Le but de cette étude consiste à démontrer l’impact positif d’une supplémentation en glutamine chez des nageurs élites, afin d’améliorer le statut immunitaire et d’évaluer si les changements plasmatiques de la glutamine peuvent expliquer l’incidence d’infections des voies respiratoires (IVRS). En parallèle, ce projet évalue si les apports alimentaires influencent la glutamine plasmatique et l’incidence d’IVRS. L’étude s’est effectuée auprès de 14 athlètes élites (8 hommes, 6 femmes). Chaque athlète a participé aux deux conditions expérimentales : un supplément de glutamine et une solution placebo isocalorique. Les périodes de supplémentation se déroulaient sur sept jours, incluant trois journées consécutives de compétition. Le profil hématologique, après les compétitions, montre qu’un supplément de glutamine n’améliore pas significativement la concentration plasmatique en glutamine ni les niveaux de cytokines comparativement à une solution placebo. Bien que les résultats soient semblables sous les deux conditions, les niveaux post-compétition ont tendance à être supérieurs aux valeurs pré-supplémentation, lorsqu’un apport exogène en glutamine est fourni à l’organisme alors que les concentrations plasmatiques de glutamine tendent à diminuer lorsqu’une solution placebo est administrée (p=0.067). L'incidence d’IVRS ne peut être expliquée par une faible concentration plasmatique de glutamine ni par un apport exogène de glutamine. On observe cependant une augmentation d’IVRS suite aux compétitions, soient de 8 athlètes pour le groupe placebo contre 3 au groupe glutamine. Les athlètes atteints d'IVRS semblent consommer moins d'énergie totale (kcal) et de protéines que les athlètes sains (p=0.060). Les résultats obtenus ne démontrent pas qu’une supplémentation en glutamine améliore le profil immunitaire et ne prévienne l’incidence d’IVRS, mais ils soulèvent l’hypothèse qu’un apport exogène en glutamine stabilise les niveaux plasmatiques de glutamine, permettant aux athlètes de poursuivre leurs entraînements et de récupérer efficacement. / The purposes of this study were to determine the positive impacts of glutamine supplementation upon immune system status and to determine whether changes in plasma glutamine relate to the appearance of upper respiratory tract infections (URTI) in elite swimmers. Furthermore, this study evaluated dietary intakes and its influence on immune parameters and URTI incidence. Fourteen athletes (8 men, 6 women) took part of the study. Each athlete participated in both experimental conditions: glutamine supplement and an isocaloric solution placebo. The supplementation period lasted seven day, including three consecutive competing days. Post competing hematologic profils of swimmers show that glutamine supplement does not significantly improve plasma glutamine neither cytokines levels, compared to a placebo solution. Even if plasma glutamine concentrations are similar with both conditions, the post competiting levels tend to be higher than pre competing values, when glutamine is supplemented. Futhermore, plasma glutamine levels show a decreasing trend under control conditions (p=0.060). In this study, URTI can not be explained by low plasma glutamine or supplemented glutamine. However, URTI incidence is higher after competitions, where 8 athletes showed symptoms (control group) and 3 only in the experimental group. Athletes with URTI seem to consume less energy and proteins than healthy athletes (p=0.060). These data does not suggest that glutamine supplementation improves immune function or prevents URTI in highly trained swimmers during competition. However, results support the hypothesis that exogenous glutamine stabilizes plasma glutamine levels, allowing athletes to tolerate training workload and recover properly.

O sistema imunológico preserva a integridade do organismo perante o ambiente que ele está inserido. As reações imunológicas são essenciais para controle e eliminação da infecção, no entanto se os mecanismos contra regulatórios da resposta imunológica forem superados, a homeostasia pode falhar levando a um desequilíbrio no processo de reparo do organismo, podendo causar danos, insuficiência de órgão e até a morte. Muitos estudos têm demonstrado a interação entre o sistema imunológico e os aminoácidos. Visto que a glutamina é utilizada como substrato energético para enterócitos, além de fornecer nitrogênio para síntese de purinas e pirimidinas para proliferação celular e a taurina participa da hemostasia, estabilização de membranas, mobilização de cálcio, além de ser importante agente antioxidante, nos propusemos nesse trabalho investigar os efeitos da glutamina e taurina sobre aspectos relacionados a resposta imunológica de células da linhagem Raw 264.7. Para tanto foram avaliadas: viabilidade celular; a capacidade proliferativa e o ciclo celular; a capacidade de síntese de citocinas: IL-1 α, IL-1β, IL-6, IL-10 e TNF-α e a expressão do fator de transcrição NFκB, bem como de seu inibidor IκBα. Foi possível observar aumento da viabilidade e proliferação celular para células tratadas com glutamina, entretanto não foi observado o mesmo efeito para taurina. Quando ambos aminoácidos foram associados, houve prevalência dos efeitos da glutamina. Observamos neste trabalho, que houve uma tendência da diminuição de expressão da relação de p-NFκB/NFκB quando se aumentou a concentração de glutamina. Paralelamente, o mesmo foi encontrado para relação p-IκB/IκB. Esses resultados corroboram com os resultados encontrados na produção das citocinas pró-inflamatórias IL-1α, Il-1β e TNF-α, uma vez que ao aumentarmos a concentração de glutamina bem como glutamina e taurina, observamos menor produção das mesmas. Complementarmente, encontramos resultados opostos para a citocina anti-inflamatória IL-10, a qual teve maior síntese em resposta ao aumento da concentração dos aminoácidos. Portanto concluímos que tanto a glutamina quanto a taurina possuem capacidade de modular aspectos da resposta imunológica de células Raw 264.7. / The immune system protect the body\'s integrity to the environment it is inserted. The immune responses are essential for control and elimination of infection, however if the mechanisms against regulatory immune response are overcome, homeostasis may fail leading to an imbalance in the repair of the body process and may cause damage, organ failure and even death. Many studies have demonstrated the interaction between the immune system and amino acids. Since glutamine is used as an energy substrate for the enterocytes and provides nitrogen to purine and pyrimidine synthesis to cell proliferation and taurine participates of hemostasis, stabilization of membranes, calcium mobilization, and besides being an important antioxidante, this work aimed to study the effects of glutamine and taurine in some aspects of the immune response of RAW 264.7 cell line. Therefore, we evaluated: cell viability; the proliferative capacity and the cell cycle phases; cytokine synthesis capacity: IL-1 α, IL-β, IL-6, IL-10 and TNF-α, as well as the expression of the transcription factor NFkB and its inhibitor IκBα. It was possible to observe increased cell viability as well as proliferation in cells treated with glutamine, but was not observed the same effect in cells treated with taurine. When cells were treated with both amino acids, there was a prevalence of the effects of glutamine. We observed in this study, a trend of decreasing expression of p-NFκB/ NFκB relationship when cells were treated with higher concentration of glutamine. In parallel, the same was found for p-IκB / IκB relationship. These results corroborate wih the results about the production of pro-inflammatory cytokines IL-1α, IL-1β and TNF-α, since by increasing concentration of glutamine as well as glutamine and taurine, we observed reduced production of this cytokines. In addition, we found opposite results for the anti-inflammatory cytokine IL-10 which had higher production in response to increased concentration amino acids treatment. Therefore we conclude that both glutamine and taurine have the capacity to modulate some aspects in the immune response of RAW 264.7 cell.

A glutamina é o aminoácido livre mais abundante no plasma e músculo, sendo utilizada em elevadas taxas por diversas células na manutenção e promoção de funções essenciais à homeostasia celular. Entretanto, em algumas situações catabólicas, entre as quais exercícios físicos intensos e prolongados ou exaustivos é observada a redução na concentração de glutamina, o que pode comprometer as funções celulares. A suplementação com dipeptídeos de glutamina, tais como a L-alanil-L-glutamina (DIP) pode representar um eficiente meio de fornecimento de glutamina por via oral para o organismo. Desta forma, ratos Wistar machos foram treinados e suplementados com o DIP (1,49 g•kg-1) ou uma solução contendo os aminoácidos L-glutamina (1 g•kg-1) e L-alanina (0,61 g•kg-1) livres (GLN+ALA) ou água (CON), sendo sacrificados em dois tempos, antes (TR) e após (INT) um exercício intenso de natação. No plasma, a concentração de glutamina, glutamato, glicose, amônia, CK, LDH, TNF-α e PgE2 foram avaliadas. No músculo sóleo e gastrocnêmio e no fígado foram determinadas as concentrações de glutamina, glutamato, GSH, GSSG e proteínas totais. Antes do exercício intenso, ambas as suplementações atenuaram a liberação de CK no plasma. O grupo DIP-TR apresentou maior concentração de glutamato, GSH e GSH/GSSG no sóleo e fígado. Maior concentração de glutamina, glutamato, GSH ou GSH/GSSG foi observada no sóleo e fígado do grupo GLN+ALA-TR. Após o exercício intenso, ambas as suplementações atenuaram a liberação de amônia e TNF-α, e no grupo DIP-INT menor concentração de PgE2 foi observada. Maior concentração de glutamina, glutamato e GSH/GSSG no sóleo e glutamato no gastrocnêmio foram encontrados nos grupos DIP-INT e GLN+ALA-INT. No fígado foi encontrada também maior concentração de GSH e GSH/GSSG, decorrentes das suplementações. Os nossos resultados levam à conclusão de que a suplementação oral com L-glutamina e L-alanina na forma livre ou como dipeptídeo, L-alanil-L-glutamina, pode aumentar os estoques musculares e hepáticos de GSH e alterar o estado redox celular, atenuando lesão e a inflamação induzidas pelo exercício físico. / Glutamine is the most abundant free amino acid found in plasma and muscle, and is utilized at high rates by many cells for maintenance and promotion of cell function. However, in some catabolic situations, like intense and prolonged or exhaustive physical exercise, a reduction in GLN availability is observed, fact that may impair the cell functions. Oral supplementation with dipeptides of glutamine, like L-alanyl-L-glutamine may serve as an interesting way to deliver glutamine to the organism. Male Wistar rats were trained and supplemented with DIP (1,49 g•kg-1) or mixture containing free L-glutamine (1 g&#8226kg-1) and Lalanine (0,61 g•kg-1) or water (CON) and sacrificed in distinct times: before (TR) and immediately after (INT) intense exercise of swim. Plasma and serum concentrations of glucose, GLN, glutamate, ammonia, CK, LDH, TNF-• and PgE2 were evaluated. In muscles (soleus and gastrocnemius) and liver GLN, glutamate, GSH, GSSG and total proteins also were evaluated. Low concentration of CK in plasma was observed in both supplemented groups before the exhaustive test. The DIP-TR presented more concentration of glutamate, GSH e GSH/GSSG in the soleus muscle and liver. Higher concentration of glutamine, glutamate and GSH/GSSG was seen in GLN+ALATR group. Both groups supplemented with DIP and GLN+ALA after the exhaustive test, exhibit decreases in ammonia and TNF-α, and the group DIP-INT, demonstrated decrease in PgE2. Glutamine, glutamate and GSH/GSSG increases in the soleus and glutamate in the gastrocnemius increases in groups DIP-INT and GLN+ALA-INT. Increases in GSH and GSH/GSSG in liver were found in the same groups, compared to CON-INT. Our results indicate that oral supplementation with free L-glutamine added to L-alanine or the dipeptide, Lalanyl-L-glutamine, may influence the muscle and liver stores of GSH and the cellular redox state, and this may attenuate damage and inflammation induced by severe physical exercise.

Introdução: A isquemia e reperfusão, que ocorre durante cirurgia renal, pode desencadear lesões que são mediadas por radicais livres produzidos na fase de reperfusão. A glutamina exerce propriedades positivas no sistema antioxidante por ação da glutationa. O pré- condicionamento isquêmico aumenta a tolerância a tecidos que sofrem isquemia. Objetivo: Avaliar a ação da glutamina associada ao pré-condicionamento isquêmico na isquemia e reperfusão renal em modelo animal. Métodos: Cinquenta ratos winstar machos foram submetidos à nefrectomia a direita. No oitavo dia de pós-operatório os animais foram randomizados em cinco grupos (n=10) que foram assim divididos: grupo I - grupo Sham, grupo II - grupo isquemia e reperfusão, grupo III - grupo pré-condicionamento isquêmico, grupo IV - grupo glutamina e grupo V- pré-condicionamento isquêmico associado a glutamina. Os grupos IV e V receberam glutamina através de gavagem por sete dias. Ao final do 14º dia da nefrectomia procedeu-se a isquemia renal esquerda por 45 minutos. Após 1 e 7 dias, cinco animais de cada subgrupo foram submetidos a nova cirurgia com coleta de sangue e retirada de tecido renal. Resultados: Após um dia de reperfusão o grupo V apresentou os níveis mais elevados de glutationa reduzida (2,55±0,34mmol/g tecido) quando comparado aos outros grupos. A atividade da enzima superóxido dismutase apresentou-se elevada no grupo V quando comparado ao grupo II (p=0.018). Já no sétimo dia de reperfusão o grupo V apresentou-se com a maior atividade da enzima glutationa peroxidase dentre todos os grupos (p=0.009), bem como a atividade da enzima glutationa reduzida (p=0,001). Neste mesmo dia a superóxido dismutase mostrou-se mais elevada no grupo V quando comparado aos grupos que sofreram intervenção isquêmica (p=0.02). No sétimo dia a caspase-3 e a proteína carbonilada do grupo V se mostraram com maiores valores quando comparados aos grupos restantes. A associação da glutamina ao pré-condicionamento isquêmico elevou a glutationa reduzida e superóxido dismutase no grupo no primeiro dia após a reperfusão. No sétimo dia após a reperfusão se observa uma persistente elevação da superóxido dismutase, enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase bem como os níveis de caspase-3 e proteína carbonilada. Conclusão: Neste modelo de isquemia renal por clampeamento de pedículo seguido de reperfusão se conclui que há uma potencialização do efeito antioxidante da associação da glutamina e pré-condicionamento isquêmico após 24 horas de reperfusão, entretanto tal efeito não é mantido até o sétimo dia após a reperfusão. / Introduction: Ischemia and reperfusion injury that occurs during renal surgery can trigger injuries that are mediated by free radicals generated in the reperfusion phase. Glutamine exerts positive properties in the antioxidant system by the action of glutathione. Ischemic preconditioning increases tolerance to tissue suffering ischemia. Objective: To evaluate the action of glutamine associated with ischemic preconditioning in ischemia and reperfusion in animal models. Methods: Fifty rats Winstar males underwent nephrectomy right. On the eighth day after the operation the animals were randomized into five groups (n = 10) were divided as follows: Group I - sham group, II - ischemia and reperfusion group, III - ischemic preconditioning group, IV - glutamine group and group V- ischemic preconditioning group associated with glutamine. Groups IV and V received glutamine via gavage for seven days. At the end of 14 days nephrectomy proceeded to the left renal ischemia for 45 minutes. After 1 and 7 days, five animals in each subgroup underwent new surgery with blood collection and removal of kidney tissue. Results: After one day reperfusion group V showed higher levels of reduced glutathione (2.55 ± 0,34mmol / g tissue) compared to other groups. The enzyme activity superoxide dismutase showed up high in the V group compared to group II (p = 0.018). In the seventh day of reperfusion group V presented with the increased activity of glutathione peroxidase enzyme among all groups (p = 0.009) as well as the activity of reduced glutathione (p = 0.001). On the same day the superoxide dismutase was shown to be higher in the V group compared to groups who have suffered ischemic intervention (p = 0.02). On the seventh day caspase- 3 and protein carbonyl group V are shown with larger values when compared to the other groups. The association of glutamine to ischemic preconditioning increased the reduced glutathione and superoxide dismutase in the group on the first day after reperfusion. On the seventh day after reperfusion is observed a persistent elevation of superoxide dismutase, glutathione peroxidase enzymes and glutathione reductase and the levels of caspase-3 and protein carbonyl. Conclusion: In this model of renal ischemia by clamping the pedicle followed by reperfusion is concluded that there is a potentiation of the antioxidant effect of glutamine association and ischemic preconditioning after 24 hours of reperfusion, however this effect is not maintained until the seventh day after reperfusion.

O estudo investigou o efeito de diferentes competições de ciclismo de estrada e de um período de descanso na Creatina Kinase (CK), Lactato Desidrogenase (LDH), Interleucina-1 (IL-1), Interleucina-6 (IL-6), Fator de necrose tumoral (TNF-<font face=\"symbol\">a), prostaglandina E2 (PGE2) e na razão Glutamina/Glutamato (Gln/Glu). Para isso, 12 ciclistas profissionais que completaram 3 diferentes competições. A primeira e a terceira (C1 e C3) competições foram de uma 1 etapa e a segunda foi uma volta ciclística (C2) de 7 dias. A C3 foi realizada após um período de 20 dias de descanso. Foram coletadas amostras de sangue 24 horas antes do início e 24 horas após o término de cada competição. Não houve diferenças significativas para nenhum dos mediadores inflamatórios (p<0,05). Aumentos (p<0,05) foram encontrados após o término da C2 e da C3 para CK e LDH e diminuição (p<0,05) na razão Gln/Glu C3. A conclusão foi a de que lesões musculares são diagnosticadas em ciclistas profissionais de estrada após o término de uma volta ciclística e de uma competição precedida de um período de descanso. / The objective of this research was to observe the effect of different road cycling competitions and a 20 days break period in Creatine Kinase (CK), Lactate Dehydrogenase (LDH), Interleukin-1(IL-1), Interleukin-6 (IL-6), Factor necrosis tumoral-alpha (TNF-<font face=\"symbol\">a), prostaglandin E2 (PGE2) and in the ratio of Glutamine/Glutamate (Gln/Glu). The hypothesis tests were conducted with a sample of 12 professional cyclists which have completed 3 different road cycling races. The first and third ones (C1 and C3) were mass start races. The second one was a stage racing (C2). One analysis was made after a 20 days break period (C3). Blood samples were collected 24 hours before and 24 hours after each competition. There were no significant differences for none of the inflammatory mediators (p<0,05). Increases (p<0,05) were detected after the end of C2 and C3 for CK and LDH and low (p<0,05) in the ratio of Gln/Glu at C3. The conclusion of the research was that muscular damages are diagnostified in professional road cyclists 24 hours after the end of the stage racing and after mass start competition preceded by 20 days a break period.

Introdução- Considerando o papel da glutamina como substrato energético para os enterácitos e como fornecedora de nitrogênio para o músculo esquelético, o estudo hipotetiza que a suplementação com glutamina pode contribuir na modulação da inflamação sistêmica e na preservação da massa muscular de idosos. Objetivos-avaliar os efeitos da suplementação com glutamina em alguns marcadores de inflamação e de composição corporal de idosos em risco de fragilidade. Métodos-estudo randomizado duplo-cego de intervenção. Foram recrutados idosos não institucionalizados que apresentaram de um a dois critérios de fragilidade biológica. Os idosos foram distribuídos em dois grupos: um recebeu glutamina(GLU) e outro maltodextrina, utilizado como placebo(PLA) durante seis meses, em duas doses diárias. No início e ao fmal do estudo os indivíduos foram avaliados pelo peso e estatura, para cálculo do índice de massa corporal(IMC), circunferências da cintura, quadril, panturrilha e braço(CC,CQ,CP e CB) e dobra cutânea tricipital(DCT); composição corporal porbioimpedância elétrica, observando os valores de resistência(R), reactância(Xc), ângulo de fase(AF), água extra e intracelular e capacitância; força de preensão palmar(FPM); concentração sérica de citocinas (IL-IO, IL-6 e TNF-&#945;); concentração sérica de creatinina e ureia para avaliação de função renal, por meio do cálculo da depuração de creatinina(Cockcorft&Galt); ingestão alimentar pelo recordatório alimentar de 24 horas e diário alimentar; nível de atividade fisica pelo questionário de Baecke; funcionamento intestinal pela escala de Bristol. Resultados-Foram incluídos no estudo 49 idosos, divididos 25 no GLU e 24 no PLA. Embora nenhuma das variáveis tenha apontado diferença significativa na comparação relacionada ao tempo (antes e depois da suplementação) e ao tratamento (glutamina ou placebo), a evolução de algumas variáveis indicou vantagens para o GLU, a saber: maiores valores de FPM; maiores valores do IMC, ligeiro aumento da CB e ligeira diminuição da DCT, menores variações das outras medidas corporais; valores de Xc, AF e água intracelular mostraram um melhor estado celular no GLU. Conclusões-A suplementação com glutamina em idosos em risco de fragilidade mostrou variações que podem ser interpretadas como possíveis beneficios ao funcionamento intestinal e à composição corporal. Dada a grande variabilidade dos resultados, não foi possível estabelecer diferenças estatísticas que pudessem confirmar essas variações. Estudos com amostras maiores, e com medidas prévias da permeabilidade intestinal, podem esclarecer os achados. / Introduction-Having in mind the role of glutamine as an energy substrate to enterocytes, as well as a nitrogen reserve to skeletal muscle, the study hypothesized that glutamine supplementation is capable of modulating the systemic inflammation and improving muscle mass as consequence. Objectives-to evaluate the effects of glutamine supplementation on some inflammatory markers and on the body composition of elderly in risk of frailty. Methods-randomized double-blind clinicai trial (RCT). This study included community-dwelling elderly (above 65 years old), who presented one or two criteria to develop frailty syndrome. The elderly were distributed in two groups, one of them received glutamine (GLU) and the other received placebo (PLA; maltodextrin) for 6 months, in two daily doses. In beginning and cnd of the experiment, the participants were evaluated for body weight and body height, to calculate the body mass index(BMI); waist, hip, calf and arm circumferences(WC,HC,CC,AC); tricipital skin folder(TSF); body composition by bioelectrical impedance measuring resistance, reactance, capacitance, phase angle, extra and intracellular water; grip strength; serum levei of inflammatory cytokines(IL-l0, IL-6 e TNF-&#945;); serum creatinine and urea with evaluation ofkidney function by Cockcroft & Galt equation; food intake by a 24h food record; physical activity level by Baecke questionnaire; bowel function by Bristol scale. Results-49 participants were recruited, and distributed to both groups (GLU= 24 and PLA=24). Although none of the variables showed significant statistical differences, comparing together time (before and after) and group (glutamine or placebo), but evoluation of variables to demonstrate advantages to GLU supplementation, such as: higher grip strength values; higher values of BMI, slight enhance of AC and slight reduction in TSF, lower variation in anthropometric measures; BIA results showed better cellular conditions in GLU group (from reactance, phase angle and intracellular water). Conclusions - According to our experimental conditions, the glutamine supplementation in elderly at frailty risk showed some variability which could be interpreted as benefits either to body composition and gut function. However, due to the high variability presented in the results, it was not possible to find statistical significances, to confirm those finds. Studies involving a larger sample size, and preferably with measures of intestinal permeability, could clarify our results.

O objetivo neste trabalho foi avaliar a concentração de aminoácidos essenciais (Lisina e Metionina) considerada na literatura como ideal, de acordo com a via de fornecimento (sucedâneo ou concentrado inicial), e sua associação com a suplementação de Glutamato e Glutamina, para bezerros em dois sistemas de aleitamento: convencional ou programado. No primeiro experimento foi realizado o levantamento da composição bromatológica e em aminoácidos dos principais sucedâneos comercializados no Brasil. Nos segundo e terceiro experimentos foram utilizados 45 bezerros da raça Holandês, em delineamento de blocos casualizados distribuídos nos tratamentos: 1) Controle: sem suplementação; 2) Suplementação de lisina e metionina para atingir consumo de 17 e 5,3 g/d, respectivamente, com correção feita com base na análise do sucedâneo, 3) Suplementação de lisina e metionina, para atingir consumo de 17 e 5,3 g/d, respectivamente, com correção feita com base na análise do concentrado inicial. A diferença entre os experimentos foi o sistema de aleitamento ao qual os bezerros foram submetidos: no segundo experimento os animais receberam 6L/d de sucedâneo; enquanto no terceiro estudo os animais foram submetidos ao sistema de aleitamento programado (4L/d até a 2ª semana; 8L/d da 3ª a 6ª semana; 4L/d da 7ª a 8ª semana). No quarto experimento o mesmo delineamento foi utilizado para avaliar, em sistema de aleitamento convencional, os tratamentos: 1) Controle: sem suplementação; 2) Sucedâneo lácteo suplementado com Lisina e Metionina, para atingir consumo de 17 e 5,3g/d, respectivamente + 1% na MS de produto contendo 10% de glutamato e de glutamina; 3) Sucedâneo lácteo suplementado com Lisina e Metionina para atingir consumo de 17 e 5,3g/d + 0,6% na MS de produto contendo 10% de glutamato e de glutamina. Os animais foram alojados em abrigos individuais, com livre acesso a água e concentrado inicial. O consumo de concentrado inicial e o escore fecal dos animais foram registrados diariamente. Semanalmente, foram realizadas pesagens e medidas de crescimento corporal. Nas semanas 2, 4, 6, 8 e 10 de vida foram realizadas colheitas de sangue para determinação de metabólitos como marcadores do status protéico dos animais (albumina, proteína total, N-ureico), status energético (glicose e ?-hidroxibutirato), crescimento ósseo (fosfatase alcalina) e crescimento muscular (creatinina). A composição em aminoácidos dos sucedâneos comercializados no Brasil foi menor que o esperado para dieta que substitui o leite integral. Nos experimentos 2 e 3 a suplementação com lisina e metionina no sucedâneo ou no concentrado inicial para bezerros não resultou em benefícios no desempenho ou no metabolismo. No estudo 4, a suplementação do sucedâneo com lisina, metionina em associação com glutamato e glutamina não alterou o desempenho, a saúde intestinal ou o metabolismo de bezerros leiteiros. / The aim in this work was to evaluate the concentration of essential amino acids (Lysine and Methionine) considered in the literature as ideal, according to feeding route (milk replacer or starter concentrate), and its association with the supplementation of glutamate and glutamine to calves in two feeding systems: conventional or step-down. In the first study, the chemical composition was analyzed and in amino acids of main milk replacer marketed in Brazil. In the second and third studies, 45 Holstein calves were used, in randomized blocks distributed in treatments: 1) Control: without supplementation; 2) Supplementation with lysine and methionine to reach consumption of 17 and 5.3 g/d, respectively, with correction based on the analysis basis of the milk replacer, 3) Supplementation of lysine and methionine to reach consumption of 17 and 5.3 g/d, respectively, with correction based on the analysis basis of starter concentrate. The difference between the experiments was the feeding system applied to the calves: in the second study, the animals received 6 L/d of milk replacer; while in the third study, the animals were submitted to the step-down system (4L/d until the 2nd week; 8L/d of the 3nd to 6th week; 4L/d of the 7th to 8th week). In the fourth study, the same experimental design was used to evaluate, in a conventional feeding system, treatments: 1) Control: without supplementation; 2) AminoGut 0.6%: milk replacer supplemented with Lysine and Methionine, to reach consumption 17 and 5.3g/d, respectively + 0.6% product containing 10% of glutamate and glutamine; 3) AminoGut 1%: milk replacer supplemented with Lysine and Methionine to reach consumption 17 and 5.3g/d + 0.6% product containing 10% of glutamate and glutamine. The animals were housed in individual hutches, with free access to water and starter concentrate. The consumption of starter concentrate and fecal scores of animals were monitored daily. Body growth was weighed and measured weekly. In weeks 2, 4, 6, 8 and 10, blood samples were collected to determine the metabolites as markers of protein status of animals (albumin, total protein, N-urea), energy status (glucose and BHBA), bone growth (alkaline phosphatase) and muscular growth (creatinine). The composition of amino acids of the milk replacer marketed in Brazil was lower than expected for diet that replaces the whole milk. In study 2 and 3, the supplementation of the milk replacer or starter concentrate with lysine and methionine resulted in no benefit on dairy calves performance or metabolism. In study 4 the supplementation of the milk replacer with lysine and methionine in association with glutamate and glutmine had no effect on performance, gut health nor metabolism of dairy calves.

Os mecanismos exatos que comprometem o sistema imune em estados de desnutrição ainda não estão totalmente esclarecidos, sendo que a desnutrição modifica a funcionalidade das células efetoras da resposta inflamatória/infecciosa, ocasionando menor síntese de citocinas pró-inflamatórias, além de ocasionar alterações da hemopoese. Macrófagos apresentam papel chave tanto na resposta imune inata quanto adaptativa, e apresentam alta taxa de utilização do aminoácido glutamina, que é fundamental para o fornecimento de energia e nitrogênio. Nesse contexto, verifica-se que o metabolismo da glutamina em macrófagos desempenha um papel importante para a síntese de citocinas, sendo que a síntese de diversas citocinas é dependente da concentração extracelular de glutamina. Dada a importância desse aminoácido no organismo e que sob condições de estresse sua manutenção encontra-se prejudicada e diante do fato de que macrófagos utilizam altas taxas desse aminoácido para seu funcionamento propusemo-nos a estudar alguns aspectos da influência desse aminácido sobre células macrofágicas em situação de desnutrição protéica. Camundongos BALB/c, machos, submetidos à desnutrição protéica, após perda de aproximadamente 20% do peso corpóreo, foram eutanasiados. Hemograma, mielograma, e análise das concentrações séricas de glutamina, proteínas totais, albumina e pré-albumina séricas foram realizadas. Células macrofágicas coletadas da cavidade peritonial foram cultivadas, in vitro, com glutamina, em diferentes concentrações, e a capacidade de produção de TNF-&#945;, IL-1 e IL-10, bem como a expressão de moléculas envolvidas na ativação da via do fator de transcrição NF-&#954;B, foram quantificadas. Animais desnutridos apresentaram diminuição da concentração de glutamina plasmática e aumento do corticosterona circulante. Anemia, leucopenia e severa redução na celularidade da medula óssea com comprometimento do setor mielóide foram evidenciadas nos animais desnutridos, bem como diminuição da celularidade da cavidade peritonial com redução da população de células macrofágicas. Os resultados demonstram que a glutamina apresenta um efeito dose dependente na ativação de macrófagos peritoniais cultivados in vitro e estimulados com LPS por 30 minutos, mostrando-se capaz de induzir a uma menor produção de citocinas pró-inflamatórias como TNF-&#945; e IL-1, e ao mesmo tempo aumentar a produção de IL-10, modulando negativamente a via de sinalização do fator de transcrição NF-&#954;B, principal via para indução de genes da resposta inflamatória e imune, sendo essa modulação mais evidente nos animais desnutridos. Baseando-se nestes resultados, discutimos o papel do estado nutricional modificando a resposta do organismo frente a um estímulo inflamatório e o papel da glutamina, in vitro, em modular esse processo. / The exact mechanisms that commits the immune system in condition of malnutrition are still not fully understood, being that malnutrition modifies the functionality of effector cells in inflammatory/infectious response, leading a reduced synthesis of pro-inflammatory cytokines besides causing changes in hematopoiesis. Macrophages play an essential role on the innate and adaptive immune response, and have high utilization rate of the amino acid glutamine, which is essential for the supply of energy and nitrogen. In this context, it appears that the glutamine metabolism in macrophages is essential for the synthesis of cytokines and synthesis of several cytokines are dependent of the extracellular glutamine concentration. Given the importance of this amino acid in the body and knowing that in stress conditions situations its maintenance is impaired and besides that macrophages use high levels of this amino acid to function, we proposed to investigate some aspects of the influence of this amino acid on macrophages in a situation of protein malnutrition. BALB/c male, subjected to protein malnutrition, after attained about 20% loss of their original body weight were sacrificed. Hemogram, myelogram, and analysis of serum concentrations of glutamine, protein, albumin and prealbumin were evaluated. Macrophages collected from peritoneal cavity were cultivated, in vitro, with glutamine, at different concentrations and the TNF-&#945;, IL-1 and IL-10 capacity of production, as well as the expression of molecules involved in the transcription factor NF-&#954;B activation were evaluated. Malnourished animals showed lower plasma glutamine and increase of corticosterone levels. Anemia, leucopenia and severe reduction of cellularity of bone marrow with myeloid impaired, as well as reduction of the peritoneal cavity cellularity with reduced macrophages population were observed in malnourished animals. Data showed that glutamine has a dose dependent effect on peritoneal macrophages activation in vitro when stimulated with LPS for 30 minutes, being able to induce a decrease of pro-inflammatory cytokines production as TNF-&#945; and IL-1, while at same time an increase of IL-10 production, modulating negatively the signaling pathway transcription factor NF-&#954;B activation which is the main pathway to induce genes of the inflammatory and immune response, and this modulation was more pronounced in malnourished animals. Based on these results, we discuss the role of nutritional status modifying immune response face to inflammatory stimulus and the role of glutamine in vitro in modulating this process.

A glutamina e o glutamato são aminoácidos importantes no metabolismo bacteriano. A captação desses aminoácidos ocorre por meio de transportadores ativos do tipo ABC. No presente estudo avaliamos os sistemas de captação de glutamina/glutamato em Streptococcus mutans. Análises in silico revelaram a presença de dois operons que codificam sistemas de transporte de glutamina/glutamato: o operon gln, composto pelos genes e um segundo operon putativo composto pelos genes smu.1177c, smu.1178c e smu.1179c. Por meio de mutagênese sítio-específica foi possível obter a deleção do operon constituído pelos genes smu.1177c, smu.1178c e smu.1179c. O mutante (linhagem KG1) obtido apresentou redução na captação de glutamato e glutamina. O mesmo ocorreu em relação ao mutante deficiente no operon gln. O mutante KG1 apresentou maior capacidade de adesão a superfícies abióticas. Os resultados obtidos revelaram que tanto o operon gln como o operon definido pelos genes smu.1177c, smu.1178c e smu.1179c estão envolvidos na captação de glutamina e glutamato pelo S. mutans. / Glutamine and glutamate are important amino acids for bacteria metabolism. Their uptake occurs via active transporter systems of the ABC family. On the present study we evaluate the glutamine/glutamate transport systems of Streptococcus mutans. In silico analysis revealed the presence of two polycistronic operons related to transport of glutamine/glutamate: the gln operon and a putative operon composed by smu.1177c, smu.1178c and smu.1179c genes. A mutant deleted on the smu.1177c, smu.1178c and smu.1179c was successfully obtained by site-direct mutagenesis (KG1 strain), which demonstrated an impairment on glutamine and glutamate uptake, as shown by the mutant deleted on the gln operon. The KG1 strain demonstrated a gain on the abiotic surface adhesion The results revealed that both, gln operon and the operon consisted by smu.1177c, smu.1178c and smu.1179c, are involved to the internalization of glutamine and glutamate on S. mutans.

Nos organismos eucariotos, aproximadamente 50% das proteínas traduzidas no citoplasma são transportadas para as organelas, onde irão desempenhar suas funções. Com isso, surgiu um intricado sistema de transporte intracelular de proteínas. Nas plantas, a presença de uma segunda organela endossimbionte, o plastídio, tornou este sistema mais complexo e gerou demanda adicional por transporte. Ainda, grande maioria das proteínas mitocondriais e plastidiais são codificadas por genes nucleares e importadas do citosol. O dogma uma proteína-uma localização foi associado ao conceito de um gene-uma proteína na biologia celular. Entretanto, proteínas individuais podem ter mais de uma função, e mais recentemente, proteínas codificadas por um único gene foram identificadas em mais de um compartimento subcelular, o que deu origem ao conceito de duplo direcionamento (DD). Um exemplo bem estudado de DD vem das proteínas da família das aminoacil-tRNA sintetases (aaRS), que participam da síntese protéica ao acoplar o aminoácido ao seu tRNA cognato. Dentre as aaRSs, a glutamil-tRNA sintetase citosólica (GluRS), através de sua extensão N-terminal, parece estar envolvida com outras funções além da tradução. Em Arabidopsis thaliana, há dois genes nucleares que codificam a GluRS, um para uma proteína de duplo direcionamento (DD) e outro para uma proteína citosólica. Resultados recentes em nosso laboratório mostraram que a GluRS citosólica pode estar relacionada ao controle da localização subcelular de proteínas organelares em Arabidopsis. Para verificar um eventual papel desta proteína na localização subcelular de outras proteínas, foram realizados ensaios de duplo-híbrido em levedura, os quais mostraram interação entre a GluRS e a glutamina sintetase (GS) de Arabidopsis thaliana, proteína de DD para mitocôndrias e cloroplastos Esta interação foi confirmada in planta, sendo a sequência da GluRS responsável pela interação localizada na região N-terminal, do resíduo 207 ao 316. Análises filogenéticas apontam que esta região encontra-se ausente nas bactérias e que originou-se provavelmente em Archea, entre 2,6 e 1,8 bilhões de anos. Além disso, observa-se que esta sequência é conservada em fungos, musgos e plantas vaculares, tendo originado-se em Arabidopsis há cerca de 2 bilhões de anos. / In eukaryotic organisms, about 50% of cytoplasmic translated proteins are transported to the organelles, where they can play their roles. Thus, a complex system for intracellular transport was established. In plants, the presence of a second endosymbiont organelle, the plastid, turned this system still more intricated and required an additional transport mechanism. Besides, most of organellar proteins are coded by nuclear genes and imported from the cytosol. The one protein-one localization was associated to the idea of one gene-one protein, which has long been established in molecular biology. However, individual proteins can show more than one function, and recently, proteins coded by one single gene were identified in more than one subcellular compartment, which has originated the concept of dual targeting. One of the most studied example of dual targeted proteins is the aminoacyl-tRNA synthetase (aaRS) family, which are related to protein synthesis by attaching the correct amino acid onto the cognate tRNA molecule. Among the aaRSs, cytosolic glutamyl-tRNA synthetase (GluRS), through its N-terminal extension, seems to be involved in other cellular role beyond translation. In Arabidopsis thaliana, there are two genes encoding GluRS, one for a dual-targeted protein and other for a cytosolic protein. Recent results in our laboratory showed that GluRS interacts with proteins destinated to other organelles, which suggest that this protein might have a role in interfering on protein localization in Arabidopsis. In order to gain some information on the role of this protein in subcellular localization, yeast two-hybrid assays were performed. These studies showed the interaction between GluRS and glutamine synthetase (GS), a mitochondrial and chloroplastic dual-targeted protein. This interaction was confirmed in planta. In addition, the GluRS sequence associated to protein interaction was localized at its N-terminal portion, between the residues 207 316. Phylogenetic analysis revealed that this region is absent in bacteria and it probably arose from Archea between 2.6 and 1.8 billion years ago. Also, this sequence is conserved in fungi, moss and all the green plants investigated. Finally, datation analysis showed that this sequence arose in Arabidopsis between 2 and 1.7 billion years ago.