Dietas hiperlipídicas e a esteatose hepática são condições extremamente prevalentes. Trabalhos anteriores mostraram que a esteatose está associada a um aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (ERO), e que isso pode mediar danos no fígado. Neste trabalho nós investigamos os possíveis mecanismos que desencadeiam os aumentos nas taxas de geração de ERO por meio da administração de dietas hiperlipídicas. Nós descobrimos que mitocôndrias de animais sujeitos a dietas hiperlipídicas não apresentaram diferenças significativas quanto a capacidade respiratória máxima e acoplamento, mas eram capazes de gerar mais ERO especificamente quando usados substratos do metabolismo de ácidos graxos. Além disso, foi observado que muitas isoformas de acil-CoA desidrogenases estavam mais expressas nos fígados de animais alimentados pela dieta hiperlipídica. No entanto, quando realizados ensaios de atividade enzimática apenas a acil CoA desidrogenase de cadeia longa (VLCAD) foi mais ativa. Estudos conduzidos com mitocôndrias permeabilizadas e expostas a grupos acil-CoA de diferentes tamanhos sugerem que a VLCAD pode ser uma fonte da produção aumentada de ERO em animais submetidos a dietas hiperlipídicas. Esta produção foi estimulada pela ausência de NAD+. Concluindo, nossos estudos descobriram uma nova fonte importante na geração de ERO estimulada por dietas hiperlipídicas, a VLCAD / High fat diets and accompanying hepatic steatosis are highly prevalent conditions. Previous work has shown that steatosis occurs concomitantly with enhanced reactive oxygen species (ROS) generation, which may mediate further liver damage. Here we investigated mechanisms leading to enhanced ROS generation following high fat diets (HFD). We found that mitochondria from HFD livers present no differences in maximal respiratory rates and coupling, but generate more ROS specifically when fatty acids are used as substrates. Indeed, many acyl-CoA dehydrogenase isoforms were found to be more highly expressed in HFD livers, although only the very long chain acyl-CoA dehydrogenase (VLCAD) was more functionally active. Studies conducted with permeabilized mitochondria and different chain length acyl-CoA derivatives suggest that VLCAD is a source of enhanced ROS production in mitochondria from HFD animals. This production is stimulated by the lack of NAD+. Overall, our studies uncover VLCAD as a novel, diet-sensitive, source of mitochondrial ROS

Dietas hiperlipídicas e a esteatose hepática são condições extremamente prevalentes. Trabalhos anteriores mostraram que a esteatose está associada a um aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (ERO), e que isso pode mediar danos no fígado. Neste trabalho nós investigamos os possíveis mecanismos que desencadeiam os aumentos nas taxas de geração de ERO por meio da administração de dietas hiperlipídicas. Nós descobrimos que mitocôndrias de animais sujeitos a dietas hiperlipídicas não apresentaram diferenças significativas quanto a capacidade respiratória máxima e acoplamento, mas eram capazes de gerar mais ERO especificamente quando usados substratos do metabolismo de ácidos graxos. Além disso, foi observado que muitas isoformas de acil-CoA desidrogenases estavam mais expressas nos fígados de animais alimentados pela dieta hiperlipídica. No entanto, quando realizados ensaios de atividade enzimática apenas a acil CoA desidrogenase de cadeia longa (VLCAD) foi mais ativa. Estudos conduzidos com mitocôndrias permeabilizadas e expostas a grupos acil-CoA de diferentes tamanhos sugerem que a VLCAD pode ser uma fonte da produção aumentada de ERO em animais submetidos a dietas hiperlipídicas. Esta produção foi estimulada pela ausência de NAD+. Concluindo, nossos estudos descobriram uma nova fonte importante na geração de ERO estimulada por dietas hiperlipídicas, a VLCAD / High fat diets and accompanying hepatic steatosis are highly prevalent conditions. Previous work has shown that steatosis occurs concomitantly with enhanced reactive oxygen species (ROS) generation, which may mediate further liver damage. Here we investigated mechanisms leading to enhanced ROS generation following high fat diets (HFD). We found that mitochondria from HFD livers present no differences in maximal respiratory rates and coupling, but generate more ROS specifically when fatty acids are used as substrates. Indeed, many acyl-CoA dehydrogenase isoforms were found to be more highly expressed in HFD livers, although only the very long chain acyl-CoA dehydrogenase (VLCAD) was more functionally active. Studies conducted with permeabilized mitochondria and different chain length acyl-CoA derivatives suggest that VLCAD is a source of enhanced ROS production in mitochondria from HFD animals. This production is stimulated by the lack of NAD+. Overall, our studies uncover VLCAD as a novel, diet-sensitive, source of mitochondrial ROS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A obesidade e suas complicações metabólicas afetam o sistema endócrino e vários órgãos, tais como os testículos. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da ingestão de diferentes dietas hiperlipídicas (rica em ácidos graxos saturados e/ou poliinsaturados) na massa corporal, no metabolismo de carboidratos e na morfologia testicular em ratos aos sete meses de idade. 39 ratos machos Wistar (três meses de idade) foram divididos em 4 grupos: SC (standard chow; n = 9), HF-S (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos saturados; n = 10), HF-P (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos poliinsaturados; n = 10), HF-SP (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos saturados e poliinsaturados; n = 10). A massa corporal foi monitorada semanalmente, até o final do experimento. Ao sacrifício (sete meses de idade), amostras de sangue foram coletadas e os testículos foram dissecados, pesados e processados para análises histomorfométrica, imunohistoquímica e bioquímica. Os depósitos de gordura genital foram dissecados e pesados. Os dados foram analisados por ANOVA e pós-teste de Bonferroni, considerando p < 0,05. As dietas hiperlipídicas promoveram aumento na massa corporal dos animais quando comparado ao grupo SC (p < 0,0001). Corroborando com esse resultado, os depósitos de gordura genital dos grupos hiperlipídicos (HF-S, HF-P e HF-SP) apresentaram aumento de 67%, 91% e 90% (p = 0,0004) em relação ao grupo SC, respectivamente. Quanto aos parâmetros séricos, os animais dos grupos HF-S e HF-SP apresentaram hiperglicemia (p = 0,0060), hiperinsulinemia (p = 0,0030), hipercolesterolemia (p = 0,0021). Todos os grupos hiperlipídicos apresentaram hiperleptinemia (p = 0,0019). Os níveis de triglicerídeos e testosterona não diferiram entre os grupos. Em relação ao testículo, os grupos SC, HF-P e HF-SP apresentaram maior altura do epitélio seminífero quando comparado ao grupo HF-S (p = 0,0003). No que diz respeito ao diâmetro dos túbulos seminíferos, verificou-se uma diminuição no grupo HF-SP, em comparação ao grupo SC (p = 0,0010). A proliferação celular foi reduzida no grupo HF-S comparado ao grupo SC (p = 0,0450). Não foram observadas diferenças na massa testicular e na concentração de colágeno. Diante do exposto, a administração de dieta HF, independentemente da qualidade do lipídio, promoveu o sobrepeso em ratos adultos. No entanto, a dieta rica em ácidos graxos saturados (banha de porco) promoveu alterações no metabolismo dos carboidratos e na morfologia testicular, com redução no diâmetro dos túbulos seminíferos, na altura do epitélio seminífero e na proliferação das células da linhagem espermatogênica. Estas alterações estão possivelmente relacionadas à distúrbios na espermatogênese. / Obesity and its metabolic complications affects the endocrine system and multiple organs such as the testes. This study aimed to evaluate the effects of different high-fat diets (rich in saturated and / or polyunsaturated fatty acids) on body mass, carbohydrate metabolism and testicular morphology in rats at seven months old. 39 male Wistar rats (three months old) were divided into four groups: SC (standard chow, n = 9), HF-S (high fat diet rich in saturated fatty acids, n = 10), HF-P (high fat diet rich in polyunsaturated fatty acids, n = 10), HF-SP (high fat diet rich in saturated and polyunsaturated fatty acids, n = 10). Body mass was monitored weekly until the end of the experiment. At the sacrifice (seven months old), blood samples were collected and the testes were dissected, weighed and processed for histomorphometrical, immunohistochemical and biochemical analysis. Genital fat deposits were dissected and weighed. Data were analyzed by one-way ANOVA and Bonferroni post hoc test, considering p < 0.05. Different high-fat diets promoted an increased in body mass compared with the SC group (p < 0.0001). Accordingly, the genital fat deposits were higher in the high-fat groups (HF-S, HF-P, HF-SP) than in the SC group, showing an increase of 67%, 91% and 90%, respectively (p = 0.0004). Regarding serum parameters, the animals in the HF-S and HF-SP groups presented hyperglycemia (p = 0.0060), hyperinsulinemia (p = 0.0030), hypercholesterolemia (p = 0.0021). All of the hyperlipidemic groups showed hyperleptinemia (p = 0.0019). Serum triglyceride and serum testosterone levels did not differ among the groups. Concerning the testis, the SC, HF-P and HF-SP groups showed an increase on seminiferous epithelium height compared with the HF-S group (p = 0.0003). As the seminiferous tubule diameter, there was a decrease in the HF-SP group in comparison with the SC group (p = 0.0010). Cell proliferation was reduced in HF-S group compared with the SC group (p = 0.0450). Among the groups, no difference was observed in the testicular mass and in collagen level. In conclusion, the high fat diet administration, independent of the lipid quality, promotes overweight. Diet rich in saturated fatty acids (lard) alters the carbohydrate metabolism and the testicular morphology with reductions of seminiferous epithelium height, seminiferous tubule diameter and cell proliferation which could be related to a disturbance of spermatogenesis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A obesidade e suas complicações metabólicas afetam o sistema endócrino e vários órgãos, tais como os testículos. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da ingestão de diferentes dietas hiperlipídicas (rica em ácidos graxos saturados e/ou poliinsaturados) na massa corporal, no metabolismo de carboidratos e na morfologia testicular em ratos aos sete meses de idade. 39 ratos machos Wistar (três meses de idade) foram divididos em 4 grupos: SC (standard chow; n = 9), HF-S (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos saturados; n = 10), HF-P (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos poliinsaturados; n = 10), HF-SP (dieta hiperlipídica rica em ácidos graxos saturados e poliinsaturados; n = 10). A massa corporal foi monitorada semanalmente, até o final do experimento. Ao sacrifício (sete meses de idade), amostras de sangue foram coletadas e os testículos foram dissecados, pesados e processados para análises histomorfométrica, imunohistoquímica e bioquímica. Os depósitos de gordura genital foram dissecados e pesados. Os dados foram analisados por ANOVA e pós-teste de Bonferroni, considerando p < 0,05. As dietas hiperlipídicas promoveram aumento na massa corporal dos animais quando comparado ao grupo SC (p < 0,0001). Corroborando com esse resultado, os depósitos de gordura genital dos grupos hiperlipídicos (HF-S, HF-P e HF-SP) apresentaram aumento de 67%, 91% e 90% (p = 0,0004) em relação ao grupo SC, respectivamente. Quanto aos parâmetros séricos, os animais dos grupos HF-S e HF-SP apresentaram hiperglicemia (p = 0,0060), hiperinsulinemia (p = 0,0030), hipercolesterolemia (p = 0,0021). Todos os grupos hiperlipídicos apresentaram hiperleptinemia (p = 0,0019). Os níveis de triglicerídeos e testosterona não diferiram entre os grupos. Em relação ao testículo, os grupos SC, HF-P e HF-SP apresentaram maior altura do epitélio seminífero quando comparado ao grupo HF-S (p = 0,0003). No que diz respeito ao diâmetro dos túbulos seminíferos, verificou-se uma diminuição no grupo HF-SP, em comparação ao grupo SC (p = 0,0010). A proliferação celular foi reduzida no grupo HF-S comparado ao grupo SC (p = 0,0450). Não foram observadas diferenças na massa testicular e na concentração de colágeno. Diante do exposto, a administração de dieta HF, independentemente da qualidade do lipídio, promoveu o sobrepeso em ratos adultos. No entanto, a dieta rica em ácidos graxos saturados (banha de porco) promoveu alterações no metabolismo dos carboidratos e na morfologia testicular, com redução no diâmetro dos túbulos seminíferos, na altura do epitélio seminífero e na proliferação das células da linhagem espermatogênica. Estas alterações estão possivelmente relacionadas à distúrbios na espermatogênese. / Obesity and its metabolic complications affects the endocrine system and multiple organs such as the testes. This study aimed to evaluate the effects of different high-fat diets (rich in saturated and / or polyunsaturated fatty acids) on body mass, carbohydrate metabolism and testicular morphology in rats at seven months old. 39 male Wistar rats (three months old) were divided into four groups: SC (standard chow, n = 9), HF-S (high fat diet rich in saturated fatty acids, n = 10), HF-P (high fat diet rich in polyunsaturated fatty acids, n = 10), HF-SP (high fat diet rich in saturated and polyunsaturated fatty acids, n = 10). Body mass was monitored weekly until the end of the experiment. At the sacrifice (seven months old), blood samples were collected and the testes were dissected, weighed and processed for histomorphometrical, immunohistochemical and biochemical analysis. Genital fat deposits were dissected and weighed. Data were analyzed by one-way ANOVA and Bonferroni post hoc test, considering p < 0.05. Different high-fat diets promoted an increased in body mass compared with the SC group (p < 0.0001). Accordingly, the genital fat deposits were higher in the high-fat groups (HF-S, HF-P, HF-SP) than in the SC group, showing an increase of 67%, 91% and 90%, respectively (p = 0.0004). Regarding serum parameters, the animals in the HF-S and HF-SP groups presented hyperglycemia (p = 0.0060), hyperinsulinemia (p = 0.0030), hypercholesterolemia (p = 0.0021). All of the hyperlipidemic groups showed hyperleptinemia (p = 0.0019). Serum triglyceride and serum testosterone levels did not differ among the groups. Concerning the testis, the SC, HF-P and HF-SP groups showed an increase on seminiferous epithelium height compared with the HF-S group (p = 0.0003). As the seminiferous tubule diameter, there was a decrease in the HF-SP group in comparison with the SC group (p = 0.0010). Cell proliferation was reduced in HF-S group compared with the SC group (p = 0.0450). Among the groups, no difference was observed in the testicular mass and in collagen level. In conclusion, the high fat diet administration, independent of the lipid quality, promotes overweight. Diet rich in saturated fatty acids (lard) alters the carbohydrate metabolism and the testicular morphology with reductions of seminiferous epithelium height, seminiferous tubule diameter and cell proliferation which could be related to a disturbance of spermatogenesis.