A restrição calórica (RC) estende a expectativa de vida de muitos organismos por mecanismos ainda em estudo. Entre os vários efeitos fisiológicos da RC encontra-se o aumento na biogênese mitocondrial, dependente de óxido nítrico (NO•), sintetizado pela enzima óxido nítrico sintase endotelial (eNOS). Um dos indutores fisiológicos mais potentes da eNOS é a insulina, cujos níveis plasmáticos são consideravelmente reduzidos nos organismos em RC. O objetivo deste trabalho foi investigar os mecanismos associados ao aumento da sinalização por NO• durante a RC in vivo e in vitro, e as conseqüências celulares do aumento de massa mitocondrial no que diz respeito à longevidade e capacidade respiratória celulares. Submetemos camundongos Swiss fêmeas à RC de 40% e observamos um considerável aumento tecido-específico na fosforilação basal de Akt e eNOS em músculo esquelético, tecido adiposo visceral e cérebro, os quais também apresentaram maior massa mitocondrial. A associação entre a sinalização por insulina, NO• e biogênese mitocondrial foi adicionalmente confirmada em um grupo de camundongos tratados com o desacoplador mitocondrial dinitrofenol (DNP), que também reduz a insulinemia e aumenta a longevidade em camundongos. Para o estudo mecanístico deste fenômeno, usamos soros de ratos Sprague-Dawley submetidos à RC de 40% ou alimentados ad libitum (AL) em cultura celular de células vasculares da musculatura lisa (VSMC), reproduzindo um protocolo descrito para RC in vitro. O uso do soro RC aumentou a fosforilação do receptor de insulina e Akt, a expressão de eNOS e nNOS (forma neural da NOS) e a fosforilação de eNOS, o que se refletiu em maior liberação de nitrito (NO2) no meio de cultura. Inibindo-se a Akt, todos os efeitos promovidos pela RC na sinalização por NO• foram revertidos. Ao se imunoprecipitar do soro a adiponectina, citocina conhecida por aumentar a sensibilidade à insulina, aumentada durante a RC, os efeitos do soro RC na via de sinalização de insulina foram abolidos e, conseqüentemente, os efeitos na sinalização por •NO foram prevenidos. Neurônios de células granulosas de cerebelo, que não expressam eNOS, apenas nNOS, foram cultivados com os soros AL ou RC, e também apresentaram considerável aumento na sinalização por •NO. Estas alterações induziram a biogênese mitocondrial e capacidade respiratória, e foram associadas à maior longevidade celular. Os mesmos efeitos mitocondriais foram observados em células secretoras de insulina, INS1, entretanto a secreção de insulina em resposta à glicose tornou-se inibida, por um mecanismo desconhecido, porém associado a reduzidos níveis intracelulares de espécies oxidantes, moléculas-chave para a secreção de insulina; e à alteração da morfologia mitocondrial, provavelmente devido à maior expressão de mitofusina-2 (Mfn-2). Ao se nocautear a Mfn-2, houve um aumento na geração de EROs e as células em RC passaram a secretar insulina a níveis comparáveis aos das células controle. Concluímos que durante a RC a maior sensibilidade à insulina aumenta a atividade de eNOS, via Akt, associada à maior biogênese mitocondrial. A adiponectina é uma molécula-central nestes eventos. A expressão de nNOS também é afetada, por mecanismos desconhecidos. O aumento de biogênese mitocondrial eleva a capacidade respiratória celular e impacta positivamente a longevidade in vitro. A alteração da morfologia mitocondrial associa-se a alterações na produção de oxidantes intracelulares e mudanças na secreção de insulina. / Calorie restriction (RC) is known to extend the lifespan in many organisms, and its mechanisms of action are still under investigation. Enhanced mitochondrial biogenesis driven by nitric oxide (•NO), synthesized by the endothelial nitric oxide synthase (eNOS), is proposed to be a CR central effect. Insulin is one of the most potent physiological activators of eNOS. However, plasmatic insulin levels are dramatically reduced in organisms under CR. The goal of this work was uncover the mechanisms associated with enhanced •NO signaling during CR, in vivo and in vitro, as well as the cellular consequences of increased mitochondrial mass, regarding lifespan and reserve respiratory capability. Female Swiss mice were submitted to 40% of CR. A tissue-specific (skeletal muscle, abdominal adipose tissue and brain) increment in basal Akt and eNOS phosphorylation, which was related to enhanced mitochondrial biogenesis, was observed. Indeed, this association was also verified in tissues from mice treated with low doses of a mitochondrial uncoupler, dinitrophenol (DNP). To unveil the mechanism behind the insulin signaling effects on •NO levels, serum from Sprague-Dawley rats submmited to 40% of CR was used to culture in VSMC cells, an in vitro CR protocol. CR sera enhanced insulin receptor (IR) and Akt phosphorylation, as well as nitrite (NO2-) accumulation in the culture media, the expression of eNOS and nNOS (neural NOS isoform) and eNOS phosphorylation. The effects of CR sera were reversed by Akt inhibition. The immunoprecipitation of serum adiponectin, a cytokine known to improve peripheral insulin sensitivity, also reversed the CR serum effects on insulin and •NO signaling. Cerebellar neurons, which do not express eNOS, just nNOS, were also cultured with CR or AL serum and also presented striking increments in •NO signaling, associated with mitochondrial biogenesis, increased reserve respiratory capability and lifespan extension. The mitochondrial effects promoted by CR were also observed in insulin secreting cells (INS1). However, under the CR condition, insulin secretion stimulated by glucose was impaired. The likely explanations are reduced mitochondrial reactive oxygen species (ROS) generation, or the alteration in mitochondrial morphology, associated, in our model, with enhanced mitofusin-2 expression (Mfn-2). In cells which the Mfn-2 was knocked down, insulin secretion in CR and AL groups was responsive to glucose at the same level, and the intracellular oxidants levels were much higher. Overall, CR improves •NO signaling due to enhanced insulin sensitivity, through Akt, and results in mitochondrial biogenesis. Adiponectin is a key molecule in this phenomenon. Increments in mitochondrial mass enhance the cellular reserve respiratory capability and lifespan. Mitochondrial morphology alterations are associated with possible decreases in ROS generation and impaired insulin release, maintained the low levels of plasmatic insulin.

INTRODUÇÃO: A obesidade mórbida é um fator de risco independente para complicações pós-operatórias precoces e uma estratégia para sua prevenção é a redução de peso no período pré-operatório de cirurgia bariátrica através da intervenção nutricional. Assim, a dieta de muito baixo valor calórico (DMBVC) é indicada para obesos mórbidos e controle de suas comorbidades. Além da perda de peso (PP), avaliar a composição corporal é uma necessidade na prática clínica e uma avaliação precisa de cada componente corporal faz-se necessária para complementar o diagnóstico nutricional. OBJETIVO: Analisar a alteração da composição corporal de obesos mórbidos durante a PP aguda no período pré-operatório de cirurgia bariátrica induzida por DMBVC. MÉTODO: Foram avaliados 120 pacientes internados no Hospital das Clínicas da FMUSP. A avaliação da composição corporal foi realizada antes e após a dieta ofertada durante a internação hospitalar e foram analisadas as alterações de peso, IMC, circunferências de pescoço, cintura e quadril, gordura corporal (GC) e massa livre de gordura (MLG), sendo estes obtidos através da bioimpedância. Os dados foram categorizados segundo gênero, idade, IMC e diagnóstico de diabetes. RESULTADOS: O período médio de consumo da DMBVC foi de 8 dias. Os pacientes apresentaram em média 5% de PP representada principalmente por redução de GC (85% da PP). Todas as reduções nas circunferências corporais foram estatisticamente significantes. Todos os pacientes tiveram PP, mas observamos dois comportamentos distintos com relação à alteração da composição corporal que proporcionou a divisão em dois grupos: no grupo A (GA) (63% dos pacientes) houve diminuição de GC e de MLG e no grupo B (GB) houve diminuição de GC, mas um aumento na MLG. A PP e a redução do IMC de ambos os grupos foram semelhantes, porém, a discrepância na alteração de GC e MLG foi estatisticamente significante. Verificou-se maior PP e maior redução de GC nos homens, os idosos apresentaram maior porcentagem de PP e maiores reduções de GC e MLG. Os pacientes com IMC > 50 Kg/m2 tiveram maior PP e maiores reduções de GC e de MLG, porém não foi significante, e não foi encontrada diferença estatística para as alterações nos pacientes diabéticos. Não houve correlação entre as categorias estudadas e os diferentes comportamentos de alteração da composição corporal observados. CONCLUSÃO: A DMBVC pré-operatória determinou uma PP à custa de GC com dois comportamentos distintos em relação à MLG (um grupo com redução e outro com aumento) / BACKGROUND: Morbid obesity is an independent risk factor for early postoperative complications, and one strategy for its prevention is weight loss in the preoperative bariatric surgery through nutritional intervention. Thus, the very low calorie diet (VLCD) is indicated for morbidly obese and its comorbidities control. In addition to the weight loss (WL), assess body composition is need in clinical practice, and an accurate assessment of body composition is necessary to supplement the nutritional diagnosis. AIM: analyze the change in body composition of morbidly obese patients during the acute WL in the preoperative bariatric surgery induced by VLCD. METHODS: We evaluated 120 patients hospitalized at University of São Paulo Clinical Hospital. The assessment of body composition was performed before and after the diet offered during hospitalization, and analyzed changes in weight, BMI, neck, waist and hip circumferences, body fat (BF) and fat free mass (FFM), these obtained by bioimpedance. Data were categorized according to gender, age, BMI and diabetes diagnosis. RESULTS: The average period of VLCD was 8 days. The patients had 5% WL and this was represented principally by BF reduction (85% of WL). All reductions in the body circumferences were statistically significant. All of the patients had WL, but observed two distinct behaviors in relation to the change in body composition which provided the division into two groups: group A (GA) (63% of the patients) had decreased BF and FFM and Group B (GB) had decreased BF, but an increase in the FFM. The WL and the reduction of BMI of both groups were similar, however, the discrepancy in the BF and FFM change was statistically significant. There was a higher WL and greater reduction of BF in men, the elderly had a higher percentage of WL, with a significant difference, and greater reductions of BF and FFM. Patients with BMI > 50 kg/m2 had higher WL and greater reductions of BF and FFM, but it was not significant, and there was no statistical difference changing in diabetic patients. There was no correlation between categories studied and the different behaviors change in the body composition found. CONCLUSION: the preoperative VLCD determined an acute weight loss basically of BF, with two behaviors concerning FFM changing (one group with decreasing and the other with increasing)

A restrição calórica (RC) é uma intervenção dietética capaz de estender a longevidade de vários organismos. O modelo para RC em Saccharomyces cerevisiae consiste da diminuição da concentração de glicose no meio de cultura e mostra um aumentado tanto do tempo de vida cronológico quanto replicativo. Nosso objetivo foi investigar experimentalmente a ação da RC, focando principalmente nas causas e consequências das modificações de geração de EROs mitocondriais e como estas estão associadas ao processo de envelhecimento. Em um primeiro período de estudos, verificamos quais as fontes mitocondriais de EROs, e comprovamos que uma quantidade significativa se origina de proteínas da matriz mitocondrial, e não da cadeia de transporte de elétrons. Nós estudamos a participação de glicose e de outras fontes de carbono sobre o tempo de vida cronológico em leveduras e mostramos que o aumento da longevidade promovida pela RC está associado à uma mudança de metabolismo fermentativo para respiratório, com participação da via de sinalização de glicose. No estágio realizado no laboratório do Professor Francis Sluse na Université de Liegè, Bélgica, estudamos a ação da RC em leveduras focando nas consequências das modificações no proteoma mitocondrial. Em nosso estudo proteômico, encontramos grandes modificações em proteínas envolvidas com o metabolismo de aminoácidos. Monitoramos a atividade de enzimas relacionadas ao metabolismo de aminoácidos e o tempo de vida cronológico de S. cerevisiae e as mutantes nulas bat2Δ, gdh1Δ, gdh2Δ e gdh3Δ, que codificam a aminotransferase de aminoácidos de cadeia ramificada citosólica, NADP glutamato desidrogenase citosólica, a NAD glutamato desidrogenase mitocondrial, e a NADP glutamato desidrogenase mitocondrial, respectivamente. A atividade da NAD glutamato desidrogenase é aumentada em RC, mas a de NADP glutamato desidrogenase decresce em células controle. Aumentos do tempo de vida cronológico foram observados nas mutantes bat2Δ e gdh1Δ devido a RC, mas nenhuma diferença significativa foi encontrada nas mutantes nulas para Gdh2p e Gdh3p em fase estacionária, indicando que essas proteínas são essenciais para os efeitos benéficos da RC. Nessas células WT crescidas em condições normais e as mutantes nulas apresentam iguais longevidades. Juntos, nossos resultados indicam que o aumento da longevidade em S. cerevisiae promovida pela RC depende da interação entre o sinal de glicose e o metabolismo de aminoácidos. / Calorie restriction (CR) is a dietary intervention capable of extending lifespans in a wide range of organisms. A yeast model of CR has been developed in which limiting the concentration of glucose in growth media of Saccharomyces cerevisiae leads to enhanced chronological and replicative life spans. Our aim was to experimentally investigate the effects of CR, focusing mainly on the causes and consequences of changes in mitochondrial reactive oxygen species (ROS) generation and how these are associated with the aging process. Initially, we looked for sources of mitochondrial ROS, and found that a significant amount of ROS comes from mitochondrial matrix enzymes and not from the electron transport chain. We studied the participation of glucose and other carbon sources in chronological lifespan and show that increased longevity promoted by CR is associated with a metabolism change from fermentation to respiration, with participation of glucose repression pathway. During studies performed in the laboratory of Professor Francis Sluse at the Université de Liège, Belgium, we studied the effect of CR in yeast with focus on the consequences of changes in the mitochondrial proteome. We found large proteomic changes in proteins involved in amino acid metabolism. We monitored the activity of enzymes related to amino acid metabolism and chronological life span of S. cerevisiae null mutants bat2Δ, gdh1Δ, gdh2Δ, and gdh3Δ, which encode for the cytosolic branched-chain amino acid aminotransferase, cytosolic NADP glutamate dehydrogenase, mitochondrial NAD glutamate dehydrogenase and mitochondrial NADP glutamate dehydrogenase, respectively. The activity of NAD glutamate dehydrogenase is increased in CR, but NADP glutamate dehydrogenase decreases in control cells. Increases in chronological life span due to RC were observed in bat2Δ and gdh1Δ mutants, but no significant difference was found in Gdh2p and Gdh3p null mutants in the stationary phase, indicating that these proteins are essential for the beneficial effects of CR. In rich medium, WT cells and null mutants have similar life spans. Together, our results indicate that longevity enhancement by CR in S. cerevisiae depends on the interaction between glucose signals and amino acid metabolism

A restrição calórica (RC) estende a expectativa de vida de muitos organismos por mecanismos ainda em estudo. Entre os vários efeitos fisiológicos da RC encontra-se o aumento na biogênese mitocondrial, dependente de óxido nítrico (NO•), sintetizado pela enzima óxido nítrico sintase endotelial (eNOS). Um dos indutores fisiológicos mais potentes da eNOS é a insulina, cujos níveis plasmáticos são consideravelmente reduzidos nos organismos em RC. O objetivo deste trabalho foi investigar os mecanismos associados ao aumento da sinalização por NO• durante a RC in vivo e in vitro, e as conseqüências celulares do aumento de massa mitocondrial no que diz respeito à longevidade e capacidade respiratória celulares. Submetemos camundongos Swiss fêmeas à RC de 40% e observamos um considerável aumento tecido-específico na fosforilação basal de Akt e eNOS em músculo esquelético, tecido adiposo visceral e cérebro, os quais também apresentaram maior massa mitocondrial. A associação entre a sinalização por insulina, NO• e biogênese mitocondrial foi adicionalmente confirmada em um grupo de camundongos tratados com o desacoplador mitocondrial dinitrofenol (DNP), que também reduz a insulinemia e aumenta a longevidade em camundongos. Para o estudo mecanístico deste fenômeno, usamos soros de ratos Sprague-Dawley submetidos à RC de 40% ou alimentados ad libitum (AL) em cultura celular de células vasculares da musculatura lisa (VSMC), reproduzindo um protocolo descrito para RC in vitro. O uso do soro RC aumentou a fosforilação do receptor de insulina e Akt, a expressão de eNOS e nNOS (forma neural da NOS) e a fosforilação de eNOS, o que se refletiu em maior liberação de nitrito (NO2) no meio de cultura. Inibindo-se a Akt, todos os efeitos promovidos pela RC na sinalização por NO• foram revertidos. Ao se imunoprecipitar do soro a adiponectina, citocina conhecida por aumentar a sensibilidade à insulina, aumentada durante a RC, os efeitos do soro RC na via de sinalização de insulina foram abolidos e, conseqüentemente, os efeitos na sinalização por •NO foram prevenidos. Neurônios de células granulosas de cerebelo, que não expressam eNOS, apenas nNOS, foram cultivados com os soros AL ou RC, e também apresentaram considerável aumento na sinalização por •NO. Estas alterações induziram a biogênese mitocondrial e capacidade respiratória, e foram associadas à maior longevidade celular. Os mesmos efeitos mitocondriais foram observados em células secretoras de insulina, INS1, entretanto a secreção de insulina em resposta à glicose tornou-se inibida, por um mecanismo desconhecido, porém associado a reduzidos níveis intracelulares de espécies oxidantes, moléculas-chave para a secreção de insulina; e à alteração da morfologia mitocondrial, provavelmente devido à maior expressão de mitofusina-2 (Mfn-2). Ao se nocautear a Mfn-2, houve um aumento na geração de EROs e as células em RC passaram a secretar insulina a níveis comparáveis aos das células controle. Concluímos que durante a RC a maior sensibilidade à insulina aumenta a atividade de eNOS, via Akt, associada à maior biogênese mitocondrial. A adiponectina é uma molécula-central nestes eventos. A expressão de nNOS também é afetada, por mecanismos desconhecidos. O aumento de biogênese mitocondrial eleva a capacidade respiratória celular e impacta positivamente a longevidade in vitro. A alteração da morfologia mitocondrial associa-se a alterações na produção de oxidantes intracelulares e mudanças na secreção de insulina. / Calorie restriction (RC) is known to extend the lifespan in many organisms, and its mechanisms of action are still under investigation. Enhanced mitochondrial biogenesis driven by nitric oxide (•NO), synthesized by the endothelial nitric oxide synthase (eNOS), is proposed to be a CR central effect. Insulin is one of the most potent physiological activators of eNOS. However, plasmatic insulin levels are dramatically reduced in organisms under CR. The goal of this work was uncover the mechanisms associated with enhanced •NO signaling during CR, in vivo and in vitro, as well as the cellular consequences of increased mitochondrial mass, regarding lifespan and reserve respiratory capability. Female Swiss mice were submitted to 40% of CR. A tissue-specific (skeletal muscle, abdominal adipose tissue and brain) increment in basal Akt and eNOS phosphorylation, which was related to enhanced mitochondrial biogenesis, was observed. Indeed, this association was also verified in tissues from mice treated with low doses of a mitochondrial uncoupler, dinitrophenol (DNP). To unveil the mechanism behind the insulin signaling effects on •NO levels, serum from Sprague-Dawley rats submmited to 40% of CR was used to culture in VSMC cells, an in vitro CR protocol. CR sera enhanced insulin receptor (IR) and Akt phosphorylation, as well as nitrite (NO2-) accumulation in the culture media, the expression of eNOS and nNOS (neural NOS isoform) and eNOS phosphorylation. The effects of CR sera were reversed by Akt inhibition. The immunoprecipitation of serum adiponectin, a cytokine known to improve peripheral insulin sensitivity, also reversed the CR serum effects on insulin and •NO signaling. Cerebellar neurons, which do not express eNOS, just nNOS, were also cultured with CR or AL serum and also presented striking increments in •NO signaling, associated with mitochondrial biogenesis, increased reserve respiratory capability and lifespan extension. The mitochondrial effects promoted by CR were also observed in insulin secreting cells (INS1). However, under the CR condition, insulin secretion stimulated by glucose was impaired. The likely explanations are reduced mitochondrial reactive oxygen species (ROS) generation, or the alteration in mitochondrial morphology, associated, in our model, with enhanced mitofusin-2 expression (Mfn-2). In cells which the Mfn-2 was knocked down, insulin secretion in CR and AL groups was responsive to glucose at the same level, and the intracellular oxidants levels were much higher. Overall, CR improves •NO signaling due to enhanced insulin sensitivity, through Akt, and results in mitochondrial biogenesis. Adiponectin is a key molecule in this phenomenon. Increments in mitochondrial mass enhance the cellular reserve respiratory capability and lifespan. Mitochondrial morphology alterations are associated with possible decreases in ROS generation and impaired insulin release, maintained the low levels of plasmatic insulin.

Obesity is a major health problem in the United States and worldwide. It increases the risk for type-2 diabetes and cardiovascular diseases. A chronic low-grade inflammation occurring in white adipose tissue (WAT) is causally linked to the development of insulin resistance (IR), metabolic syndrome and obesity-associated chronic diseases. The aim of this dissertation research was to elucidate the WAT function in metabolic syndrome using genetic (overexpression of an adipose pro-inflammatory hormone, angiotensinogen) and nutritional manipulations/approaches (caloric restriction and omega-3 fatty acids), with specific emphasis on the role of inflammation. Previous research indicates that WAT renin-angiotensin system (RAS) is overactivated in obesity. However, its role in the pathogenesis of IR is hitherto unknown. Using mice overexpressing angiotensinogen (Agt), the only precursor for the hypertensive hormone angiotensin (Ang) II, in WAT, we showed that adipose-specific RAS overactivation leads to systemic IR. This is at least in part due to Ang II, NADPH oxidase and NF-kB-dependent increases in WAT inflammation. Caloric restriction is the main dietary intervention to treat obesity-associated metabolic disorders. While most health agencies recommend a low-fat diet, energy-restricted high-fat diets (HFR) are also claimed to be effective in this regard. Here, we show that weight loss due to HFR is accompanied by improvements of IR but only partial resolution of WAT inflammation. Further, this diet negatively impacted the adipokine profile supporting the current recommendations for low-fat diets. Dietary interventions targeted at reducing WAT inflammation have not been explored in detail. Eicosapentaenoic acid (EPA) is an omega-3 polyunsaturated fatty acid of marine origin with anti-inflammatory properties. We show that EPA is able to both prevent and reverse high-fat diet-induced IR and hepatic steatosis via modulation of WAT inflammation. In conclusion, primary changes occurring in WAT, such as overexpression of Agt, can lead to WAT inflammation and systemic IR. Moreover, nutritional interventions targeting at reducing adiposity (caloric restriction) and inflammation (EPA) can both lead to improvements in systemic IR. Our findings support the current recommendation of low-fat diets for improvement in metabolic profile and show that dietary modulation of WAT function can be used to improve metabolic derangements in obesity.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-08-03T19:10:55Z No. of bitstreams: 1 TeseADSL.pdf: 24405858 bytes, checksum: dafb27a193250527d419e7d787a23a21 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-08T17:45:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseADSL.pdf: 24405858 bytes, checksum: dafb27a193250527d419e7d787a23a21 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-08T17:45:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseADSL.pdf: 24405858 bytes, checksum: dafb27a193250527d419e7d787a23a21 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T17:50:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseADSL.pdf: 24405858 bytes, checksum: dafb27a193250527d419e7d787a23a21 (MD5) Previous issue date: 2017-06-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Introduction: Hypertension is an important risk factor for menopausal cardiovascular disease. Resistance training (RT) when associated with the caloric restriction diet (CR) has been shown to have important effects on blood pressure and the aortic artery, minimizing complications due to menopause, such as hypertension. Aim: In this study, we investigated the effects of Ovariectomy and the Resistance Training, Caloric Restriction, and the association of both intervention in systolic blood pressure, matrix metaproteinase-2 activity, aortic vascular reactivity and morphological alterations in ovariectomized Holtzman rats. Material and methods: Fifty female Holtzman rats were subjected to ovariectomy and Sham surgery and distributed into: Sham-sedentary; Ovariectomized-sedentary; Ovariectomized- Resistance Training; Ovariectomized-Caloric Restriction; and Ovariectomized-Resistance Training and Caloric Restriction groups. Resistance Training and 30% Caloric Restriction protocols were performed by 13-weeks. Systolic blood pressure, acetylcholine, and sodium nitroprusside induced relaxation of aortic rings; the hematoxylin-eosin stain used to highlight the aortas wall cross-sectional area and the matrix metaproteinase-2 activity, insulin tolerance test and aorta vessel remodeling were analyzed. Results: We observed that, Ovariectomy increased systolic blood pressure, decreased potency in dependent and independent endothelium relaxation and matrix metaproteinase-2 activity, promoted insulin resistance and aorta vessel remodeling in cross-sectional area, media to lumen ratio, collagen content and alter structure and elastic fibers of the vessel. However, the association of exercise and diet prevent the increase systolic blood pressure, improved the relaxation potency in dependent and independent endothelium relaxation, elevated the matrix metaproteinase-2 activity, increased the aorta cross-sectional area, media to lumen ratio, decreased collagen content and alter elastic fibers in aorta vessel wall. Conclusion: Our study reveled that the association of resistance training and caloric restriction can prevent the hypertensive condition, improve vascular function, activate matrix metaproteinase-2, and produce a beneficial hypertrophic remodeling with increased vascular compliance in ovariectomy in Holtzman rats. / Introdução: A hipertensão é um importante fator de risco para doenças cardiovasculares na menopausa. O treinamento resistido (TR) quando associado à dieta de restrição calórica (RC) têm demonstrado importantes efeitos sobre a pressão arterial e a artéria aorta, minimizando complicações decorrentes da menopausa, como a hipertensão arterial. Objetivo: O presente trabalho tem como objetivo investigar os efeitos da ovariectomia e das intervenções de TR, RC e da associação de ambos (TR+RC) sobre a pressão arterial sistólica, reatividade vascular aórtica, resposta insulínica, atividade da metaloproteinase de matriz 2 e alterações morfológicas em ratas Holtzman. Materiais e métodos: Cinquenta ratas Holtzman foram submetidas à cirurgia de ovariectomia e Sham; e distribuídas nos seguintes grupos (n=10): Sham-sedentária, Ovariectomizada-sedentária, treinamento resistido ovariectomizada, restrição calórica ovariectomizada e treinamento resistido associada à restrição calórica ovariectomizada. Os protocolos de TR e 30% de RC foram realizados por 13 semanas. A pressão arterial sistólica, teste de tolerância à insulina, reatividade vascular em anéis aórticos, atividade da metaloproteinase de matriz 2, análises morfológicas utilizando coloração de Hematoxilina e Eosina, Tricrômio de Masson e Pricrosírius-red foram realizadas. Resultados: Observamos que a ovariectomia aumentou a pressão arterial sistólica, promoveu resistência à insulina, diminuiu a potência do relaxamento dependente e independente do endotélio e atividade da metaloproteinase de matriz 2, além de promover o remodelamento do vaso aórtico sobre a área da secção transversal, relação túnica média/lúmen, alterando o conteúdo de colágeno e fibras elásticas da artéria aorta. No entanto, a associação entre exercício e dieta e ambos separados, preveniram o aumento da pressão arterial sistólica, melhoraram a potência do relaxamento dependente e independente do endotélio, promoveram ativação da metaloproteinase de matriz 2, aumento da área da secção transversal da aorta, da relação túnica média/lúmen, além de promover a diminuição do conteúdo de colágeno e alteração das fibras elásticas na parede do vaso aórtico. Conclusão: O presente estudo mostrou que os efeitos do TR e RC, associados ou realizados separadamente, foram eficientes para melhorar os parâmetros clínicos e moleculares, prevenindo o surgimento da condição de hipertensão, melhorando a função vascular, a resposta insulínica, a atividade da metaloproteinase de matriz 2 e o remodelamento da aorta com aumento da complacência vascular, na condição de hipertensão induzida pela ovariectomia em ratas Holtzman. / FAPESP: 2012/21087-4

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-03T14:14:11Z No. of bitstreams: 1 DissCTM.pdf: 1497226 bytes, checksum: e33fe63139fc98a7e56c4936a60ee50c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T19:42:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCTM.pdf: 1497226 bytes, checksum: e33fe63139fc98a7e56c4936a60ee50c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T19:42:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCTM.pdf: 1497226 bytes, checksum: e33fe63139fc98a7e56c4936a60ee50c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T19:42:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCTM.pdf: 1497226 bytes, checksum: e33fe63139fc98a7e56c4936a60ee50c (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Menopause, permanent discontinuation phase of ovarian follicular activity, triggers tissue and molecular changes in the body of women. The obesity and sarcopenia are two important deleterious effects, affect the functional independence and therefore the quality of life of the same. Resistance training (RT), caloric restriction (CR) are interventions that can minimize and slow down these degenerative processes related to menopause. The objective of this study was evaluate the effects of TR and RC on the biogenesis markers and mitochondrial dynamics on the quadríceps mucle of ovariectomized rats. Ratas Holtzman were divided into 8 groups (n = 10) Sham sedentary, trained, caloric and association training restriction with caloric restriction (SHAM SED, SHAM TR, SHAM RC AND SHAM TR-RC), ovariectomized sedentary, trained, caloric restriction and association training with caloric restriction (OVX SED, OVX TR, OVX and OVX RC TR-RC). The ovariectomy surgery (OVX) and pseudo-ovariectomy (Sham) was conducted when the rats reached 250g body weight. Two days after surgery, began the control of food intake and after 10 days of recovery from surgery, began the TR which consisted of 13 weeks of climbing training vertical ladder, with 72 hours between training sessions. The intensity of TR was 65, 85, 95 and 100% of the predetermined maximum load for each load proportion. After the fourth climbing, it was added 30g to determine the new maximum filler loading. Euthanasia of the animals after 13 weeks was TR and 48 hours after the last training session. The quadriceps muscle of the right hind foot was excised and stored at -80°C for analysis of gene expression and protein mediators of biogenesis and mitochondrial dynamics. The ovariectomy in rats altered mitochondrial biogenesis and dynamics as well as body weight and food consumption. The proposed interventions have been effective in minimized the body mass gains and reverse the molecular changes found in ovariectomy, especially in relation to mitochondrial biogenesis and dynamics. / A menopausa, fase de interrupção permanente da atividade folicular ovariana, desencadeia alterações teciduais e moleculares no organismo das mulheres. O ganho de massa corporal e a sarcopenia são dois importantes efeitos deletérios que ao longo do tempo, afetam a independência funcional e consequente qualidade de vida das mesmas. O treinamento resistido (TR), a restrição calórica (RC) são intervenções que podem amenizar e retardar esses processos degenerativos relacionados à menopausa. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do TR e RC sobre os marcadores de biogênese e dinâmica mitocondrial sobre o quadríceps de ratas ovariectomizadas. Ratas Holtzman foram alocadas em 8 grupos (n=10) Sham sedentárias, treinadas, restrição calórica e associação treinamento com restrição calórica (SHAM SED, SHAM TR, SHAM RC E SHAM TR-RC), ovariectomizadas sedentárias, treinadas, restrição calórica e associação treinamento com restrição calórica (OVX SED, OVX TR, OVX RC e OVX TR-RC). As cirurgias ovariectomia (OVX) e pseudo-ovariectomia (SHAM) foram realizadas quando as ratas alcançaram 250g de massa corporal. Dois dias após as cirurgias, iniciou-se o controle do consumo alimentar e após 10 dias de recuperação das cirurgias, iniciou o TR que consistiu em 13 semanas de treinamento de escalada em escada vertical, com 72 horas de intervalo entre as sessões de treinamento. A intensidade do TR foi de 65, 85, 95 e 100% da carga máxima de carregamento previamente determinada para cada rata. Após a quarta escalada, acrescentou-se 30g para determinar a nova carga máxima de carregamento. A eutanásia dos animais ocorreu após 13 semanas de TR e 48 horas após a última sessão de treino. O músculo quadríceps da pata traseira direita foi excisado e armazenado a -80°C para as análises da expressão gênica e proteica dos mediadores da biogênese e dinâmica mitocondrial. A ovariectomia em ratas alterou a biogênese e dinâmica mitocondrial, bem como a massa corporal e o consumo alimentar. As intervenções propostas foram eficazes em amenizar os ganhos da massa corporal e reverter as alterações moleculares encontradas na ovariectomia, principalmente em relação à biogênese e dinâmica mitocondrial.

INTRODUCTION The handling of the carbohydrate diet associated with physical exercise regularly bring benefits on body composition, cardiometabolic capacity and physical fitness in individuals with overweight. AIM 1 To compare changes in body composition and physical fitness in overweight and obese undergoing a 12-week weight loss program. METHODS 1 Study participants were 33 adults overweight and sedentary undergoing intermittent exercise and continuous exercise of semi-supervised way for 12 weeks. anthropometric measurements were measured (body mass, waist and hip circumferences, weight in fat and fat percentage) and physical tests (neuromuscular and cardiovascular). We used two-way ANOVA for data analysis, and 5% significance level. RESULTS 1 There was reduced body weight, abdomen and hip circumferences, fat percentage, weight in fat and weight in lean mass (p <0.05). On the parameters of physical fitness, there was an improvement of lower limb strength, agility, speed and cardiorespiratory capacity of individuals, however, with moderate to high effect size in intermittent exercise group for agility and a 6-minute running test (p < 0.05). There was no interaction between the type of exercise and physical fitness parameters (p> 0.05). CONCLUSION 1 Regular physical exercise in obese cause improvements in body composition and physical fitness regardless of the type of exercise. However, it seems that intermittent exercise has a greater clinical effect. AIM 2 To evaluate the effectiveness of reducing carbohydrate on body composition and cardiometabolic markers of sedentary obese women. METODOLODIA 2 study included 24 obese women and 8 consuming diets with adequate carbohydrate (A-CHO) and 16 consuming diets with reduced carbohydrate (R-CHO) performing continuous exercise semi-supervised for 12 weeks. anthropometric measurements were measured (body mass, waist and hip circumferences, weight in fat and fat percentage), biochemical (cholesterol and its fractions, ALT, AST, uric acid, urea, glucose). We used two-way ANOVA for data analysis, and 5% significance level. RESULTS 2 There was a reduction of body weight, abdomen and hip circumferences, fat percentage, weight in fat and weight in lean mass over time (p <0.05). About cardiometabolic parameters, carbohydrate diet manipulations responded similarly over time over time in the lipid profile, glycemia and AST (P <0.05). When evaluating the interaction of both diets with anthropometric and crdiometabólicos parameters, there was no interaction (p> 0.05). CONCLUSION 2 The improved food profile associated with regular physical exercise in obese cause improvements in body composition, cardiometabolic profile regardless of the type of dietary carbohydrate / INTRODUÇÃO A manipulação do carboidrato da dieta asociado a prática de exercício físico de forma regular trazem benefícios sobre a composição corporal, capacidade cardiometabólica e aptidão física em indivíduos com excesso de peso. OBJETIVO 1 Comparar as alterações na composição corporal e na aptidão física em sobrepesados e obesos submetidos a um programa de perda de peso de 12 semanas. METODOLOGIA 1 Participaram do estudo 33 indivíduos adultos com excesso de peso e sedentários submetidos a exercícios físicos intermitente e exercício físico contínuo de forma semi-supervisionada por 12 semanas. Foram aferidos medidas antropométricas (massa corporal, circunferências abdominal e do quadril, peso em gordura e percentual de gordura) e testes físicos (neuromusculares e cardiovasculares). Utilizou-se ANOVA two-way para análise dos dados, e nível de significância de 5%. RESULTADOS 1 Houve redução de massa corporal, circunferências do abdômen e do quadril, percentual de gordura, peso em gordura e peso em massa magra (p<0,05). Sobre os parâmetros da aptidão física, houve melhora da força de membros inferiores, agilidade, velocidade e capacidade cardiorrespiratória dos indivíduos, porém, com efeito clínico moderado e alto no grupo do exercício físico intermitente para agilidade e teste de corrida de 6 minutos (p<0,05). Não houve interação entre o tipo de exercício e parâmetros da aptidão física (p>0,05). CONCLUSÃO 1 A prática de exercício físico regular em obesos provocam melhorias na composição corporal e na aptidão física independente do tipo de exercício físico. Entretanto, parece que o exercício intermitente possui um maior efeito clínico. OBJETIVO 2 Avaliar a efetividade redução de carboidrato sobre a composição corporal e marcadores cardiometabólicos de mulheres obesas sedentárias. METODOLODIA 2 Participaram do estudo 24 mulheres obesas sendo 8 consumindo dietas com adequado teor de carboidrato (A-CHO) e 16 consumindo dietas com redução de carboidrato (R-CHO) realizando exercício físico contínuo semi-supervisionado por 12 semanas. Foram aferidos medidas antropométricas (massa corporal, circunferências abdominal e do quadril, peso em gordura e percentual de gordura), bioquímico (colesterol e suas frações, ALT, AST, ácido úrico, ureia, glicemia). Utilizou-se ANOVA two-way para análise dos dados, e nível de significância de 5%. RESULTADOS 2 Houve redução de massa corporal, circunferências do abdômen e do quadril, percentual de gordura, peso em gordura e peso em massa magra ao longo do tempo (p<0,05). Sobre os parâmetros cardiometabólicos, as manipulações de carboidrato da dieta responderam ao longo do tempo de maneira semelhante ao longo do tempo no perfil lipídico, AST e glicemia (p<0,05). Ao avaliar a interação de ambas as dietas com o perfil antropométrico e parâmetros crdiometabólicos, não houve interação (p>0,05). CONCLUSÃO 2 A melhora do perfil alimentar associado a prática de exercício físico regular em obesos provocam melhorias na composição corporal, perfil cardiometabólico independente do tipo do teor de carboidrato da dieta.

INTRODUÇÃO: A obesidade mórbida é um fator de risco independente para complicações pós-operatórias precoces e uma estratégia para sua prevenção é a redução de peso no período pré-operatório de cirurgia bariátrica através da intervenção nutricional. Assim, a dieta de muito baixo valor calórico (DMBVC) é indicada para obesos mórbidos e controle de suas comorbidades. Além da perda de peso (PP), avaliar a composição corporal é uma necessidade na prática clínica e uma avaliação precisa de cada componente corporal faz-se necessária para complementar o diagnóstico nutricional. OBJETIVO: Analisar a alteração da composição corporal de obesos mórbidos durante a PP aguda no período pré-operatório de cirurgia bariátrica induzida por DMBVC. MÉTODO: Foram avaliados 120 pacientes internados no Hospital das Clínicas da FMUSP. A avaliação da composição corporal foi realizada antes e após a dieta ofertada durante a internação hospitalar e foram analisadas as alterações de peso, IMC, circunferências de pescoço, cintura e quadril, gordura corporal (GC) e massa livre de gordura (MLG), sendo estes obtidos através da bioimpedância. Os dados foram categorizados segundo gênero, idade, IMC e diagnóstico de diabetes. RESULTADOS: O período médio de consumo da DMBVC foi de 8 dias. Os pacientes apresentaram em média 5% de PP representada principalmente por redução de GC (85% da PP). Todas as reduções nas circunferências corporais foram estatisticamente significantes. Todos os pacientes tiveram PP, mas observamos dois comportamentos distintos com relação à alteração da composição corporal que proporcionou a divisão em dois grupos: no grupo A (GA) (63% dos pacientes) houve diminuição de GC e de MLG e no grupo B (GB) houve diminuição de GC, mas um aumento na MLG. A PP e a redução do IMC de ambos os grupos foram semelhantes, porém, a discrepância na alteração de GC e MLG foi estatisticamente significante. Verificou-se maior PP e maior redução de GC nos homens, os idosos apresentaram maior porcentagem de PP e maiores reduções de GC e MLG. Os pacientes com IMC > 50 Kg/m2 tiveram maior PP e maiores reduções de GC e de MLG, porém não foi significante, e não foi encontrada diferença estatística para as alterações nos pacientes diabéticos. Não houve correlação entre as categorias estudadas e os diferentes comportamentos de alteração da composição corporal observados. CONCLUSÃO: A DMBVC pré-operatória determinou uma PP à custa de GC com dois comportamentos distintos em relação à MLG (um grupo com redução e outro com aumento) / BACKGROUND: Morbid obesity is an independent risk factor for early postoperative complications, and one strategy for its prevention is weight loss in the preoperative bariatric surgery through nutritional intervention. Thus, the very low calorie diet (VLCD) is indicated for morbidly obese and its comorbidities control. In addition to the weight loss (WL), assess body composition is need in clinical practice, and an accurate assessment of body composition is necessary to supplement the nutritional diagnosis. AIM: analyze the change in body composition of morbidly obese patients during the acute WL in the preoperative bariatric surgery induced by VLCD. METHODS: We evaluated 120 patients hospitalized at University of São Paulo Clinical Hospital. The assessment of body composition was performed before and after the diet offered during hospitalization, and analyzed changes in weight, BMI, neck, waist and hip circumferences, body fat (BF) and fat free mass (FFM), these obtained by bioimpedance. Data were categorized according to gender, age, BMI and diabetes diagnosis. RESULTS: The average period of VLCD was 8 days. The patients had 5% WL and this was represented principally by BF reduction (85% of WL). All reductions in the body circumferences were statistically significant. All of the patients had WL, but observed two distinct behaviors in relation to the change in body composition which provided the division into two groups: group A (GA) (63% of the patients) had decreased BF and FFM and Group B (GB) had decreased BF, but an increase in the FFM. The WL and the reduction of BMI of both groups were similar, however, the discrepancy in the BF and FFM change was statistically significant. There was a higher WL and greater reduction of BF in men, the elderly had a higher percentage of WL, with a significant difference, and greater reductions of BF and FFM. Patients with BMI > 50 kg/m2 had higher WL and greater reductions of BF and FFM, but it was not significant, and there was no statistical difference changing in diabetic patients. There was no correlation between categories studied and the different behaviors change in the body composition found. CONCLUSION: the preoperative VLCD determined an acute weight loss basically of BF, with two behaviors concerning FFM changing (one group with decreasing and the other with increasing)

A restrição calórica (RC) é uma intervenção dietética capaz de estender a longevidade de vários organismos. O modelo para RC em Saccharomyces cerevisiae consiste da diminuição da concentração de glicose no meio de cultura e mostra um aumentado tanto do tempo de vida cronológico quanto replicativo. Nosso objetivo foi investigar experimentalmente a ação da RC, focando principalmente nas causas e consequências das modificações de geração de EROs mitocondriais e como estas estão associadas ao processo de envelhecimento. Em um primeiro período de estudos, verificamos quais as fontes mitocondriais de EROs, e comprovamos que uma quantidade significativa se origina de proteínas da matriz mitocondrial, e não da cadeia de transporte de elétrons. Nós estudamos a participação de glicose e de outras fontes de carbono sobre o tempo de vida cronológico em leveduras e mostramos que o aumento da longevidade promovida pela RC está associado à uma mudança de metabolismo fermentativo para respiratório, com participação da via de sinalização de glicose. No estágio realizado no laboratório do Professor Francis Sluse na Université de Liegè, Bélgica, estudamos a ação da RC em leveduras focando nas consequências das modificações no proteoma mitocondrial. Em nosso estudo proteômico, encontramos grandes modificações em proteínas envolvidas com o metabolismo de aminoácidos. Monitoramos a atividade de enzimas relacionadas ao metabolismo de aminoácidos e o tempo de vida cronológico de S. cerevisiae e as mutantes nulas bat2&#916;, gdh1&#916;, gdh2&#916; e gdh3&#916;, que codificam a aminotransferase de aminoácidos de cadeia ramificada citosólica, NADP glutamato desidrogenase citosólica, a NAD glutamato desidrogenase mitocondrial, e a NADP glutamato desidrogenase mitocondrial, respectivamente. A atividade da NAD glutamato desidrogenase é aumentada em RC, mas a de NADP glutamato desidrogenase decresce em células controle. Aumentos do tempo de vida cronológico foram observados nas mutantes bat2&#916; e gdh1&#916; devido a RC, mas nenhuma diferença significativa foi encontrada nas mutantes nulas para Gdh2p e Gdh3p em fase estacionária, indicando que essas proteínas são essenciais para os efeitos benéficos da RC. Nessas células WT crescidas em condições normais e as mutantes nulas apresentam iguais longevidades. Juntos, nossos resultados indicam que o aumento da longevidade em S. cerevisiae promovida pela RC depende da interação entre o sinal de glicose e o metabolismo de aminoácidos. / Calorie restriction (CR) is a dietary intervention capable of extending lifespans in a wide range of organisms. A yeast model of CR has been developed in which limiting the concentration of glucose in growth media of Saccharomyces cerevisiae leads to enhanced chronological and replicative life spans. Our aim was to experimentally investigate the effects of CR, focusing mainly on the causes and consequences of changes in mitochondrial reactive oxygen species (ROS) generation and how these are associated with the aging process. Initially, we looked for sources of mitochondrial ROS, and found that a significant amount of ROS comes from mitochondrial matrix enzymes and not from the electron transport chain. We studied the participation of glucose and other carbon sources in chronological lifespan and show that increased longevity promoted by CR is associated with a metabolism change from fermentation to respiration, with participation of glucose repression pathway. During studies performed in the laboratory of Professor Francis Sluse at the Université de Liège, Belgium, we studied the effect of CR in yeast with focus on the consequences of changes in the mitochondrial proteome. We found large proteomic changes in proteins involved in amino acid metabolism. We monitored the activity of enzymes related to amino acid metabolism and chronological life span of S. cerevisiae null mutants bat2&#916;, gdh1&#916;, gdh2&#916;, and gdh3&#916;, which encode for the cytosolic branched-chain amino acid aminotransferase, cytosolic NADP glutamate dehydrogenase, mitochondrial NAD glutamate dehydrogenase and mitochondrial NADP glutamate dehydrogenase, respectively. The activity of NAD glutamate dehydrogenase is increased in CR, but NADP glutamate dehydrogenase decreases in control cells. Increases in chronological life span due to RC were observed in bat2&#916; and gdh1&#916; mutants, but no significant difference was found in Gdh2p and Gdh3p null mutants in the stationary phase, indicating that these proteins are essential for the beneficial effects of CR. In rich medium, WT cells and null mutants have similar life spans. Together, our results indicate that longevity enhancement by CR in S. cerevisiae depends on the interaction between glucose signals and amino acid metabolism