Os benefícios à saúde relacionados ao consumo moderado de vinho incluem diferentes mecanismos, nos quais estão envolvidos tanto etanol quanto compostos fenólicos que são constituintes do mesmo. Com o objetivo de avaliar variações glicêmicas, ponderais e o depósito de triglicérides, colesterol e glicogênio hepáticos com uso regular de vinho tinto em camundongo ApoE Knockout, foram utilizados 60 camundongos machos adultos ApoE Knockout de peso médio de 30 gramas, distribuídos em três grupos de 20 animais: grupo vinho, grupo etanol e grupo água, os quais receberam 50 mL de vinho e 50 mL água, 6mL de etanol e 94mL de água e somente água respectivamente por quatro meses. Os parâmetros avaliados foram: variações glicêmicas, ponderais, acúmulo de triglicerídeos, colesterol e glicogênio hepáticos. O grupo vinho teve em relação a sua massa corporal uma área sob a curva maior que a dos outros dois grupos, mas com um percentual pequeno de aumento. A concentração do triglicerídeo hepático foi maior no grupo vinho 57% em relação ao grupo etanol, que foi 31,6% menor que o controle (p<0,01%). A concentração do colesterol hepático foi menor no grupo vinho (23,6%), assim como no grupo etanol (24,5%), (p<0,05%). A concentração do glicogênio hepático foi maior no grupo vinho (16%), porém não alcançando significado estatístico. A glicemia em jejum no dia da eutanásia foi maior no grupo etanol em relação aos demais grupos, porém não demonstrou diferença estatisticamente significante. Na análise histológica não foi observada diferença significativa entre os grupos, embora o peso médio em gramas nas gorduras, retroperitoneal e subcutâneas tenha sido aproximadamente duas vezes maior no grupo vinho. Concluiu-se que neste estudo o uso regular e crônico de vinho tinto aumentou triglicerídeo hepático, porém o álcool diminui o colesterol hepático. O aumento do triglicerídeo pode ser devido ao alto valor calórico do vinho ou alguma propriedade lipogênica desconhecida que levou ao aumento importante das gorduras retroperitoneais e subcutâneas em camundongos ApoE Knockout. / The benefits to health related to regular consume of red wine includes different mechanisms in which are involved both ethanol and fenolics compounds of the wine. With the objective to evaluate glycemia, lipid profile and weight variations with regular use of red wine by ApoE Knockout mices, sixty adults ApoE Knockout mices weighing around 30g were distributed into 3 groups of 20 animals each: 1.Wine that received 50mL of wine plus 50mL of water, 2. Ethanol and Water groups, 6mL of ethanol plus 94mL of water and just water respectively for 4 months. We evaluate glycemia, weight variations and liver glycogen, triglycerides and cholesterol. The wine group had in relation to its mass body an area under the curve larger than the other two groups, but with a small percentage of increase. The concentration of liver triglycerides was higher in the wine 57% compared to ethanol group, which was 31.6% lower than the control (p<0.01%). The concentration of liver cholesterol was lower in wine (23.6%) and in ethanol group (24.5%) (p<0.05%). The liver glycogen concentration was higher in the wine (16%), although not reaching statistical significance. The fasting glicemia on the day of euthanasia was higher in the ethanol group compared to other groups, but not statistically significant difference. In histological analysis was not significantly different between groups, although the average weight in grams fat, retroperitoneal and subcutaneous was approximately two times higher in the wine group. It was concluded that in this study the regular and chronic use of red wine increased liver triglyceride, however alcohol decreases liver cholesterol. The increase of the triglyceride may be due to the high caloric value of wine or some lipogenic unknown property that led to an important increase in retroperitoneal and subcutaneous fat tissue in ApoE Knockout mice.

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Of the factors that can promote hypertension, food behavior is highlighted in relation to unhealthy eating habits present in western diet. Thus, present study sought to evaluate some aspects of this pathology in several situations, and themes were discussed separately in two chapters. In the first moment, effect of maternal hyperlipidic diet on metabolic and autonomic parameters in offspring was evaluated. It is known which obesity induced by maternal diet can modify central regulatory pathways of the fetus, mainly long-term regulation of appetite, but no work sought to evaluate the influence of the maternal hyperlipidic diet (HD) on cardiovascular and autonomic parameters in the offspring . Female Holtzman rats (280-300 g) were divided into two groups. One group received standard diet (SD) and other HD. The animals had free access to SD or HD for 6 weeks prior and during gestation and lactation period. All pups were weaned after 21 days of life and had free access to SD. After one week some offspring and mothers were submitted to glycemic test and later euthanized for removal of adipose tissue and blood. Other offspring were submitted to in situ preparation. DH increased adipose tissue in all females, but was able to change only metabolic triacylglycerols concentration. Offspring of HFD dams (OffHFD) showed an increase in adipose tissue and total cholesterol and HDL levels. Offspring of SD dams (OffSD) showed decrease in sympathetic activity after pre-colicular transection. This effect was not observed in males offspring of mothers with HFD (OffHFD). KCN infusion caused similar increases in abdominal activity (ABD), in phrenic nerve frequency (PNA f) and sympathetic activity (SNA), but in OffHFD this increase in SNA was smaller. KCN caused increase in phrenic nerve amplitude (PNA) and was higher in OffHFD. Hypercapnia resulted in increase in SNA, ABD and PNA and decrease in PNA f in both groups. The decrease in PNA f was more pronounced in OffHFD and increased PNA was higher in OffHFD. Phenylephrine caused in both groups decrease in SNA, ABD and PNA, and generated an increase in PNA f. The reduction of SNA was higher in OffHFD. These results suggest that maternal HFD during fetal development alters central connections in offspring. In second moment oxytocin effects on vascular reactivity and its role in hypernatremia-induced responses were evaluated. Changes in volume and/or extracellular compartments composition are known to evoke various autonomic, cardiovascular and hormonal responses that to modulate renal excretion of water and sodium. The main vegetative adjustments are: renal vasodilation and oxytocin secretion. Regulation of osmolarity and volume is critical for survival. Despite knowledge, no study evaluated interaction between renal sympathetic activity and oxytocin secretion on renal and cardiovascular responses induced by sodium overload. Male Wistar rats (280–350 g) were anesthetized with sodium thiopental (40 mg/kg, i.v.). Animals were also instrumented for measurement of mean arterial pressure (MAP) and renal blood flow (RBF). Renal vascular conductance (RVC) was calculated as the ratio of RBF by MAP. In anesthetized rats (n = 6), OT infusion (0.03 μg/kg, i.v.) induced renal vasodilation. Ex vivo experiments demonstrated that OT caused renal artery relaxation. Blockade of OT receptors (OTR) reduced these responses to OT, indicating a direct effect of this peptide on OTR on this artery. Hypertonic saline (3 M NaCl, 1.8 ml/kg b.wt., i.v.) was infused over 60 s. In sham rats (n=6), hypertonic saline induced renal vasodilation. The OXTR antagonist (AT; n=7) and renal denervation (RX) reduced the renal vasodilation induced by hypernatremia. Atosiban with renal denervation (RX+AT; n=7) completely abolished renal vasodilation induced by sodium overload. Intact rats excreted 51% of the injected sodium within 90 min. Natriuresis was slightly blunted by atosiban and renal denervation (42% and 42% of load, respectively), whereas atosiban with renal denervation reduced sodium excretion to 16% of the load. These results suggest that OT and renal nerves are involved in renal vasodilation and natriuresis induced by acute plasma hypernatremia. The understanding of regulatory mechanisms activated both during obesity and during hyperosmolarity allows greater possibility development new therapeutic tools for hypertension prevention and treatment. / A hipertensão arterial é uma das patologias mais comuns que afetam a população. Dentre os fatores que podem propiciar a hipertensão o comportamento alimentar ganha destaque no que se referem aos hábitos alimentares não saudáveis presentes na dieta ocidental. Sendo assim, o presente trabalho procurou avaliar alguns aspectos dessa patologia em diversas situações, e os temas foram discutidos de forma separada em dois capítulos. No primeiro momento avaliou-se o efeito da dieta hiperlipídica materna sobre os parâmetros metabólicos e autonômicos na prole. Sabe-se que a obesidade induzida pela dieta materna pode modificar os caminhos regulatórios centrais do feto, principalmente a regulação em longo prazo do apetite, porém nenhum trabalho procurou avaliar a influência da dieta hiperlipídica (DH) materna sobre os parâmetros cardiovasculares e autonômicos na prole. Ratas Holtzman adultas (280 - 300 g) foram divididas em dois grupos. Um grupo recebeu dieta padrão (DP) e o outro grupo DH. Os animais tiveram acesso livre a DP ou DH durante 6 semanas prévias (período de pré-gestação) e durante período de gestação e lactação. Todos os filhotes foram desmamados após 21 dias de vida e tiveram livre acesso a DP. Após uma semana alguns filhotes e as mães foram submetidos ao teste glicêmico e posteriormente eutanasiadas para retirada de tecido adiposo e sangue. Os outros filhotes foram submetidos à preparação coração-bulbo-hipotálamo (in situ). A DH aumentou o tecido adiposo nas ratas, mas foi capaz de alterar apenas as concentrações metabólicas de triacilgliceróis nesses animais. Filhotes machos de mães com DH (FMDH) apresentaram aumento no tecido adiposo, aumento nos níveis de colesterol total e nos níveis de HDL. Filhotes machos de mães com DP (FMDP) apresentaram redução da atividade simpática após transecção pré-colicular. Esse efeito não foi observado nos FMDH. A infusão de KCN provocou aumentos similares entre FMDP e FMDH quanto à atividade abdominal (ABD), na frequência do nervo frênico (f PNA) e na atividade simpática torácica (SNA), porém, no grupo FMDH esse aumento na SNA foi menor. O KCN provocou um aumento na amplitude do nervo frênico (PNA) sendo maior em FMDH. A hipercapnia provocou nos filhotes um aumento na SNA, na ABD e na PNA e gerou uma diminuição na f PNA em ambos os grupos. A diminuição na f PNA foi mais acentuada em FMDH e o aumento da PNA foi maior em FMDH. A fenilefrina provocou nos dois grupos uma diminuição na SNA, na ABD e na PNA, e gerou um aumento na f PNA. A simpatoinibição foi maior em FMDH. Esses resultados sugerem que a DH materna durante desenvolvimento fetal provavelmente altera as conexões centrais na prole. No segundo momento avaliou-se os efeitos da ocitocina sobre a reatividade vascular e seu papel nas respostas induzidas pela hipernatremia. Sabe-se que alterações no volume e/ou na composição dos compartimentos extracelulares evocam várias respostas autonômicas, cardiovasculares e hormonais que atuam em conjunto para modular a excreção renal de água e sódio. Os principais ajustes vegetativos são: vasodilatação renal e secreção de ocitocina. A regulação da osmolaridade e do volume é fundamental para sobrevivência. Apesar do vasto conhecimento na área nenhum estudo avaliou a interação entre a atividade simpática renal e a secreção de ocitocina sobre as respostas renais e cardiovasculares induzidas pela sobrecarga de sódio. Ratos Wistar machos (280-350 g) foram anestesiados e instrumentalizados para implantação de cateteres na bexiga, na veia e na artéria femoral e também para medição da pressão arterial média (PAM) e fluxo sanguíneo renal (FSR). Em ratos anestesiados (n = 6), a infusão de OT (0,03 μg/kg, i.v.) induziu vasodilatação renal. Em experimentações ex vivo a OT causou relaxamento da artéria renal. O bloqueio dos receptores de OT (OTR) reduziu essas respostas à OT, indicando um efeito direto desse peptídeo em seu receptor nesta artéria. O bloqueio dos receptores de ocitocina e a desnervação renal reduziu a vasodilatação renal e natriurese induzida pela sobrecarga de sódio aguda e a combinação do antagonista de receptores de ocitocina e a desnervação renal aboliram completamente a vasodilatação renal e reduziram ainda mais a natriurese induzida pela hipernatremia. Estes resultados sugerem que a OT e os nervos renais estão envolvidos na vasodilatação renal e natriurese induzida por hipernatremia aguda. O amplo conhecimento na área e a compreensão dos mecanismos regulatórios ativados tanto durante a obesidade quanto durante hiperosmolaridade permite uma maior possibilidade de desenvolvimento de novas ferramentas terapêuticas para a prevenção e tratamento da hipertensão.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O estado nutricional e hormonal em fases iniciais de desenvolvimento (gestação e lactação) está relacionado a alterações epigenéticas, que podem levar ao desenvolvimento de doenças. A obesidade infantil está relacionada com a ocorrência da obesidade na idade adulta, resistência à insulina e maior risco cardiometabólico. Em estudos experimentais, a superalimentação neonatal causa obesidade e aumenta o risco de doenças cardiovasculares. Estes animais apresentam obesidade visceral, hiperfagia, hiperleptinemia e hipertensão na idade adulta. Previamente, demonstramos que a hiperleptinemia neonatal causa hiperfunção da medula adrenal e microesteatose na idade adulta. No presente estudo avaliamos a função adrenal de ratos adultos obesos no modelo de superalimentação neonatal por redução do tamanho da ninhada e a sensibilidade as catecolaminas no tecido adiposo visceral (TAV) e no fígado. Ao nascimento todas as ninhadas tiveram seu número de filhotes ajustados para 10. Para induzir a superalimentação neonatal, o tamanho da ninhada foi reduzido de dez para três filhotes machos no terceiro dia de lactação até o desmame (SA), enquanto que o grupo controle permaneceu com 10 filhotes durante toda a lactação. Após o desmame, os ratos tiveram livre acesso à dieta padrão e água até 180 dias (1 animal de cada ninhada, n = 7). O TAV e as glândulas adrenais foram pesadas. As contrações hormonais séricas, o conteúdo hepático de glicogênio e triglicerídeos foram avaliados por kits comerciais. O conteúdo e a secreção de catecolaminas adrenais foram avaliados utilizando o método do trihidroxindol. O conteúdo dos hormônios eixo hipotálamo-hipófise-córtex adrenal, das enzimas da via de síntese das catecolaminas na glândula adrenal, ADRB2 no fígado e ADRB3 no TAV foram determinados por Western blotting ou imunohistoquímica. As diferenças foram consideradas significativas quando p <0,05. Aos 180 dias de vida, o grupo SA apresentou maior massa corporal (+15%), maior consumo alimentar (+15%) e maior adiposidade visceral (+79%). Os hormônios do eixo hipotálamo-hipófise-córtex-adrenal não foram alterados. O grupo SA apresentou maior expressão de tirosina hidroxilase e de DOPA descarboxilase (+31% e 90%, respectivamente); conteúdo de catecolaminas adrenais (absoluta: 35% e relativa: 40%), e secreção de catecolaminas, tanto basal quanto estimulada por cafeína (+35% e 43%, respectivamente). O conteúdo ADRB3 no TAV não foi alterado nos grupo SA, entretanto o ADRB2 no fígado apresentou-se menor (-45%). O grupo SA apresentou maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos no fígado (+79% e +49%, respectivamente), além de microesteatose. A superalimentação neonatal resulta em hiperativação adrenomedular e aparentemente está associada a preservação da sensibilidade às catecolaminas no VAT. Adicionalmente sugerimos que o maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos hepático seja devido a menor sensibilidade as catecolaminas. Tal perfil pode contribuir para a disfunção metabólica hepática e hipertensão arterial que são características deste modelo de obesidade programada. / Nutritional and hormonal status at early phases of development are related to epigenetic changes, promoting disease development. Childhood overweight is related with late obesity, insulin resistance and higher cardiometabolic risk. Rats overfed during lactation show higher visceral adiposity, hyperphagia, leptin resistance and hypertension in adulthood. Previously, we demonstrated that neonatal hyperleptinemia is associated with adrenal medullary hyperfunction and liver steatosis at adulthood. Here, we evaluated the adrenal function and liver tissue of adult obese rats that were overfed during lactation. To induce early overfeeding, the litter size was reduced from ten to three male pups at the third day of lactation until weaning (SL). Control group had ten rats per litter (NL). After weaning, rats had free access to standard diet and water until 180 days old (1 animal from each litter, n=7). Significant differences had p<0.05. The SL group presented higher adrenal catecholamine content (absolute: +35% and relative: +40%), tyrosine hydroxylase (+31%), DOPA decarboxylase (+90%) protein contents, basal and caffeine-induced catecholamine in vitro secretion (+35% and +43%, respectively). However, hormones of the hypothalamic-pituitary-adrenal cortex axis were unchanged. The &#946;3-adrenergic receptor content in visceral adipose tissue was unchanged in SL rats, but the &#946;2-adrenergic receptor in the liver was lower (-45%). SL group showed higher glycogen and triglycerides contents in liver (+79% and +49%, respectively), which showed microesteatosis. Although the neonatal overfeeding leads to higher adrenomedullary function, adult obese SL rats have a dysfunction in hepatic &#946;2-adrenergic receptor, which can contribute for the hepatic dysfunction characteristic of liver obesity complications.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A morbidade e mortalidade por doenças cardiovasculares demonstram tendência geral de declínio, mas, em países em desenvolvimento como o Brasil a ocorrência destes eventos é crescente. A obesidade e principalmente a localização intra-abdominal de gordura, relaciona-se com a ocorrência de doença crônica e diferentes tipos de dietas tem sido testados na busca pela efetiva redução da adiposidade. Fatores biológicos como a resistência à insulina pode interferir na resposta obtida com intervenções nutricionais. O objetivo deste estudo foi avaliar se a perda de peso e as mudanças ocorridas na composição corporal de mulheres saudáveis, eutróficas ou com sobrepeso, submetidas a um programa de prevenção de ganho de peso foram influenciadas pela resistência à insulina no inicio da intervenção. Trata-se de um estudo observacional prospectivo. 203 mulheres foram alocadas randomicamente para dieta de baixo e alto índice glicêmico. Destas, 185, foram avaliadas quanto a presença de resistência a insulina na linha de base, 34,6% foram classificadas como resistentes a insulina segundo o índice HOMA-IR, no ponto de corte 2,71. As medidas antropométricas de localização de gordura, circunferência da cintura (CC) e relação cintura quadril (RCQ) associaram-se com a resistência a insulina do inicio do estudo, sendo a RCQ a mais fortemente associada (razão de prevalência: 2,28; p=0,0005, enquanto que para CC o valor foi 1,53; p=0,04). A análise da modificação do peso e das medidas antropométricas de composição corporal ao longo dos 6 meses de acompanhamento não demonstrou diferença estatisticamente significante entre os grupos com e sem resistência a insulina. Em conclusão, embora a resistência à insulina tenha se correlacionado com a localização de gordura avaliada principalmente pela relação cintura quadril no inicio do estudo, ela não foi capaz de explicar mudanças na composição corporal e de peso em resposta a uma intervenção nutricional. / Pups leptin injection on the first 10 days of lactation programmes for higher food intake (FI), body mass (BM), lean mass, thyroid function, hyperleptinemia and resistance to its action and lower leptin receptor (ObRb) expression on 150 days-old rats. When mothers were leptin-treated on the last 3 days of lactation, it seems to reproduce partially this programming effect, except for higher visceral fat mass (VFM). So, we evaluated the offspring metabolic phenotype when the mothers were treated with leptin in the first 10 days of lactation. On birth, the lactating Wistar rats were divided into: Leptin (LEP) treated with recombinant leptin (8mg/100g, PC, sc) for the first 10 days of lactation and Control (C) saline-treated in the same conditions. The mothers BM and FI were monitored daily and they were milked at the 21st day of lactation. LEP mothers had lower BM during lactation (~6%, p <0.05) and normal FI. The mothers sacrifice occurred to the end of lactation. The leptin concentration of LEP mothers was normal in serum and milk, while T3 was normal in serum and higher in milk (+30%, p <0.05). The offspring BM and FI was monitored daily and accompanied by 4 on 4 days after weaning until 180 days of age. The LEP offspring had lower BM during lactation (~5%, p<0.05) and from the day 69 onward higher BM (+10%, p<0.05), while the FI was higher (+17%, p<0.05) at day 145 onward. The leptin resistance test was performed at 30 and 180 days. Both group was subdivided into: CLEP and LEPLEP treated with leptin (0.5 mg / kg / ip PC); CSAL and LEPSAL treated with saline. The animals were sacrificed at 21, 30 and 180 days. We collected the VFM, carcass, blood (glycemia, leptin, total T3 and T4, TSH, insulin) and liver (GPDm activity). LEP offspring had higher T3 at 21 days, but not significant (p = 0.06) and when they were 30 days-old they already present leptin resistance and lower serum T3 (-20%,p<0.05). At 180 days they had higher VFM (+57%, p<0.05), total body fat (+40%, p<0.05), leptin resistance, hyperleptinemia (+1,35x, p<0.05) with normal 125I thyroid uptake, serum T4 and TSH and lower GPDm activity at 30 and 180 day (-42% and -57%,p< 0.05 respectively). So, the mother's hyperleptinaemia in the beginning of lactation programs as early as the 30 days-old offspring: leptin resistance and hypothyroidism, probably by a higher leptin transfer through the milk. We suggested that the levels of leptin in early lactation are determinants of the physiological regulation of energy balance in adulthood. We suggest that the programming effects are dependent on the way that leptin reaches the offspring. The present study seems more physiological and reproduces almost completely the programming effect in the adulthood when the mothers were leptin-injected at the end of lactation and, partially reproduces the effects when leptin was directally injected in the pups.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A obesidade, doença resultante do acúmulo excessivo de gordura corporal, é importante fator de risco para diabetes mellitus tipo 2, dislipidemias e doenças cardiovasculares, doenças de alta prevalência em todo o mundo. O processo de transição nutricional decorrente da globalização contribuiu para o crescente número de indivíduos com obesidade, principalmente pela modificação nos hábitos alimentares da população, com ampla inclusão de produtos industrializados ricos em gordura saturada, sal e açúcar, denominada dieta ocidental. Os mecanismos pelos quais a obesidade induzida por dieta leva ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares ainda não estão completamente esclarecidos na literatura, porém sabe-se que a obesidade leva ao comprometimento da função cardíaca e do metabolismo energético, aumentando a morbidade e mortalidade. Em grande parte dos estudos relacionados à obesidade, o metabolismo energético celular comprometido associa-se à disfunção mitocondrial. Neste contexto, torna-se importante avaliar a função mitocondrial na obesidade, visto que as mitocôndrias são organelas com funções-chave no metabolismo energético. No presente estudo, avaliamos inicialmente o efeito obesogênico da dieta ocidental em camundongos Swiss por 16 semanas a partir do desmame. Para tal, analisamos a ingestão alimentar, evolução da massa corporal, Índice de Lee, peso das gorduras epididimal e retroperitoneal, peso e morfologia do fígado, relação entre o peso do fígado/massa corporal, peso do ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal, glicemia de jejum e teste intraperitoneal de tolerância à glicose. Avaliamos também o consumo de oxigênio das fibras cardíacas através da respirometria de alta resolução. Além disso, o conteúdo das proteínas envolvidas no metabolismo energético: Carnitina Palmitoil Transferase 1 (CPT1), proteína desacopladora 2 (UCP2), Transportadores de glicose 1 e 4 (GLUT1 e GLUT4), proteína quinase ativada por AMP (AMPK), proteína quinase ativada por AMP fosforilada (pAMPK), receptor de insulina &#946; (IR&#946;) e substrato do receptor de insulina 1 (IRS-1) foi determinado por western blotting. Nossos resultados confirmaram o caráter obesogênico da dieta ocidental, visto que os camundongos submetidos a esta dieta (GO), apresentaram-se hiperfágicos (P<0,001) e obesos (72,031,82, P<0,001), com aumento progressivo no ganho de massa corporal. Além do aumento significativo dos parâmetros: Índice de Lee (362,902,44, P<0,001), gorduras epididimal e retroperitonial (3,310,15 e 1,610,11, P<0,001), relação entre o peso do fígado/massa corporal (0,060,003, P<0,001) e peso de ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal (0,080,002, P<0,01), hiperglicemia de jejum (192,1014,75, P<0,01), intolerância à glicose (P<0,05, P<0,01) e deposição ectópica de gordura no fígado. A respirometria de alta resolução evidenciou disfunção mitocondrial cardíaca no grupo GO, com reduzida capacidade de oxidação de carboidratos e ácidos graxos (P<0,001) e aumento do desacoplamento entre a fosforilação oxidativa e a síntese de ATP (P<0,001). Os resultados de western blotting evidenciaram aumento nos conteúdos de CPT1 (1,160,08, P<0,05) e UCP2 (1,080,06, P<0,05) e redução no conteúdo de IRS-1 (0,600,08, P<0,05). Não houve diferença significativa nos conteúdos de GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK e IR&#946;. Em conclusão, o consumo da dieta ocidental resultou no desenvolvimento de obesidade com disfunção mitocondrial associada a alterações no metabolismo energético. / Obesity, a disease resulting from excessive accumulation of body fat is a risk factor for type 2 diabetes, dyslipidemia and cardiovascular diseases, which are of high prevalence worldwide. Nutritional transition, a process associated with globalization, has contributed to growing obesity, mainly by changing eating habits of the population, with broad inclusion of industrial products high in saturated fat, salt and sugar, the called Western diet. The mechanisms by which diet-induced obesity leads to cardiovascular disease are not completely understood, but it is known that obesity leads to impairment of cardiac function and energy metabolism, increasing morbidity and mortality. In most obesity studies, the related cellular energy metabolism is compromised associated with mitochondrial dysfunction. In this context, it becomes important to asses mitochondrial function in obesity, since mitochondria are organelles with key roles in energy metabolism. In the present study, we evaluated the effect of the Western diet in Swiss mice for 16 weeks from weaning. We analyzed the food intake, changes in body weight, Lee index, weight of epididymal and retroperitoneal fat, weight and morphology of the liver, the ratio of liver weight /body weight, weight of the left ventricle (LV)/body weight , fasting plasma glucose and intraperitoneal glucose tolerance test. We also evaluated the oxygen consumption of cardiac fibers by high-resolution respirometry. Furthermore, proteins content involved in energy metabolism: carnitine palmitoyl transferase 1 (CPT1), uncoupling protein 2 (UCP2), glucose transporters 1 and 4 (GLUT1 and GLUT4), AMP-activated protein kinase (AMPK), AMP-activated protein kinase phosphorylated (pAMPK), insulin receptor &#946; (IR&#946;) and insulin receptor substrate 1 (IRS-1) was determined by western blotting. Our results confirmed the obesogenic role of the Western diet. Thus, mice subjected to Western diet (WG), presented hyperphagia (P<0.001) and obesity (72.031.82, P<0.001), with a progressive increase in body mass gain. Also, the WG group compared to control had statistically significant increase of the all parameters studied: Lee index (362.902.44, P<0.001), epididymal and retroperitoneal fat (3.310.15 and 1.610.11, P<0.001), ratio of liver weight/body weight (0.060.003, P<0.001) and weight of the left ventricle (LV)/body weight (0.080.002, P<0.01), fasting hyperglycemia (192.1014.75, P<0.01), glucose intolerance (P<0.05, P<0.01) and ectopic fat deposition in liver. High-resolution respirometry showed cardiac mitochondrial dysfunction in the WG group, with reduced capacity of oxidation of carbohydrates and fatty acids and increased uncoupling between oxidative phosphorylation and ATP synthesis. Western blotting results revealed an increase in CPT1 (1.160.08, P<0.05) and UCP2 (1.080.06, P<0.05) content and reduction in IRS-1 content (0.600.08, P<0.05). There was no statistically significant difference in the GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK and IR&#946; content. In conclusion, the Western diet consumption resulted in the development of obesity with mitochondrial dysfunction associated to alterations in energy metabolism.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O estado nutricional e hormonal em fases iniciais de desenvolvimento (gestação e lactação) está relacionado a alterações epigenéticas, que podem levar ao desenvolvimento de doenças. A obesidade infantil está relacionada com a ocorrência da obesidade na idade adulta, resistência à insulina e maior risco cardiometabólico. Em estudos experimentais, a superalimentação neonatal causa obesidade e aumenta o risco de doenças cardiovasculares. Estes animais apresentam obesidade visceral, hiperfagia, hiperleptinemia e hipertensão na idade adulta. Previamente, demonstramos que a hiperleptinemia neonatal causa hiperfunção da medula adrenal e microesteatose na idade adulta. No presente estudo avaliamos a função adrenal de ratos adultos obesos no modelo de superalimentação neonatal por redução do tamanho da ninhada e a sensibilidade as catecolaminas no tecido adiposo visceral (TAV) e no fígado. Ao nascimento todas as ninhadas tiveram seu número de filhotes ajustados para 10. Para induzir a superalimentação neonatal, o tamanho da ninhada foi reduzido de dez para três filhotes machos no terceiro dia de lactação até o desmame (SA), enquanto que o grupo controle permaneceu com 10 filhotes durante toda a lactação. Após o desmame, os ratos tiveram livre acesso à dieta padrão e água até 180 dias (1 animal de cada ninhada, n = 7). O TAV e as glândulas adrenais foram pesadas. As contrações hormonais séricas, o conteúdo hepático de glicogênio e triglicerídeos foram avaliados por kits comerciais. O conteúdo e a secreção de catecolaminas adrenais foram avaliados utilizando o método do trihidroxindol. O conteúdo dos hormônios eixo hipotálamo-hipófise-córtex adrenal, das enzimas da via de síntese das catecolaminas na glândula adrenal, ADRB2 no fígado e ADRB3 no TAV foram determinados por Western blotting ou imunohistoquímica. As diferenças foram consideradas significativas quando p <0,05. Aos 180 dias de vida, o grupo SA apresentou maior massa corporal (+15%), maior consumo alimentar (+15%) e maior adiposidade visceral (+79%). Os hormônios do eixo hipotálamo-hipófise-córtex-adrenal não foram alterados. O grupo SA apresentou maior expressão de tirosina hidroxilase e de DOPA descarboxilase (+31% e 90%, respectivamente); conteúdo de catecolaminas adrenais (absoluta: 35% e relativa: 40%), e secreção de catecolaminas, tanto basal quanto estimulada por cafeína (+35% e 43%, respectivamente). O conteúdo ADRB3 no TAV não foi alterado nos grupo SA, entretanto o ADRB2 no fígado apresentou-se menor (-45%). O grupo SA apresentou maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos no fígado (+79% e +49%, respectivamente), além de microesteatose. A superalimentação neonatal resulta em hiperativação adrenomedular e aparentemente está associada a preservação da sensibilidade às catecolaminas no VAT. Adicionalmente sugerimos que o maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos hepático seja devido a menor sensibilidade as catecolaminas. Tal perfil pode contribuir para a disfunção metabólica hepática e hipertensão arterial que são características deste modelo de obesidade programada. / Nutritional and hormonal status at early phases of development are related to epigenetic changes, promoting disease development. Childhood overweight is related with late obesity, insulin resistance and higher cardiometabolic risk. Rats overfed during lactation show higher visceral adiposity, hyperphagia, leptin resistance and hypertension in adulthood. Previously, we demonstrated that neonatal hyperleptinemia is associated with adrenal medullary hyperfunction and liver steatosis at adulthood. Here, we evaluated the adrenal function and liver tissue of adult obese rats that were overfed during lactation. To induce early overfeeding, the litter size was reduced from ten to three male pups at the third day of lactation until weaning (SL). Control group had ten rats per litter (NL). After weaning, rats had free access to standard diet and water until 180 days old (1 animal from each litter, n=7). Significant differences had p<0.05. The SL group presented higher adrenal catecholamine content (absolute: +35% and relative: +40%), tyrosine hydroxylase (+31%), DOPA decarboxylase (+90%) protein contents, basal and caffeine-induced catecholamine in vitro secretion (+35% and +43%, respectively). However, hormones of the hypothalamic-pituitary-adrenal cortex axis were unchanged. The &#946;3-adrenergic receptor content in visceral adipose tissue was unchanged in SL rats, but the &#946;2-adrenergic receptor in the liver was lower (-45%). SL group showed higher glycogen and triglycerides contents in liver (+79% and +49%, respectively), which showed microesteatosis. Although the neonatal overfeeding leads to higher adrenomedullary function, adult obese SL rats have a dysfunction in hepatic &#946;2-adrenergic receptor, which can contribute for the hepatic dysfunction characteristic of liver obesity complications.

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Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A obesidade, doença resultante do acúmulo excessivo de gordura corporal, é importante fator de risco para diabetes mellitus tipo 2, dislipidemias e doenças cardiovasculares, doenças de alta prevalência em todo o mundo. O processo de transição nutricional decorrente da globalização contribuiu para o crescente número de indivíduos com obesidade, principalmente pela modificação nos hábitos alimentares da população, com ampla inclusão de produtos industrializados ricos em gordura saturada, sal e açúcar, denominada dieta ocidental. Os mecanismos pelos quais a obesidade induzida por dieta leva ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares ainda não estão completamente esclarecidos na literatura, porém sabe-se que a obesidade leva ao comprometimento da função cardíaca e do metabolismo energético, aumentando a morbidade e mortalidade. Em grande parte dos estudos relacionados à obesidade, o metabolismo energético celular comprometido associa-se à disfunção mitocondrial. Neste contexto, torna-se importante avaliar a função mitocondrial na obesidade, visto que as mitocôndrias são organelas com funções-chave no metabolismo energético. No presente estudo, avaliamos inicialmente o efeito obesogênico da dieta ocidental em camundongos Swiss por 16 semanas a partir do desmame. Para tal, analisamos a ingestão alimentar, evolução da massa corporal, Índice de Lee, peso das gorduras epididimal e retroperitoneal, peso e morfologia do fígado, relação entre o peso do fígado/massa corporal, peso do ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal, glicemia de jejum e teste intraperitoneal de tolerância à glicose. Avaliamos também o consumo de oxigênio das fibras cardíacas através da respirometria de alta resolução. Além disso, o conteúdo das proteínas envolvidas no metabolismo energético: Carnitina Palmitoil Transferase 1 (CPT1), proteína desacopladora 2 (UCP2), Transportadores de glicose 1 e 4 (GLUT1 e GLUT4), proteína quinase ativada por AMP (AMPK), proteína quinase ativada por AMP fosforilada (pAMPK), receptor de insulina &#946; (IR&#946;) e substrato do receptor de insulina 1 (IRS-1) foi determinado por western blotting. Nossos resultados confirmaram o caráter obesogênico da dieta ocidental, visto que os camundongos submetidos a esta dieta (GO), apresentaram-se hiperfágicos (P<0,001) e obesos (72,031,82, P<0,001), com aumento progressivo no ganho de massa corporal. Além do aumento significativo dos parâmetros: Índice de Lee (362,902,44, P<0,001), gorduras epididimal e retroperitonial (3,310,15 e 1,610,11, P<0,001), relação entre o peso do fígado/massa corporal (0,060,003, P<0,001) e peso de ventrículo esquerdo (VE)/massa corporal (0,080,002, P<0,01), hiperglicemia de jejum (192,1014,75, P<0,01), intolerância à glicose (P<0,05, P<0,01) e deposição ectópica de gordura no fígado. A respirometria de alta resolução evidenciou disfunção mitocondrial cardíaca no grupo GO, com reduzida capacidade de oxidação de carboidratos e ácidos graxos (P<0,001) e aumento do desacoplamento entre a fosforilação oxidativa e a síntese de ATP (P<0,001). Os resultados de western blotting evidenciaram aumento nos conteúdos de CPT1 (1,160,08, P<0,05) e UCP2 (1,080,06, P<0,05) e redução no conteúdo de IRS-1 (0,600,08, P<0,05). Não houve diferença significativa nos conteúdos de GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK e IR&#946;. Em conclusão, o consumo da dieta ocidental resultou no desenvolvimento de obesidade com disfunção mitocondrial associada a alterações no metabolismo energético. / Obesity, a disease resulting from excessive accumulation of body fat is a risk factor for type 2 diabetes, dyslipidemia and cardiovascular diseases, which are of high prevalence worldwide. Nutritional transition, a process associated with globalization, has contributed to growing obesity, mainly by changing eating habits of the population, with broad inclusion of industrial products high in saturated fat, salt and sugar, the called Western diet. The mechanisms by which diet-induced obesity leads to cardiovascular disease are not completely understood, but it is known that obesity leads to impairment of cardiac function and energy metabolism, increasing morbidity and mortality. In most obesity studies, the related cellular energy metabolism is compromised associated with mitochondrial dysfunction. In this context, it becomes important to asses mitochondrial function in obesity, since mitochondria are organelles with key roles in energy metabolism. In the present study, we evaluated the effect of the Western diet in Swiss mice for 16 weeks from weaning. We analyzed the food intake, changes in body weight, Lee index, weight of epididymal and retroperitoneal fat, weight and morphology of the liver, the ratio of liver weight /body weight, weight of the left ventricle (LV)/body weight , fasting plasma glucose and intraperitoneal glucose tolerance test. We also evaluated the oxygen consumption of cardiac fibers by high-resolution respirometry. Furthermore, proteins content involved in energy metabolism: carnitine palmitoyl transferase 1 (CPT1), uncoupling protein 2 (UCP2), glucose transporters 1 and 4 (GLUT1 and GLUT4), AMP-activated protein kinase (AMPK), AMP-activated protein kinase phosphorylated (pAMPK), insulin receptor &#946; (IR&#946;) and insulin receptor substrate 1 (IRS-1) was determined by western blotting. Our results confirmed the obesogenic role of the Western diet. Thus, mice subjected to Western diet (WG), presented hyperphagia (P<0.001) and obesity (72.031.82, P<0.001), with a progressive increase in body mass gain. Also, the WG group compared to control had statistically significant increase of the all parameters studied: Lee index (362.902.44, P<0.001), epididymal and retroperitoneal fat (3.310.15 and 1.610.11, P<0.001), ratio of liver weight/body weight (0.060.003, P<0.001) and weight of the left ventricle (LV)/body weight (0.080.002, P<0.01), fasting hyperglycemia (192.1014.75, P<0.01), glucose intolerance (P<0.05, P<0.01) and ectopic fat deposition in liver. High-resolution respirometry showed cardiac mitochondrial dysfunction in the WG group, with reduced capacity of oxidation of carbohydrates and fatty acids and increased uncoupling between oxidative phosphorylation and ATP synthesis. Western blotting results revealed an increase in CPT1 (1.160.08, P<0.05) and UCP2 (1.080.06, P<0.05) content and reduction in IRS-1 content (0.600.08, P<0.05). There was no statistically significant difference in the GLUT1, GLUT4, AMPK, pAMPK, pAMPK/AMPK and IR&#946; content. In conclusion, the Western diet consumption resulted in the development of obesity with mitochondrial dysfunction associated to alterations in energy metabolism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A morbidade e mortalidade por doenças cardiovasculares demonstram tendência geral de declínio, mas, em países em desenvolvimento como o Brasil a ocorrência destes eventos é crescente. A obesidade e principalmente a localização intra-abdominal de gordura, relaciona-se com a ocorrência de doença crônica e diferentes tipos de dietas tem sido testados na busca pela efetiva redução da adiposidade. Fatores biológicos como a resistência à insulina pode interferir na resposta obtida com intervenções nutricionais. O objetivo deste estudo foi avaliar se a perda de peso e as mudanças ocorridas na composição corporal de mulheres saudáveis, eutróficas ou com sobrepeso, submetidas a um programa de prevenção de ganho de peso foram influenciadas pela resistência à insulina no inicio da intervenção. Trata-se de um estudo observacional prospectivo. 203 mulheres foram alocadas randomicamente para dieta de baixo e alto índice glicêmico. Destas, 185, foram avaliadas quanto a presença de resistência a insulina na linha de base, 34,6% foram classificadas como resistentes a insulina segundo o índice HOMA-IR, no ponto de corte 2,71. As medidas antropométricas de localização de gordura, circunferência da cintura (CC) e relação cintura quadril (RCQ) associaram-se com a resistência a insulina do inicio do estudo, sendo a RCQ a mais fortemente associada (razão de prevalência: 2,28; p=0,0005, enquanto que para CC o valor foi 1,53; p=0,04). A análise da modificação do peso e das medidas antropométricas de composição corporal ao longo dos 6 meses de acompanhamento não demonstrou diferença estatisticamente significante entre os grupos com e sem resistência a insulina. Em conclusão, embora a resistência à insulina tenha se correlacionado com a localização de gordura avaliada principalmente pela relação cintura quadril no inicio do estudo, ela não foi capaz de explicar mudanças na composição corporal e de peso em resposta a uma intervenção nutricional. / Pups leptin injection on the first 10 days of lactation programmes for higher food intake (FI), body mass (BM), lean mass, thyroid function, hyperleptinemia and resistance to its action and lower leptin receptor (ObRb) expression on 150 days-old rats. When mothers were leptin-treated on the last 3 days of lactation, it seems to reproduce partially this programming effect, except for higher visceral fat mass (VFM). So, we evaluated the offspring metabolic phenotype when the mothers were treated with leptin in the first 10 days of lactation. On birth, the lactating Wistar rats were divided into: Leptin (LEP) treated with recombinant leptin (8mg/100g, PC, sc) for the first 10 days of lactation and Control (C) saline-treated in the same conditions. The mothers BM and FI were monitored daily and they were milked at the 21st day of lactation. LEP mothers had lower BM during lactation (~6%, p <0.05) and normal FI. The mothers sacrifice occurred to the end of lactation. The leptin concentration of LEP mothers was normal in serum and milk, while T3 was normal in serum and higher in milk (+30%, p <0.05). The offspring BM and FI was monitored daily and accompanied by 4 on 4 days after weaning until 180 days of age. The LEP offspring had lower BM during lactation (~5%, p<0.05) and from the day 69 onward higher BM (+10%, p<0.05), while the FI was higher (+17%, p<0.05) at day 145 onward. The leptin resistance test was performed at 30 and 180 days. Both group was subdivided into: CLEP and LEPLEP treated with leptin (0.5 mg / kg / ip PC); CSAL and LEPSAL treated with saline. The animals were sacrificed at 21, 30 and 180 days. We collected the VFM, carcass, blood (glycemia, leptin, total T3 and T4, TSH, insulin) and liver (GPDm activity). LEP offspring had higher T3 at 21 days, but not significant (p = 0.06) and when they were 30 days-old they already present leptin resistance and lower serum T3 (-20%,p<0.05). At 180 days they had higher VFM (+57%, p<0.05), total body fat (+40%, p<0.05), leptin resistance, hyperleptinemia (+1,35x, p<0.05) with normal 125I thyroid uptake, serum T4 and TSH and lower GPDm activity at 30 and 180 day (-42% and -57%,p< 0.05 respectively). So, the mother's hyperleptinaemia in the beginning of lactation programs as early as the 30 days-old offspring: leptin resistance and hypothyroidism, probably by a higher leptin transfer through the milk. We suggested that the levels of leptin in early lactation are determinants of the physiological regulation of energy balance in adulthood. We suggest that the programming effects are dependent on the way that leptin reaches the offspring. The present study seems more physiological and reproduces almost completely the programming effect in the adulthood when the mothers were leptin-injected at the end of lactation and, partially reproduces the effects when leptin was directally injected in the pups.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O cálcio tem se mostrado útil na regulação do metabolismo energético, favorecendo a perda de peso. Visto que tanto o desmame precoce como a exposição materna à nicotina na lactação são fatores condicionantes para o desenvolvimento de obesidade, hiperleptinemia e resistência à insulina, além de outras alterações endócrinas na idade adulta, decidimos avaliar os possíveis efeitos da suplementação dietética com cálcio sobre as disfunções apresentadas pelos seguintes modelos experimentais: 1) Desmame precoce (DP): ratas lactantes foram envolvidas com atadura para interromper o acesso da prole ao leite nos 3 últimos dias da lactação. As proles das ratas controles tiveram livre acesso ao leite materno durante todo o período da lactação (21 dias). 2) Exposição materna à nicotina (N): Dois dias após o nascimento, ratas lactantes receberam implantes de minibombas osmóticas contendo solução de nicotina (6 mg/kg/dia, 14 dias) ou salina (C), nas mesmas condições. Aos 120 dias de idade, as proles de ambos os modelos de obesidade experimental receberam dieta padrão ou dieta suplementada com cálcio (10g de carbonato de cálcio/kg de ração). O sacrifício ocorreu aos 180 dias de idade. Os dados foram considerados significativos quando p<0,05. Corroborando dados anteriores do nosso grupo, as proles de ambos os modelos de programação (N e DP) apresentaram maior gordura corporal total e visceral, hiperleptinemia, resistência hipotalâmica a leptina e distúrbios na homeostase glicêmica. Além disto, verificamos que as proles N e DP também exibiram aumento dos níveis séricos de 25-hidroxivitamina D3. Todos essas alterações endócrino-metabólicas foram corrigidas pelo tratamento com suplementação com cálcio. Além disso, a prole DP aos 180 dias mostrou hiperfagia e hipertrigliceridemia, que também foram normalizados pela suplementação dietética com cálcio. A prole N apresentou hipotireoidismo, maior conteúdo de catecolaminas e maior expressão de tirosina hidroxilase (TH). A terapia com cálcio reverteu a disfunção adrenal, embora não tenha sido eficaz para normalizar a hipofunção tireoideana. Assim, a suplementação dietética com cálcio normalizou a maioria dos parâmetros da síndrome metabólica observadas nos dois modelos de plasticidade ontogenética. É possível que a redução da adiposidade central induzida pela terapia com cálcio, por si, tenha sido o principal mecanismo que resultou na melhora dos parâmetros estudados. Uma vez que a suplentação de cálcio reverteu as concentrações séricas de 25-hidroxivitamina D3 dos animais obesos, é possível que o efeito anti-obesidade do cálcio também ocorra via ação do calcitriol sobre o adipócito. / Calcium influences energy metabolism regulation and causes body weight loss. Since early weaning and maternal nicotine exposure during lactation programs for obesity, hyperleptinemia, insulin resistance and others endocrine dysfunctions, we studied the possible effect of dietary calcium supplementation on endocrine dysfunctions in these two experimental model of obesity: 1) Early Weaning (EW): lactating rats were involved with a bandage to interrupt the lactation during the last 3 days of standard lactation, and C (control) - dams whose pups had free access to milk during all lactation (21 days). 2) Maternal nicotine exposure (N): Two days after birth, it was implanted on the mothers, osmotic minipumps containing nicotine solution (6 mg/Kg/day, 14 days) or saline (C) in the same condition. At 120 days-old, all offspring received dietary calcium supplementation (10g of calcium carbonate/Kg of rat chow) or standard diet. Rats were killed at 180 days-old. Significant data were p<0.05. As expected, N and DP offspring showed higher visceral and total body fat mass, hyperleptinemia, hypothalamic leptin resistance and insulin resistance. In addition they presented higher serum 25-hydroxyvitamin D3. All these disturbances were corrected after calcium supplementation. Besides, adult EW offspring displayed hyperphagia and hypertriglyceridemia that was normalized with calcium therapy. Also, N offspring presented hypothyroidism, higher tyrosine hydroxylase expression and higher adrenal catecholamine content. Despite calcium treatment have normalized adrenal dysfunction, it did not reverse the hypothyroidism. So, dietary calcium supplementation seems to revert most of the metabolic syndrome parameters observed in our two developmental plasticity models. It is conceivable that the reduction in fat mass per se, induced by calcium therapy, is the main mechanism that improves all parameters. Because serum 25-hydroxyvitamin D3 levels were corrected by calcium supplementation in obese offspring, it is possible that the anti-obesity effect of calcium occurs through calcitriol action on the adipocyte.