Estudos recentes têm demonstrado uma participação importante do receptor toll-like 4 (TLR4) na evolução de doenças envolvendo desordens metabólicas, como a doença do fígado gorduroso não-alcoólico (NAFLD). No entanto, as alterações do metabolismo lipídico que poderiam ser influenciadas pela ativação do TLR4 são desconhecidas. Neste estudo propomos caracterizar o papel do receptor TLR4 no metabolismo de lipídios no fígado de camundongos deficientes para o receptor de LDL, um modelo que desenvolve NAFLD quando submetido a uma dieta rica em gordura saturada e colesterol. Camundongos controle (C57 black6), deficientes para o receptor de LDL (LDLrKO), deficientes para o receptor TLR4 (TLR4KO) ou deficientes para ambos (duplo KO) receberam dieta controle ou hiperlipídica por quatro, oito ou doze semanas. Após o tratamento e sacrifício dos animais, avaliamos o perfil de lipídios plasmáticos, o conteúdo de lipídios do fígado e a expressão gênica de enzimas relacionadas à síntese e degradação de triglicerídeos (TG) e colesterol no fígado. O perfil inflamatório no fígado também foi avaliado. A dieta hiperlipídica induziu uma hipertrigliceridemia e hipercolesterolemia nos animais LDLr KO e duplo KO, sendo que o grupo duplo KO apresentou níveis séricos inferiores de triglicérides (TG) e ácidos graxos livres a partir de oito semanas de tratamento em comparação aos animais LDLrKO. A dieta hiperlipídica também induziu um aumento significativo no conteúdo de TG e de colesterol no fígado de todos os grupos. Na análise da expressão gênica não foram encontradas diferenças na expressão de proteínas relacionadas à síntese de triglicérides e colesterol (ApoB100, MTTP, GPAT1 e GPAT4) entre os grupos. Porém houve aumento significativo na expressão de proteínas relacionadas à oxidação de ácidos graxos (CPT1, MTP, ACOX, PBE, tiolase) e à síntese de ácidos biliares (CYP7a1) no grupo duplo KO em comparação ao grupo LDLr KO. No perfil inflamatório, a expressão de F4/80 demonstrou infiltração de macrófagos significativamente elevada no grupo LDLrKO tratado com a dieta hiperlipídica comparada a todos os outros grupos. No entanto, houve maior expressão de IL-6, IL-1beta e TNF-alfa no grupo duplo KO em comparação ao grupo LDLr KO. Nossos dados sugerem que a ativação do TLR4 no fígado de animais alimentados com uma dieta hiperlipídica pode contribuir para o acúmulo de lipídios e início da esteatose hepática. Estratégias para a inativação hepática do TLR4 podem diminuir a NAFLD não somente devido a diminuição da inflamação, mas por aumentar a oxidação de ácidos graxos no fígado / Recent studies have shown an important role of toll-like receptor 4 (TLR4) in the evolution of diseases involving metabolic disorders, such as non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). However, changes in lipid metabolism regulated by TLR4 activation are still unknown. In this study, we characterized the role of TLR4 receptor in hepatic lipid metabolism of mice deficient for the LDL receptor, a model that develops NAFLD when exposed to a diet rich in saturated fat and cholesterol. We investigated the role of TLR4 activation in the pathogenesis of diet-induced NAFLD by crossing LDLr KO mice with the TLR4 knockout mice (double KO). Animals were fed for 4, 8 or 12 weeks with high-fat diet (HFD) containing 18% saturated fat and 1.25% cholesterol. We evaluated plasma lipid profile, hepatic lipid content and gene expression of enzymes related to the synthesis and degradation of triglycerides and cholesterol in the liver. Liver inflammatory status was also investigated. We observed that HFD induced hypertriglyceri-demia and hypercholesterolemia in LDLr KO and double KO mice, but double KO animals presented lower serum levels of triglycerides and free fatty acids after eight weeks of treatment. HFD also induced a significant increase in liver contents of triglycerides (TG) and of cholesterol in all groups. We did not find differences in the expression of proteins related to triglycerides and cholesterol synthesis (ApoB100, MTTP, GPAT1, GPAT4) between the groups. However, we observed a significant increase in the expression of proteins related to fatty acid oxidation (CPT1, MTP, ACOX, PBE, tiolase ) and bile acid synthesis (CYP7a1) in double KO group in comparison to LDLr KO. Regarding the inflammatory process, F4/80 expression was elevated in LDLr KO mice fed HFD when compared to all groups. On the other hand, IL-6, IL-1beta e TNF-alfa expression was induced by HFD only in double KO mice. Taken together, our results show that TLR4 activation in liver from mice fed on a high-fat diet may contribute to lipid accumulation and steatosis onset. Strategies regarding localized TLR4 inactivation may increase the oxidation of fatty acids and improve NAFLD not only due to decreased inflammation

O carcinoma hepatocelular (HCC) é a sexta neoplasia mais comum e a terceira causa de mortalidade por câncer no mundo. Está relacionado, principalmente, à exposição a diversos fatores de risco, como a doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD). O HCC apresenta mau prognóstico; neste sentido, é importante a adoção de medidas de controle, como a quimioprevenção. A quimioprevenção é o método mais apropriado para se evitar o câncer e consiste na prevenção, inibição ou reversão das etapas iniciais da carcinogênese, pela administração de um ou mais compostos químicos sintéticos ou naturais. Diversos compostos presentes nos alimentos podem apresentar atividade quimiopreventiva, dentre esses, a tributirina (TB), pró-fármaco do ácido butírico. Dessa forma, propôs-se avaliar o efeito quimiopreventivo da TB nas etapas de iniciação/promoção inicial, em ratos submetidos ao modelo de hepatocarcinogênese do hepatócito resistente (RH) associado à NAFLD. Ratos Wistar machos foram distribuídos em Grupo dos animais não tratados (NT), e dois outros grupos experimentais, o grupo RH + NAFLD + maltodextrina (grupo controle isocalórico, CI), e o grupo RH + NAFLD + tributirina (grupo TB). Os animais do grupo CI foram tratados diariamente, por gavagem, com emulsão hiperlipídica [1 mL/100 g de peso corpóreo (p. c)], e maltodextrina (300 mg/ 100 g p.c.), enquanto que os animais do Grupo TB foram tratados diariamente, por gavagem, com emulsão hiperlipídica [1 mL/100 g de p. c.], e TB (200 mg/ 100 g de p.c.), durante 13 semanas consecutivas quando foram eutanasiados. Após esse período, a análise por cromatografia a gás revelou que o grupo dos animais tratados com a tributirina apresentou uma concentração de AB 2.118 vezes superior (p < 0.05) às concentrações de AB constatadas no grupo controle. Em relação aos dados de morfometria de LPNs [lesões pré-neoplásicas persistentes (pLPN) ou em remodelação (rLPN)], a atividade quimiopreventiva da tributirina foi observada a partir da redução (p < 0,05) significativa do número de lesões pré-neoplásicas persistentes (pLPN) em comparação ao grupo controle. A área das pLPNs, contudo, foi maior (p < 0,05) no Grupo TB quando comparada à do grupo controle isocalórico. Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas (p >= 0,05) no número e na área de rLPN, bem como na % da área do corte do fígado ocupada por LPNs entre os dois grupos experimentais. A quantificação da apoptose por H&E revelou maior (p < 0,05) índice apoptótico em pLPN e em rLPN nos animais tratados com TB, quando comparados aos animais do grupo 6 controle. Nesse sentido, observou-se que os animais tratados com a tributirina apresentaram maior (p < 0,05) ativação de Caspase 3 do que os ratos do grupo controle isocalórico. Em relação à avaliação da proliferação celular, o Grupo TB apresentou redução (p < 0,05) do índice de proliferação tanto em pLPNs como em rLPNs, quando comparado ao do grupo controle isocalórico. Não foi observada diferença estatisticamente significativa (p > 0,05) entre os surroundings dos dois grupos experimentais. A determinação do perfil lipídico sérico revelou que os animais tratados com a tributirina apresentaram menores (p < 0,05) concentrações séricas de LDL-colesterol e maiores (p < 0,05) concentrações séricas de HDL-colesterol, quando comparados às do grupo controle. Além disso, foram observadas menores (p < 0,05) concentrações hepáticas de colesterol no Grupo TB quando comparadas às do Grupo CI. Em relação a análise por PAS, embora, o presente estudo não tenha revelado diferença estatisticamente significativa (p >= 0,05) entre os dois grupos experimentais, o score entre os graus de marcação por PAS apresentou tendência (p = 0,07) a ser maior nos animais tratados com a tributirina quando comparados aos ratos do grupo controle. Em relação à expressão gênica de FGF-21, o Grupo TB apresentou maior (p < 0,05) expressão em comparação a seu grupo controle (Grupo CI). Além disso, esses dados são corroborados por meio da marcação imunoistoquímica de FGF-21, que revelou que os animais tratados com a tributirina apresentaram maior (p < 0,05) score desta marcação quando comparados aos ratos do grupo controle isocalórico. A análise de expressão em nível proteico de PPAR-&#945; revelou que o Grupo TB apresentou maior (p < 0,05) expressão em comparação ao Grupo CI. O presente estudo demonstrou que o tratamento com a tributirina apresentou um efeito quimiopreventivo quando administrada nas etapas de iniciação/promoção inicial em modelo de hepatocarcinogênese associado à NAFLD. Adicionalmente, sugere-se que a atividade como HDACi da TB poderia modular a expressão de genes supressores de tumor, bem como a daqueles relacionados ao metabolismo lipídico, atenuando os fatores de risco relacionados à NAFLD. / Hepatocellular carcinoma (HCC) is the sixth most common neoplasm and the third leading cause of cancer mortality in the world. It is mainly related to exposure to several risk factors, such as non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). HCC presents poor prognosis; In this sense, it is important to adopt control measures, such as chemoprevention. Chemoprevention is the most appropriate method to avoid cancer and consists in the prevention, inhibition or reversal of the early stages of carcinogenesis by the administration of one or more synthetic or natural chemical compounds. Several compounds present in foods may present chemopreventive activity, among them, tributyrin (TB), a prodrug of butyric acid. Thus, it was proposed to evaluate the chemopreventive effect of TB in the initiation / initial promotion stages in rats submitted to the hepatocyte-resistant hepatocyte model (HR) associated with NAFLD. Male Wistar rats were divided into two groups: RH + NAFLD + maltodextrin (isocaloric control group, CI), and RH + NAFLD + tributyrin group (TB group). The animals of the CI group were treated daily with gavage with hyperlipid emulsion [1 mL / 100 g body weight (wt.)], and maltodextrin (300 mg / 100 g body wt.), while the animals of the TB Group were treated daily by gavage with hyperlipid emulsion [1 mL / 100 g of body wt.], and TB (200 mg / 100 g body wt.) for 13 consecutive weeks when they were euthanized. After this period, the gas chromatographic analysis revealed that the group of animals treated with tributyrin had a concentration of AB 2184 times higher (p < 0.05) than the concentrations of AB found in the control group. Regarding the morphometry data of PNLs [persistent pre-neoplastic lesions (pPNL) or remodeling (rPNL)], the chemopreventive activity of tributyrin was observed from a significant (p < 0.05) reduction in the number of pPNL compared to the control group. The area of the pPNLs, however, was higher (p < 0.05) in the TB Group when compared to the isocaloric control group. There were no statistically significant differences (p >= 0.05) in the number and area of rPNL, as well as in the area of the cut of the liver occupied by LPNs between the two experimental groups. The quantification of apoptosis by H&E revealed a higher (p < 0.05) apoptotic index in pPNL and rPNL in the TB treated animals, when compared to the animals in the control group. In this sense, animals treated with tributyrin showed greater (p < 0.05) activation of Caspase 3 than the rats of the isocaloric control group. In relation to the evaluation of cell proliferation, the TB group presented a reduction (p < 0.05) in the proliferation index in both pPNLs and rPNLs, when compared to the isocaloric control group. No statistically significant difference (p> 0.05) was observed between the two experimental groups. The determination of serum lipid profile revealed that the animals treated with tributyrin showed lower (p < 0.05) serum LDL-cholesterol concentrations and higher (p < 0.05) serum HDL-cholesterol concentrations when compared to those in the group control. In addition, lower hepatic concentrations (p < 0.05) of cholesterol were observed in the TB Group when compared to those in the CI Group. Regarding the SBP analysis, although the present study did not reveal a statistically significant difference (p >= 0.05) between the two experimental groups, the score between the PAS presented a tendency (p = 0.07) to be greater in animals 8 treated with tributyrin compared to the rats in the control group. In relation to the gene expression of FGF-21, the TB Group presented higher (p <0.05) expression in comparison to its control group (CI Group). In addition, these data are corroborated by FGF-21 immunohistochemical labeling, which revealed that animals treated with tributyrin showed a higher (p <0.05) score for this marker when compared to the isocaloric control rats. Analysis of protein-level expression of PPAR-&#945; revealed that the TB Group had higher (p <0.05) expression compared to the CI Group. The present study demonstrated that treatment with tributyrin had a chemopreventive effect when administered in the initiation / initial promotion steps in a hepatocarcinogenesis model associated with NAFLD. In addition, it is suggested that the activity as HDACi of TB could modulate the expression of tumor suppressor genes, as well as those related to lipid metabolism, attenuating the risk factors related to NAFLD.

Introdução: O aumento alarmante da obesidade em todo mundo é um fator independente para o aumento da prevalência de doenças crônicas, como diabetes, hipertensão arterial e doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA). A DHGNA engloba um amplo espectro de doença desde esteatose simples sem sinais inflamatórios, evoluindo para esteatohepatite (ENA) e até cirrose. Por ser uma patologia multifatorial sua patogênese e terapêutica ainda apresentam pontos obscuros. A resistência à insulina é um dos fatores que já foram determinados como importantes na fisiopatogênese da DHGNA e, está diretamente relacionado ao estilo de vida e hábitos alimentares. Objetivo: Avaliar a correlação entre a presença da gordura visceral e subcutânea à resistência insulínica, síndrome metabólica, medidas antropométricas e hábitos alimentares em pacientes portadores DHGNA. Resultados: Sessenta por cento dos pacientes com DHGNA apresentavam Síndrome Plurimetabólica de acordo com os critérios do ATP III. Dentre os critérios mais prevalentes da síndrome metabólica, níveis baixos HDL e circunferência de cintura (CC) aumentada ocorreram em 56%. Ao dividirmos os pacientes em grupos, os critérios se modificaram. Nos pacientes portadores de esteatose simples, o critério mais prevalente foi CC 77%. Já naqueles com ENA o aumento do nível de triglicérides ocorreu em 68% dos pacientes, sendo o de maior prevalência. As correlações entre CT e IMC (p=0,001), CC (p=0,003) e percentual de massa gorda (p=0,031), apresentam significância estatística negativa entre os pacientes com DHGNA. Não houve significância estatística entre CT e HOMA, ingestão total de energia, proteínas, carboidratos e lipídios nestes pacientes mesmo quando foram divididos de acordo com o grau de inflamação, esteatose e ENA. Por outro lado, a CC ao ser correlacionada com IMC (p=0,000), HOMA (p=0,049), ingestão total de energia (p=0,043), lipídios e dos ácidos graxos mono (p=0,020) e poliinsaturados (0,045) apresentaram significância estatística nos pacientes com DHGNA. Quando divididos segundo o grau de esteatose houve correlação positiva entre CC e HOMA (p=0,045) nos pacientes com esteatose simples. Já nos pacientes portadores de ENA houve correlação positiva entre CC e ingestão total de calorias (p=0,031). Houve diferença estatística positiva quanto ao consumo de lipídios totais (p=0,005) entre o grupo de esteatose e ENA, onde os pacientes com ENA, tinham um maior consumo de lipídios. Conclusões: A circunferência de cintura se mostrou melhor parâmetro de diagnóstico complementar ao ser comparado com a tomografia computadorizada em pacientes com DHGNA. Ao associarmos o IMC com a CC conseguimos obter uma avaliação nutricional mais fidedigna dos riscos de doenças decorrentes da síndrome metabólica. O alto consumo de lipídios apresentou correlação positiva com maior grau de inflamação em pacientes com DHGNA. / Introduction: The dramatic increasing of obesity in the world is a predictive factor to increase the prevalence of chronic diseases, as type II diabetes, hypertension and Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). It is part of large spectrum of liver damage ranging from simple steatosis and cirrhosis. The pathogenesis of NAFLD is multifactorial and some points in the mechanisms and therapeutic still unknown. The insulin resistance is the major risk factors, recognized in the pathophysiology of NAFLD and it is strongly related with life style and diet. Objective: Evaluate the correlation between visceral and subcutaneous fat with insulin resistance, presence of metabolic syndrome, anthropometric measurements and dietary intake in patients with NAFLD. Results: Sixty percent of patients with NAFLD, classified by ATPIII criteria, had the metabolic syndrome. Waist circumference and low HDL -C were the most positive criteria, observed in 56% of total cases. However the criteria modifies when the group were divided. In patients with simple steatosis WC was the most prevalent criteria 77%, where as in NASH patients the high level of TGL 68%, was the most prevalent. Correlations between CT and BMI (p=0,001), WC (p=0,033) and fat mass (p =0,031) had a negative statistic significant correlation in all cases of NAFLD. No significant associations were found between CT (umbilical circumference) and fat mass, WC, HOMA, Intake of calories, carbohydrates, proteins, lipids and fat acids in patients divided in steatosis and NASH patients. The correlation between Waist circumference (WC) with BMI (p=0,000), HOMA (p:0,049), total of energy intake (p=0,043) , monounsaturated (p:0,020) and polyunsaturated (p:0,045) fat acids intake showed a statistic significance in all cases of NAFLD. Significant different correlations were found as the group were divided in steatosis and NASH cases. The values of fat mass correlated with WC was (p: 0,045) in the steatosis group where as in NASH patients the only correlation found was WC and total consumption of daily energy (p=0,031). NASH patients showed a statistic higher intake of lipids (p=0,005), compared with steatosis patients. Conclusions: CT measurement of visceral fat did not contribute to differential diagnosis as much as WC in patients with NAFLD. The use of both measurements BMI and WC showed to be a better predictor of the risks of Metabolic Syndromes. NASH subjects had a higher intake o total fat as well as of lipid fractions.

DieMenschheit ist vielfältigen chemischenWirkstoffen ausgesetzt – zum Beispiel durch Kosmetika und Pharmazeutika sowie durch viele andere chemische Quellen. Es wird angenommen, dass diese stetige Exposition mit Chemikalien gesundheitliche Beeinträchtigungen bei Menschen hervorruft. Zudem haben Regulierungsbehörden aus Europa und den USA festgestellt, dass es ein Risiko gibt, welches mit der kombinierten Exposition durch mehrere Chemikalien im Zusammenhang steht. Mögliche Kombinationen von Tausenden Wirkstoffen zu testen, ist sehr zeitaufwendig und nicht praktikabel. Das Hauptanliegen dieser Arbeit ist es, die Probleme von Off-target-Effekten chemischer Strukturen zu benennen – mit den Mitteln der Chemieinformatik, der strukturellen Bioinformatik sowie unter Berücksichtigung von computerbasierten, systembiologischen Ansätzen. Diese Dissertation ist in vier Hauptprojekte eingeteilt. ImProjekt I (Kapitel 3)wurde ein neuartiger Ensemble-Ansatz basierend auf der strukturellen Ähnlichkeit von chemischenWirkstoffen und Bestimmungen von toxischen Fragmenten implementiert,um die orale Toxizität bei Nagetieren vorherzusagen. Im Projekt II (Kapitel 4) wurden – auf der Grundlage von Daten des Tox21 Wettbewerbs – unterschiedliche Machine-Learning Modelle entwickelt und verglichen, um die Komponenten vorherzusagen, die in den toxikologischen Stoffwechselwegen mit Zielmolekülen interagieren von target-spezifischenWirkstoffen vorherzusagen. In Projekt III (Kapitel 5) wird ein neuartiger Ansatz beschrieben, welcher das dreigliedrige Konzept aus computerbasierter Systembiologie, Chemieinformatik und der strukturellen-Bioinformatik nutzt, um Medikamente zu bestimmen, welche das metabolische Syndrom hervorrufen. In Projekt IV (Kapitel 6) wurde in silico ein Screening Protokoll entwickelt, welches die strukturelle Ähnlichkeit, die pharmakophorischen Eigenschaften und die Überprüfung von computerbasierten Docking Studien berücksichtigt. / Exposure to various chemicals agents through cosmetics, medications, preserved food, environments and many other sources have resulted in serious health issues in humans. Additionally, regulatory authorities from Europe and United States of America have recognized the risk associated with combined exposure to multiple chemicals. Testing all possible combinations of these thousands of compounds is impractical and time consuming. The main aim of the thesis is to address the problem of off-targets effects of chemical structures by applying and developing cheminformatics, structural bioinformatics and computational systems biology approaches. This dissertation is divided into four main projects representing four different computational methods to aid different level of toxicological investigations. In project I (chapter 3) a novel ensemble approach based on the structural similarity of the chemical compounds and identifications of toxic fragments was implemented to predict rodent oral toxicity. In project II (chapter 4) different machine learning models were developed and compared using Tox 21 challenge 2014 data, to predict the outcomes of the compounds that have the potential to interact with the targets active in toxicological pathways. In project III (chapter 5) a novel approach integrating the trio concept of ’computational system biology, cheminformatics and structural bioinformatics’ to predict drugs induced metabolic syndrome have been described. In project IV (chapter 6) a in silico screening protocol was established taking into the structurally similarity, pharmacophoric features and validation using computational docking studies. This approach led to the identification of novel binding site for acyclovir in the peptide binding groove of the human leukocyte antigen (HLA) specific allele.

Introdução: A doença hepática gordurosa não alcoólica é caracterizada pelo acúmulo hepático de lipídeos, principalmente na forma de triglicerídeos. Devido à atividade inflamatória progressiva pode evoluir para uma forma mais grave, a esteatohepatite não alcoólica. Os ácidos graxos poli-insaturados ômega-3 são associados a efeitos metabólicos positivos para redução da esteatose hepática, no entanto, são mais susceptíveis a peroxidação lipídica. Os triglicerídeos de cadeia média (TCMs) promovem a prevenção do bloqueio da beta-oxidação de ácidos graxos e redução da peroxidação lipídica, no entanto os efeitos na redução da esteatose ainda são controversos. Objetivo: O objetivo do estudo foi avaliar as implicações da dieta hiperlipídica (HL+) com óleo de peixe ou com óleo de TCM no desenvolvimento da esteatose hepática, no perfil de ácidos graxos hepáticos e no estresse oxidativo em ratos. Metodologia: Cinquenta ratos machos da linhagem wistar foram divididos em 5 grupos. Os animais receberam água e comida a vontade durante 45 dias. A adaptação a dieta HL+ foi realizada nos primeiros 15 dias. A composição da dieta do grupo que recebeu somente a gordura animal (HL+GA) era de 50% de gordura animal, e a dieta dos grupos HL+OS, HL+TCM e HL+OP era composta por 35% de gordura animal e 15% de óleo de soja, óleo de TCM e óleo de peixe, respectivamente. Resultados: Todos os grupos que receberam as dietas hiperlipídicas apresentaram maior acúmulo de gordura total e de triglicerídes hepaticos e somente os grupos HL+GA e HL+TCM apresentaram maior acúmulo de colesterol total hepático em relação ao controle. O grupo HL+TCM apresentou maior acúmulo percentual de gordura e um exacerbado acúmulo de triglicerídeos hepáticos em relação aos grupos alimentados com as dietas HL+. A redução do colesterol total sérico foi observada nos grupos HL+TCM e HL+OP, comparados ao controle. A maior incorporação hepática dos ácidos graxos EPA e DHA no grupo HL+OP contribuiu para o aumento do Índice de Peroxibilidade dos ácidos graxos e das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico livres e totais e para a depleção da vitamina E no fígado. A maior razão AGS/AGPI hepática observada no grupo HL+TCM contribuiu para a preservação dos antioxidantes hepáticos. A alanina aminotransferase, um marcador de dano hepático, apresentou-se aumentada em todos os grupos que receberam as dietas HL+. Conclusões: A dieta hiperlipídica foi eficiente na indução do acúmulo de gordura hepática. O uso do óleo de TCM foi associado a uma maior concentração de lipídeos e preservação dos antioxidantes hepáticos. A dieta hiperlipídica com óleo de peixe foi associada ao aumento significativo na peroxidação lipídica, apesar do menor acúmulo de colesterol e triglicerídeos hepaticos. / Introduction: The Non-alcoholic Fatty liver disease is characterized by hepatic accumulation of lipids, mainly in the form of triglycerides. The disease may progress to a more severe form, the Non-alcoholic steatohepatitis, due to progressive inflammatory activity. Many authors have shown positive metabolic effects associated with the use of polyunsaturated omega-3 fatty acids and reduction in hepatic steatosis. However, these fatty acids are more susceptible to lipid peroxidation. The medium chain triglycerides (MCTs) are able to block beta-oxidation of fatty acids and reduce lipid peroxidation, but the MCT effects in steatosis are still controversial. Objective: The aim of this study was to assess the implications of high-fat diet (HF+) with fish oil or with MCT oil in the development of hepatic steatosis, liver fatty acid profile and oxidative stress markers in rats. Methodology: Fifty wistar male rats were divided into 5 groups. The animals had free access to food and water for 45 days. The first 15 days was dedicated for adaptation to high-fat diet. The HF+AF group received high-fat diet with 50% of animal fat and the other high-fat diets were made with 35% of animal fat plus 15% of other types of fat: soybean oil (HF+SO), MCT oil (HF+MCT) and fish oil (HF+FO). Results: The high-fat groups had higher hepatic total fat and triglycerides accumulation and only the groups HF+AF and HF+MCT had higher accumulation of hepatic cholesterol compared to control. The HF+MCT group had the highest percentage of hepatic fat accumulation and an exacerbated triglyceride accumulation in the liver among HF+ groups. The serum total cholesterol decreased in groups HF+MCT and HF+FO compared with the control group. The highest incorporation of hepatic fatty acids EPA and DHA in the HF+FO group contributed to the increased fatty acids peroxidizability index and total and free hepatic TBARS and depletion of hepatic vitamin E. The biggest ratio SFA/PUFA of liver fatty acids observed in the HF+MCT group contributed to the preservation of hepatic antioxidants. The alanine aminotransferase is a liver damage marker and was increased in all high-fat groups. Conclusions: The high-fat diet was effective to increase the hepatic fat concentration. The consumption of MCT oil can increase the hepatic lipid concentration and hepatic antioxidants. There was a significant increase in hepatic lipid peroxidation in the HF+FO group, although hepatic cholesterol and triglycerides were decreased.

Introdução: A lesão de isquemia/reperfusão do fígado é caracterizada pelo agravamento da lesão isquêmica hepatocelular quando o órgão é revascularizado, podendo originar, nos casos mais graves, uma reação inflamatória sistêmica com lesão de órgãos à distância. O controle desse fenômeno é importante no transplante de fígado, nas cirurgias de ressecção hepática e no choque hemorrágico. A administração de soluções salinas hipertônicas têm se mostrado eficaz no tratamento do choque hemorrágico, pois melhora as alterações hemodinâmicas e, possivelmente, apresenta uma ação antiinflamatória. Neste trabalho foram avaliados os efeitos locais e sistêmicos da administração da solução salina hipertônica na lesão de isquemia/reperfusão hepática em ratos. Métodos: Enquanto 14 ratos Wistar machos, dos 56 utilizados no estudo, compuseram o grupo controle, grupo C; os demais, que foram submetidos à uma hora de isquemia hepática e 4 horas de reperfusão, compuseram outros grupos de 14 animais: o grupo ST, animais que não receberam tratamento; o grupo SSF, animais que receberam 34 mL/kg de NaCl 0,9%, por via endovenosa, 15 minutos antes da reperfusão; o grupo SSH, animais que receberam 4 mL/kg de NaCl 7,5%, 15 minutos antes da reperfusão. Após 4 horas de reperfusão, os materiais foram coletados para análise. Foram realizadas as dosagens das transaminases AST e ALT, a avaliação das funções oxidativas e fosforilativas mitocondriais, a dosagem das interleucinas IL-6 e IL-10, as análises teciduais pulmonares e a análise histológica do fígado isquêmico e não isquêmico. Resultados: Quando comparado aos grupos ST e SSF, o grupo SSH apresentou elevação dos níveis de AST e ALT significantemente menores; preservação da função mitocondrial tanto dos lobos isquêmicos, como dos não isquêmicos, significantemente melhor; elevação dos níveis de IL-6 e IL-10 sem significância estatística; aumento da permeabilidade vascular pulmonar significantemente menor; e elevação da atividade da mieloperoxidase pulmonar sem significância estatística. Em relação à análise histológica da lesão de isquemia/reperfusão hepática, o escore da lesão do grupo SSH foi significantemente menor que o da lesão do grupo C; entretanto, quando comparados os três grupos submetidos à isquemia hepática ST, SSH e SSF não se observaram diferenças significantes estatisticamente. Conclusão: A administração da solução salina hipertônica a 7,5% na isquemia/reperfusão hepática normotérmica melhorou as lesões hepáticas locais e as lesões à distância, principalmente pulmonares / Introduction: During liver ischemia, the drop in mitochondrial energy production leads to cellular damage, which is aggravated during restoration of blood supply. Besides local hepatic injury, the ischemia/reperfusion process can trigger a systemic inflammatory syndrome producing remote organ damage. To control these alterations in clinical conditions like liver transplantation, liver resections and hypovolemic shock, is crucial to achieve proper patient management. Aim: To evaluate the effect of the sodium chloride hypertonic solution on prevention of local and systemic injury during partial liver ischemia/reperfusion. Methods: Animals underwent partial warm liver ischemia/reperfusion. Fity six Wistar male rats were randomly allocated into four groups. Fourteen animals were submitted to sham operation and allocated to C group; 42, submitted to one hour of liver ischemia followed by 4 hours of reperfusion, were allocated in three additional groups: ST group, 14 animals that received no treatment; SSF group, 14 animals that received NaCl 0.9%, 34 mL/kg, intravenously; SSH group, animals that received NaCl 7.5%, 4 mL/kg, intravenously. Blood and tissue samples were collected four hours after reperfusion, when animals were killed. Blood samples were collected to determinate AST, ALT, IL-6 and IL-10 levels. Liver and pulmonary tissues were assembled for liver histology and for liver mitochondrial phosphorylation, pulmonary vascular permeability and myeloperoxidase analyzes. Results: Hypertonic saline solution showed beneficial effects in the treatment of liver ischemia/reperfusion injury. SSH group presented elevation of AST and ALT plasma levels significantly lower than ST and SSF groups. A significant reduction on mitochondrial dysfunction was observed in SSH group compared with ST and SSH groups. Elevation in serum IL-6 and IL-10 was similar among ST, SSF and SSH groups. Pulmonary vascular permeability was significantly lower in group SSH compared with ST and SSF groups. No differences in myeloperoxidase activity were observed among these three groups. Histological score for liver ischemia/reperfusion injury was significantly lower in SSH group compared to ST group, however no differences were observed between SSH and SSF groups. Conclusion: Administration of hypertonic saline solution in an experimental rat model of liver ischemia-reperfusion ameliorated local and systemic injuries

Introdução: Já foi mostrado que o óxido nítrico (NO) age como um potente inibidor da peroxidação lipídica, um dos principais contribuintes para a fibrogênese na esteatohepatite não-alcoólica (EHNA). O S-Nitroso-N-acetilcisteína (SNAC), um doador de NO, modula a ativação de células estreladas hepáticas e tem mostrado efeitos benéficos na EHNA experimental. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia do SNAC como um agente anti-fibrogênico na EHNA experimental. Métodos: Ratos Sprague-Dawley adultos foram alimentados com dieta hiperlipídica deficiente em colina e expostos a dietilnitrosamina (DEN) durante 8 semanas. Dez animais receberam SNAC (1,4 mg/ kg) por gavagem diariamente (grupo SNAC) e 10 receberam veículo (grupo EHNA). Três animais receberam somente dieta padrão e veículo (grupo Controle). Após este período, os animais foram sacrificados e o tecido hepático retirado para avaliação histológica, quantificação do colágeno e análises de expressão gênica. Genes relacionados à fibrose [metaloproteinase de matriz (MMP)- 2, 9 e 13, e, TGF b -1, colágeno-1a, inibidor tecidual de metaloproteinase (TIMP)-1 e 2] e genes relacionados ao estresse oxidativo [proteínas de choque térmico (HSP)-60 e 90] foram avaliados. Resultados: O SNAC levou a atenuação da fibrose hepática verificada pela quantificação de colágeno, e este efeito foi associado com supra-regulação da MMP- 13, MMP-9 e infra-regulação da HSP-60, TIMP-2, TGF b -1 e colágeno-1a. Conclusões: O SNAC apresenta propriedades anti-fibrogênicas no modelo de EHNA empregado, infra-regula moléculas pró-fibrogênicas e supra-regula a MMP-13, um fator determinante da degradação do colágeno intersticial. Nossa hipótese é que o SNAC, pela redução do estresse oxidativo, leva a um padrão de expressão gênica que favorece uma maior remoção de colágeno, com conseqüente atenuação da fibrose hepática na EHNA, sugerindo que SNAC é um potencial agente anti-fibrogênico neste contexto / Introduction: Nitric oxide (NO) has already been shown to act as a potent inhibitor of lipid peroxidation, a major contributor for fibrogenesis in nonalcoholic steatohepatitis (NASH). S-Nitroso-N-acetylcysteine (SNAC), an NO donor, modulates hepatic stellate cells activation and has shown beneficial effects on experimental NASH. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of SNAC as an antifibrogenic agent in experimental NASH. Methods: Adult Sprague-Dawley rats were fed choline-deficient high fat diet and exposed to diethylnitrosamine during 8 weeks, during which 10 animals received SNAC (1.4 mg/kg) by daily gavage (SNAC group) and 10 animals received vehicle (NASH group). Another group (Control; n=3) received only standard diet and vehicle. After this period, liver tissue was obtained for histological study, collagen quantification and gene expression analyses. Genes related to fibrosis [matrix metalloproteinase (MMP)-13, 9 and 2, TGFb-1, collagen-1a, tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)-1 and 2] and genes related to oxidative stress [heat-shock protein (HSP)-60 and 90] were evaluated. Results: SNAC led to attenuation of liver fibrosis, verified through collagen quantification, and this effect was associated with up-regulation of MMP-13, MMP-9 and down-regulation of HSP-60, TIMP-2, TGFb-1 and collagen-1a. Conclusions: SNAC shows antifibrogenic properties in the NASH model employed, down-regulates profibrogenic molecules and up-regulates MMP-13, a key determinant of interstitial collagen degradation. We hypothesize that SNAC, through oxidative stress lowering, leads to a gene expression pattern that favors greater collagen removal, with consequent attenuation of liver fibrosis in NASH. Our findings suggest that SNAC is a potential antifibrogenic agent in this setting

A doença hepática gordurosa não-alcoólica (DHGNA) e a esteatohepatite (EHNA) são freqüentes nos obesos. O objetivo foi determinar a prevalência de DHGNA/EHNA e Síndrome Metabólica (SM) nos grandes obesos; definir preditores de EHNA; estabelecer critérios histológicos para o diagnóstico da EHNA. Avaliados 325 pacientes encaminhados à cirurgia bariátrica (IMC = 35 kg/m2), dos quais 146 foram submetidos à análise histológica; as variáveis clínicas e bioquímicas analisadas e correlacionadas com a histologia. A DHGNA ocorreu em 111 (76%) pacientes e a prevalência de EHNA, conforme critério histológico usado, em 25,3% a 55,5%; SM ocorreu em 57,2%. Os preditores da EHNA foram: SM; alterações glicêmicas; hipertrigliceridemia e HAS. Foram preditores de fibrose: idade acima de 30 anos e AST elevada / Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) and nonalcoholic steatohepatitis (NASH) has been associated with obesity. Determine prevalence of NAFLD/NASH and metabolic syndrome (MS) in severe obesity; define clinical predictor of steatohepatitis; establish histological criteria necessary to diagnose NASH. Evaluation of 325 patients submitted to bariatric surgery (BMI = 35 kg/m2), among which 146 were submitted to histological analysis; variables clinical and biochemical were analyzed and correlated to histological characteristics. NAFLD occurred in 111 (76%) patients and NASH, according to histological criteria used, in 25.3% to 55.5%; MS was present in 57.2%. Predictors of NASH: MS; glycaemic alterations; hypertriglyceridaemia and high blood pressure (HBP). Predictors of fibrosis: age above 30 years and high AST

Made available in DSpace on 2017-07-10T14:17:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claudia Ebertz.pdf: 1969807 bytes, checksum: 61f18bbc24e26e53d1b8941d93aadc58 (MD5) Previous issue date: 2013-12-17 / Purpose: Bariatric surgeries reduce non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), which is associated with metabolic syndrome co-morbidities; however, the effects of duodenal-jejunal bypass (DJB) have not been investigated. This study aimed to evaluate the effects of DJB on serum and hepatic profiles of obese rats fed on a western diet (WD). Methods: Male Wistar rats were fed a standard rodent chow diet (CTL group) or WD ad libitum. After 10 weeks, WD rats were submitted to sham (WD SHAM) or duodenal-jejunal bypass (WD DJB). Body weight, fat pad depots, glycemia, insulinemia, HOMA-IR, TyG, lipids profile and hepatic analyses were evaluated two months after surgery. Results: The WD SHAM group presented greater obesity, hyperglycemia, hyperinsulinemia, insulin resistance, hypertriglyceridemia and hepatic steatosis than the CTL group. WD DJB rats presented decreased serum glucose and insulin resistance, when compared to WD SHAM animals, without changes in insulinemia. In addition, DJB surgery normalized serum TG and attenuated TG accumulation and steatosis in the liver of the WD DJB group. Hepatic ACC and FAS protein expressions were similar in all groups. Conclusions: DJB attenuates hepatic parameters of NAFLD in obese rats fed on a WD diet / Introdução: Cirurgias bariátricas reducem a doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA), a qual está associada a comorbidades da síndrome metabólica, entretanto, os efeitos da derivação duodeno-jejunal (DDJ) não foram investigados. Este estudo tem por objetivo avaliar os efeitos da DDJ no perfil sérico e hepático de ratos obesos submetidos à dieta de cafeteria. Métodos: Ratos Wistar foram alimentados com ração padrão para roedores (grupo CTL) ou dieta de cafeteria (grupo CAF) ad libitum. Após 10 semanas de dieta, os animais do grupo CAF foram submetidos à falsa cirurgia (CAF FO) ou à derivação duodeno-jejunal (CAF DDJ). O peso corporal, peso dos depósitos de gorduras, glicemia, insulinemia, HOMA-IR, índice TyG, perfil lipídico e análises hepáticas foram avaliados dois meses após a cirurgia. Resultados: O grupo CAF FC apresentou obesidade, hiperglicemia, hiperinsulinemia, resistência à insulina, hipertrigliceridemia e esteatose hepática em relação ao grupo CTL. Os animais CAF DDJ apresentaram diminuição da glicose sérica e resistência à insulina, sem alterações na insulinemia, quando comparados aos animais CAF FC. Além disso, a DDJ normalizou a concentração sérica de triglicérides e atenuou o acúmulo hepático de triglicérides, bem como a esteatose hepática no grupo CAF DDJ. A expressão proteica de ACC e FAS hepáticas foram similares nos três grupos. Conclusões: A DDJ atenuou os parâmetros hepáticos da DHGNA em ratos obesos por dieta de cafeteria

Introdução: A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) é uma das formas mais comuns de doença hepática, que acomete cerca de 20% a 30% da população adulta, sendo encontrada mais frequentemente em indivíduos obesos (~90%). Dentre os principais fatores etiológicos estão: resistência à insulina, disfunção mitocondrial e estresse oxidativo. Até o presente momento não há tratamento farmacológico específico para a DHGNA, por isso modificações no estilo de vida como redução do peso corporal (PC), dieta e prática regular de exercício físico são eficazes no combate a DHGNA. Entretanto ainda não está elucidado quais os principais impactos do exercício físico na DHGNA. Objetivos: Com isso, propusemos um estudo experimental que avaliou o efeito do treinamento físico sobre metabolismo oxidativo, funcionalidade mitocondrial hepática e muscular (soléo) e lipogênese hepática em modelo de DHGNA em camundongos obesos (ob/ob). Métodos: Utilizou-se 14 (ob/ob) com déficit em leptina e forma divididos em dois grupos: Sedentário (SED)=7 e treinados (TF=7) de acordo com o equilíbrio na média do PC. Estes animais foram submetidos a um protocolo de 8 semanas de treinamento físico aeróbio (TFA) a 60% da velocidade máxima obtida no teste de corrida realizado no último dia da semana de adaptação ao TFA. Na quarta semana foi realizado o reajuste da intensidade apenas nos TF e o teste de capacidade de corrida foi aplicado na oitava semana em ambos os grupos para se avaliar o desempenho dos animais nas variáveis ligadas ao TFA. Avaliou-se durante todo o protocolo: peso corporal (PC) em média, percentual, evolução do PC e consumo de água e ração. Na expressão gênica intra-hepática e muscular foram analisados: PGC-1Alfa, CPT-1Alfa e PPAR-Alfa relacionados a funcionalidade mitocondrial, em adição analisou-se no fígado: SREBP1. No metabolismo oxidativo analisou-se: biomarcadores (MDA e carbonilas), atividade enzimática de SOD, CAT e GST, sistema antioxidante não enzimático: sulfidrilas, GSH e GSH/GSSG, enzimas metabólicas (Citrato sintase e Beta-HAD). Foi realizada análise histopatológica hepática por HE, além do peso absoluto e relativo dos tecidos hepático e adiposo branco retroperitoneal, periepididimal e inguinal. Resultados: Na análise intergrupo em relação ao PC, observou-se redução significativa no grupo TF, assim como nos consumos de água e ração que foram significativamente menores após 8 semanas: Na análise de expressão gênica hepática encontramos aumento de PGC-1Alfa (p=0,002) e menor de CPT-1Alfa p=0,03) no grupo LTF após 8 semanas de TFA. No músculo Soléo encontramos maior expressão dos genes: PGC-1Alfa (p=0,002) e CPT-1Alfa (p=0,01). Em relação a MDA e carbonilas não houve diferença intergrupo, assim como em SOD, CAT e GST. Entretanto, quando analisamos o sistema antioxidante não enzimático, encontramos que os TF obtiveram maior nível de: sulfídrilas (p=0,02), GSH (p=0,001) e GSH/GSSG (p=0,02), além maior ativação das enzimas metabólicas: citrato sintase (p=0,004) e Beta-HAD (p=0,01). No peso dos órgãos, o TF demonstrou menor peso absoluto e relativo hepático e retroperitoneal. Na análise histológica, não houve diferença significante. Conclusões: Nossos dados demonstram que TFA melhorou o controle do PC, hiperfagia e peso do fígado e retroperitoneal, funcionalidade mitocondrial e metabolismo oxidativo em (ob/ob) com DHGNA. Há necessidade uma intervenção a longo prazo com TFA, para que se posso visualizar possíveis melhorias histológicas / Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is one of the most common forms of liver disease, affecting about 20% to 30% of the adult population, being found more often in obese individuals (~ 90%). Among the main etiological factors are insulin resistance, mitochondrial dysfunction and oxidative stress. To date, no specific pharmacological treatment for NAFLD, so lifestyle modifications such as: reduction in BW, diet and regular practice of physical exercise are effective, however it is not yet elucidated what the main impacts of physical exercise on NAFLD. Therefore, we proposed an experimental study that evaluated the effect of physical training on oxidative metabolism, hepatic and muscular mitochondrial function (soles) and hepatic lipogenesis in an ob / ob model of NAFLD. We used 14 (ob / ob) with leptin deficiency and divided into two groups: Sedentary (SED) = 7 and Trained (TF = 7) according to the mean BW balance. These animals were submitted to an 8-week protocol of aerobic physical training (AET) at 60% of the maximum velocity obtained in the running test performed on the last day of the week of adaptation to AET. In the fourth week the intensity adjustment was only done in the TF and the running capacity test was amplified in the eighth week in both groups to evaluate the performance of the animals in the variables linked to the AET. It was evaluated throughout the protocol: body weight (BW) on average, percentage, BW evolution and water and feed consumption. In the intrahepatic and muscular gene expression were analyzed: PGC-1Alpha, CPT-1Alpha and PPAR-Alpha related to mitochondrial functionality, in addition liver was analyzed: SREBP1. In the oxidative metabolism, we analyzed: biomarkers (MDA and carbonyls), enzymatic activity of SOD, CAT and GST, non-enzymatic anti-oxidant system: sulfhydryl, GSH and GSH / GSSG, metabolic enzymes (Citrate synthase and Beta-HAD). Hepatic histopathological analysis was performed by HE, in addition to the absolute and relative weight of the hepatic and white retroperitoneal, periepididimal and inguinal adipose tissues. In the intergroup analysis in relation to BW, a significant reduction was observed in the TF group, as well as in the water and feed intakes that were significantly lower after 8 weeks: In the analysis of hepatic gene expression we found an increase of PGC-1Alpha (p = 0.002) and CPT-1 = 0.0Alpha 3) in the TF group after 8 weeks of AET. In the soleus we found higher expression of the genes: PGC-1Alpha (p= 0.002) and CPT-1Alpha (p = 0.01). In relation to MDA and carbonyls there was no intergroup difference, as in SOD, CAT and GST. When we analyzed the non-enzymatic anti-oxidant system, we found that the TF had a higher activity of: sulfhydryls (p = 0.02), GSH (p = 0.001) and GSH / GSSG (p = 0.02) metabolic enzymes: citrate synthase (p = 0.004) and Beta-HAD (p = 0.01). In the weight of the organs the TF showed lower absolute and relative hepatic and retroperitoneal weight. In the histological analysis, there was no significant difference. Our data demonstrate that AET improved BW control, hyperphagia and liver and retroperitoneal weight, mitochondrial functionality and oxidative metabolism in (ob / ob) with NAFLD. Long-term AET intervention is needed so that we can visualize possible histological improvements. We considered the effective AET to improve aspects related to NAFLD