < 0,05) com a média da razão MEC/MCC maior (1,280,14 p < 0,02) em relação ao G2. Os resultados entre as associações dos indicadores da função celular com o volume de doença foram: AF e VMT (r= - 0,545; p < 0,02);MEC:MCC e o VMT (r= 0,594; p<0,01), AF e KPS (r= 0,44 p= 0,015 ). Foi observada maior sobrevida para os pacientes com o KPS >70% (p < 0,02); AF &#8805; 5,65 (p < 0,04); razão MEC/MCC<1,22 (p< 0,01) e VMT &#8804; 163 ml (p< 0,04). No G2 o AF associou-se com a carga tabágica (r= - 0,54; p < 0,03), apontando possivelmente para as alterações da função celular causadas pela nicotina em fumantes ativos com carga tabágica alta. Nossos resultados, avaliados em conjunto mostram que o AF e a razão MEC/MCC devem ser empregados para avaliar a integridade da função da membrana celular em pacientes com câncer de pulmão NPC no período que antecede o tratamento e que a carga tabágica deve ser considerada como variável importante na avaliação do AF em estudos com indivíduos com ausência de doença. / Phase angle (PA), determined by bioelectrical impedance analysis (BIA), detects changes in electrical properties of the tissues becoming a prognostic indicator in several chronic diseases including lung cancer. This study aimed to verify the possible relationship of AF and the ratio of extracellular mass and body cell mass (ECM/ BCM) with the measure of the volume of the tumor mass and survival of men with lung cancer in non-small cell (NSC), comparing this group of patients with active smokers group control without cancer. We evaluated the males with histopathology diagnosis of lung cancer NSC previously untreated chemotherapy, radiotherapy or surgery (G1 = 30) and active smokers with no signs of disease (G2, n = 30). The volumetric measurement of tumor mass of patients was through software Bebuí (Analysis System of Pulmonary Nodules) and segmentation done by semi-automatic process using a region growing algorithm and aggregation of voxels. The analysis by BIA was performed using the apparatus Biodynamics model 450. The average age of G1 was 65.6 9.3 years and G2, 61.5 8.5 years. For the assessment of functional capacity of patients used the Karnofsky Performance Status Scale (KPS). There was no significant difference between the means of anthropometric measurements in both groups. However, the AF average was lower in G1 at 0.43 (p <0.05) with the mean ratio of ECM / BCM higher (1.28 0.14 p <0.02) compared to G2. The results of the associations between indicators of cellular function with the volume of disease were: PA and VMT (r = - 0.545, p <0.02), MEC/MCC and VMT (r = 0.594, p <0.01), PA and KPS (r = 0.44 p = 0.015). We observed longer survival for patients with KPS> 70% (p <0.02), PA &#8805; 5.65 (p <0.04); reason ECM / BCM <1.22 (p <0.01) VMT and &#8804; 163 ml (p <0.04). PA was associated with the level of smoking (r = - 0.54, p <0.03) in G2, possibly pointing to changes in cellular function caused by nicotine in active smokers with high nicotine load. Our results, evaluated together show that the PA and the reason ECM / MCC should be employed to assess the integrity of the cell membrane in patients with lung cancer NSC in the period before the treatment and that the level of smoking should be considered as variable important in assessing PA in studies with subjects with no disease.

Diabetes is a rapidly increasing health problem. In a global perspective,approximately 415 million people suffered from diabetes in 2015 and this number ispredicted to increase to 640 million by 2040. To tackle this pandemic there is a needfor better analytical tools by which we can increase our understanding of the disease.One discipline that has already provided much needed insight to diabetes etiology isoptical molecular imaging. Using various forms of light it is possible to create animage of the analysed sample that can provide information about molecularmechanistic aspects of the disease and to follow spatial and temporal dynamics. The overall aim of this thesis is to improve and adapt existing andnovel optical imaging approaches for their specific use in diabetes research. Hereby,we have focused on three techniques: (I) Optical projection tomography (OPT),which can be described as the optical equivalent of x-ray computed tomography(CT), and two vibrational microspectroscopic (VMS) techniques, which records theunique vibrational signatures of molecules building up the sample: (II) Fouriertransforminfrared vibrational microspectroscopy (FT-IR) and (III) Ramanvibrational microspectroscopy (Raman). The computational tools and hardware applications presented here generallyimprove OPT data quality, processing speed, sample size and channel capacity.Jointly, these developments enable OPT as a routine tool in diabetes research,facilitating aspects of e.g. pancreatic β-cell generation, proliferation,reprogramming, destruction and preservation to be studied throughout the pancreaticvolume and in large cohorts of experimental animals. Further, a novel application ofmultivariate analysis of VMS data derived from pancreatic tissues is introduced.This approach enables detection of novel biochemical alterations in the pancreasduring diabetes disease progression and can be used to confirm previously reportedbiochemical alterations, but at an earlier stage. Finally, our studies indicate thatRaman imaging is applicable to in vivo studies of grafted islets of Langerhans,allowing for longitudinal studies of pancreatic islet biochemistry.viIn summary, presented here are new and improved methods by which opticalimaging techniques can be utilised to study 3D-spatial, quantitative andmolecular/biochemical alterations of the normal and diseased pancreas.