Heart-type Fatty Acid-Binding Protein (H-FABP) is required for high rates of skeletal muscle long chain fatty acid (LCFA) oxidation and esterification. Here we assessed whether H-FABP affects soleus muscle glucose uptake when measured in vitro in the absence of LCFA. Wild type and H-FABP null mice were fed a standard chow or high fat diet before muscle isolation. With the chow, the mutation increased insulin-dependent deoxyglucose uptake by 141% (P<0.01) at 0.02 mU/ml of insulin, but did not cause a significant effect at 2 mU/ml insulin; skeletal muscle triglyceride and long chain acyl-CoA (LCACoA) levels remained normal. With the fat diet, the mutation increased insulin-dependent deoxyglucose uptake by 190% (P<0.01) at 2 mU/ml insulin, thus partially preventing insulin resistance, and completely prevented the threefold (P<0.001) diet-induced increase of muscle triglyceride levels; however, muscle LCACoA levels showed little or no reduction. With both diets, the mutation reduced the basal (insulinindependent) soleus muscle deoxyglucose uptake by 28% (P<0.05). These results establish a close relationship of FABP-dependent lipid pools with insulin sensitivity, and indicate the existence of a non-acute, antagonistic, and H-FABP-dependent fatty acid regulation of basal and insulin-dependent muscle glucose uptake. Liver fatty acid binding protein (L-FABP) has been proposed to limit the availability of chain LCFA for oxidation and for peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR-alpha), a fatty acid binding transcription factor that determines the capacity of hepatic fatty acid oxidation. Here, we used L-FABP null mice to test this hypothesis. Under fasting conditions, this mutation reduced &#946;-hydroxybutyrate (BHB) plasma levels as well as BHB release and palmitic acid oxidation by isolated hepatocytes. However, the capacity for ketogenesis was not reduced: BHB plasma levels were restored by octanoate injection; BHB production and palmitic acid oxidation were normal in liver homogenates; and hepatic expression of key PPAR-alpha target (MCAD, mitochondrial HMG CoA synthase, ACO, CYP4A3) and other (CPT1, LCAD) genes of mitochondrial and extramitochondrial LCFA oxidation and ketogenesis remained at wild-type levels. These results suggest that under fasting conditions, hepatic L-FABP contributes to hepatic LCFA oxidation and ketogenesis by a nontranscriptional mechanism.

Liver fatty acid binding protein has been reported to possess antioxidant properties in the liver. The aim of this study was to investigate the effect of this protein in a nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) cell culture model. Rat hepatoma cells were treated with an oleate:palmitate (2:1) mixture for either 1 and 2 days, or further treated with 500 µM clofibrate to induce L-FABP expression. Intracellular lipid accumulation was quantitated by Nile Red. Lipotoxicity was determined using the WST-1 assay. Dichlorofluorescein (DCF) was utilized to assess intracellular reactive oxidative species (ROS) level. Measurement of lipotoxicity showed statistical decreases in cell viability as lipid concentrations increased in a dose-dependent manner. NAFLD cell cultures showed characteristic cellular damage from increased ROS levels in fatty acid treated cells. All groups treated with clofibrate showed statistically increased intracellular L-FABP levels and reduced ROS levels. The results lead to the conclusion that clofibrate induces L-FABP expression and in this manner suppresses hepatocellular ROS generation.

Liver fatty acid binding protein has been reported to possess antioxidant properties in the liver. The aim of this study was to investigate the effect of this protein in a nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) cell culture model. Rat hepatoma cells were treated with an oleate:palmitate (2:1) mixture for either 1 and 2 days, or further treated with 500 µM clofibrate to induce L-FABP expression. Intracellular lipid accumulation was quantitated by Nile Red. Lipotoxicity was determined using the WST-1 assay. Dichlorofluorescein (DCF) was utilized to assess intracellular reactive oxidative species (ROS) level. Measurement of lipotoxicity showed statistical decreases in cell viability as lipid concentrations increased in a dose-dependent manner. NAFLD cell cultures showed characteristic cellular damage from increased ROS levels in fatty acid treated cells. All groups treated with clofibrate showed statistically increased intracellular L-FABP levels and reduced ROS levels. The results lead to the conclusion that clofibrate induces L-FABP expression and in this manner suppresses hepatocellular ROS generation.

Introdução: Injúria Renal Aguda (IRA) é uma patologia grave e com elevada incidência em pacientes críticos. Apesar do avanço no conhecimento fisiopatológico ocorrido nas últimas décadas, pouco desse conhecimento foi traduzido em terapia para IRA já instalada. Medidas preventivas para evitar a progressão da IRA em momentos iniciais da injúria continuam a ser o principal foco na terapia da IRA. Nesse contexto, o diagnóstico e determinação precoce da gravidade da injúria renal são fundamentais para evitar a progressão para estágios mais graves e diminuir a morbidade e a mortalidade associadas à síndrome. Objetivos: O objetivo principal deste estudo, foi avaliar se o padrão de elevação dos biomarcadores permite a detecção precoce do diagnóstico de IRA. E os objetivos secundários foram avaliar se os biomarcadores podem auxiliar na predição da gravidade da IRA, na necessidade de diálise e óbito. Métodos: Estudo prospectivo, unicêntrico, entre janeiro de 2012 e janeiro de 2015. Foram avaliados e incluídos pacientes com critérios de alto risco para IRA nas Unidades de Terapia Intensiva (UTI) clínicas e cirúrgicas. Características clínicas e demográficas foram avaliadas no início da internação e a evolução laboratorial e hemodinâmica dos pacientes foram acompanhadas durante as primeiras 48 horas de internação na UTI. Os biomarcadores precoces de injuria renal aguda séricos e urinários, assim como a bioquímica e microscopia urinária, foram analisados a cada 12 horas durante este período. IRA foi definida pelo critério da creatinina do KDIGO. Episódios de IRA com resolução em 3 dias foram definidos como transitória (IRAt) e episódios com duração maior que 3 dias como persistente (IRAp). Resultados: Durante o período estudado foram avaliados 376 pacientes, dos quais 70 preencheram os critérios de inclusão e 32 (46%) evoluiram com IRA. Noventa porcento dos pacientes incluídos no estudo foram pacientes em pós-operatorio. Não houve diferença nas características basais entre os grupos com IRA e sem IRA. A fração de excreção de sódio (FENa) foi maior no grupo com IRAp à admissão, entretanto foi menor que 1% em todos os grupos. O gradiente transtubular de potássio (TTKG) foi significativamente maior no 4º e 5º momentos no grupo com IRAp quando comparado aos outros grupos. Os níveis de Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL), tanto séricos como urinários foram significativamente maiores no grupo com IRAp em relação ao grupo IRAt e não IRA, assim como Liver-type Fatty Acid-Binding Protein (L-FABP) e o Kidney Injury Molecule-1 (KIM-1). Não se constatou diferença significativa entre os grupos em relação ao Tissue Inhibitor of Metalloproteinases-1 (TIMP-1), alfa e pi-Glutathione-transferase (alfa- GST e pi-GST). Entre os pacientes com diagnóstico de IRA pela creatinina sérica nos primeiros 2 dias de UTI, o emprego do NGAL sérico e/ou urinário possibilitaram o diagnóstico mais precoce da IRA em relação à creatinina em 59,3 % e 27,6% dos pacientes, respectivamente. O NGAL sérico e urinário foram preditores independentes de mortalidade e de necessidade de terapia de substituição renal à análise multivariada. Conclusão: Na IRA persistente a bioquímica urinária apresentou diferenças em relação à FENa e ao TTKG. A performance do NGAL sérico e urinário nesta população conseguiu antecipar o diagnóstico da IRA em relação ao critério da creatinina. O NGAL sérico e urinário foram preditores independentes de necessidade de terapia de substituição renal e mortalidade / Background: Acute kidney injury (AKI) is a syndrome with high incidence in critical ill patients and associated with severe complications. Although important advances has been achieved in the understanding of its physiopathology, this knowledge have not resulted in improvements in therapy for AKI. Preventive measures to avoid AKI progress at the initial phases of injury are still the main goal of AKI therapy. Therefore, early diagnosis and assessment of disease severity are essential to prevent disease progression and to reduce morbidity and mortality. Objectives: The main goal of this study was to evaluate whether a panel of biomarkers would allow early detection of AKI. Secondary endpoints were to evaluate whether biomarkers can predict the severity of AKI, need for dialysis and mortality in high-risk critical ill patients. Methods: We performed a prospective study between January 2012 and 2015. We recruited patients admitted in intensive care unit (ICU) with high risk for AKI. Clinical and demographic characteristics were recorded. Urinary biomarkers and urine biochemistry were measured sequentially every 12 hours during the first two days of ICU stay. AKI was defined according to KDIGO creatinine criteria. Patients were classified as having transitory AKI (tAKI) or persistent AKI (pAKI). Results: Of the 376 patients initially evaluated, 70 met the inclusion criteria. Thirty-two patients (46 %) met KDIGO criteria for AKI. Ninety percent of the patients in this study were surgical. The baseline characteristics were similar among all groups. The fractional excretion of sodium (FENa) was higher in pAKI group, and it was < 1% in all groups. In patients who developed pAKI the transtubular potassium gradient (TTKG) was significantly higher at 36h and 48h. Plasma and urinary Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL), Liver-type Fatty Acid-Binding Protein (L-FABP) and Kidney Injury Molecule-1 (KIM-1) were significantly higher in the pAKI group as compared to the t AKI and non AKI groups in different times of evaluation. There was no difference in levels of Tissue Inhibitor of Metalloproteinases-1 (TIMP-1), alfa and pi-Glutathione-transferase (alfa-GST and pi-GST) within the groups during the first 48 h of ICU admission. Based on the cutoff levels, plasma and urinary NGAL would determine earlier diagnosis in 59.3% and 27.6% patients in the first two days of ICU, respectively. In the multivariate analysis, plasma and urinary NGAL were independent predictors of need for dialysis and mortality. Conclusions: In this study population, persistent AKI have alterations in urinary physicochemical parameters such as FENa and TTKG. Plasma and urinary NGAL were early biomarkers for AKI diagnosis. Plasma and urinary NGAL were independent predictors of dialysis and mortality

Introdução: Injúria Renal Aguda (IRA) é uma patologia grave e com elevada incidência em pacientes críticos. Apesar do avanço no conhecimento fisiopatológico ocorrido nas últimas décadas, pouco desse conhecimento foi traduzido em terapia para IRA já instalada. Medidas preventivas para evitar a progressão da IRA em momentos iniciais da injúria continuam a ser o principal foco na terapia da IRA. Nesse contexto, o diagnóstico e determinação precoce da gravidade da injúria renal são fundamentais para evitar a progressão para estágios mais graves e diminuir a morbidade e a mortalidade associadas à síndrome. Objetivos: O objetivo principal deste estudo, foi avaliar se o padrão de elevação dos biomarcadores permite a detecção precoce do diagnóstico de IRA. E os objetivos secundários foram avaliar se os biomarcadores podem auxiliar na predição da gravidade da IRA, na necessidade de diálise e óbito. Métodos: Estudo prospectivo, unicêntrico, entre janeiro de 2012 e janeiro de 2015. Foram avaliados e incluídos pacientes com critérios de alto risco para IRA nas Unidades de Terapia Intensiva (UTI) clínicas e cirúrgicas. Características clínicas e demográficas foram avaliadas no início da internação e a evolução laboratorial e hemodinâmica dos pacientes foram acompanhadas durante as primeiras 48 horas de internação na UTI. Os biomarcadores precoces de injuria renal aguda séricos e urinários, assim como a bioquímica e microscopia urinária, foram analisados a cada 12 horas durante este período. IRA foi definida pelo critério da creatinina do KDIGO. Episódios de IRA com resolução em 3 dias foram definidos como transitória (IRAt) e episódios com duração maior que 3 dias como persistente (IRAp). Resultados: Durante o período estudado foram avaliados 376 pacientes, dos quais 70 preencheram os critérios de inclusão e 32 (46%) evoluiram com IRA. Noventa porcento dos pacientes incluídos no estudo foram pacientes em pós-operatorio. Não houve diferença nas características basais entre os grupos com IRA e sem IRA. A fração de excreção de sódio (FENa) foi maior no grupo com IRAp à admissão, entretanto foi menor que 1% em todos os grupos. O gradiente transtubular de potássio (TTKG) foi significativamente maior no 4º e 5º momentos no grupo com IRAp quando comparado aos outros grupos. Os níveis de Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL), tanto séricos como urinários foram significativamente maiores no grupo com IRAp em relação ao grupo IRAt e não IRA, assim como Liver-type Fatty Acid-Binding Protein (L-FABP) e o Kidney Injury Molecule-1 (KIM-1). Não se constatou diferença significativa entre os grupos em relação ao Tissue Inhibitor of Metalloproteinases-1 (TIMP-1), alfa e pi-Glutathione-transferase (alfa- GST e pi-GST). Entre os pacientes com diagnóstico de IRA pela creatinina sérica nos primeiros 2 dias de UTI, o emprego do NGAL sérico e/ou urinário possibilitaram o diagnóstico mais precoce da IRA em relação à creatinina em 59,3 % e 27,6% dos pacientes, respectivamente. O NGAL sérico e urinário foram preditores independentes de mortalidade e de necessidade de terapia de substituição renal à análise multivariada. Conclusão: Na IRA persistente a bioquímica urinária apresentou diferenças em relação à FENa e ao TTKG. A performance do NGAL sérico e urinário nesta população conseguiu antecipar o diagnóstico da IRA em relação ao critério da creatinina. O NGAL sérico e urinário foram preditores independentes de necessidade de terapia de substituição renal e mortalidade / Background: Acute kidney injury (AKI) is a syndrome with high incidence in critical ill patients and associated with severe complications. Although important advances has been achieved in the understanding of its physiopathology, this knowledge have not resulted in improvements in therapy for AKI. Preventive measures to avoid AKI progress at the initial phases of injury are still the main goal of AKI therapy. Therefore, early diagnosis and assessment of disease severity are essential to prevent disease progression and to reduce morbidity and mortality. Objectives: The main goal of this study was to evaluate whether a panel of biomarkers would allow early detection of AKI. Secondary endpoints were to evaluate whether biomarkers can predict the severity of AKI, need for dialysis and mortality in high-risk critical ill patients. Methods: We performed a prospective study between January 2012 and 2015. We recruited patients admitted in intensive care unit (ICU) with high risk for AKI. Clinical and demographic characteristics were recorded. Urinary biomarkers and urine biochemistry were measured sequentially every 12 hours during the first two days of ICU stay. AKI was defined according to KDIGO creatinine criteria. Patients were classified as having transitory AKI (tAKI) or persistent AKI (pAKI). Results: Of the 376 patients initially evaluated, 70 met the inclusion criteria. Thirty-two patients (46 %) met KDIGO criteria for AKI. Ninety percent of the patients in this study were surgical. The baseline characteristics were similar among all groups. The fractional excretion of sodium (FENa) was higher in pAKI group, and it was < 1% in all groups. In patients who developed pAKI the transtubular potassium gradient (TTKG) was significantly higher at 36h and 48h. Plasma and urinary Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL), Liver-type Fatty Acid-Binding Protein (L-FABP) and Kidney Injury Molecule-1 (KIM-1) were significantly higher in the pAKI group as compared to the t AKI and non AKI groups in different times of evaluation. There was no difference in levels of Tissue Inhibitor of Metalloproteinases-1 (TIMP-1), alfa and pi-Glutathione-transferase (alfa-GST and pi-GST) within the groups during the first 48 h of ICU admission. Based on the cutoff levels, plasma and urinary NGAL would determine earlier diagnosis in 59.3% and 27.6% patients in the first two days of ICU, respectively. In the multivariate analysis, plasma and urinary NGAL were independent predictors of need for dialysis and mortality. Conclusions: In this study population, persistent AKI have alterations in urinary physicochemical parameters such as FENa and TTKG. Plasma and urinary NGAL were early biomarkers for AKI diagnosis. Plasma and urinary NGAL were independent predictors of dialysis and mortality

El núcleo es una de las características distintivas que definen a las células eucariotas, permite una compartamentalización que es crítica para procesos que se desarrollan dentro del mismo, como la replicación, transcripción, splicing de pre-mRNA y ensamblado de ribosomas. Los Lípidos Neutros (LN) nucleares son fuentes alternativas de ácidos grasos (FA) y colesterol para membranas, vías de señalización y ligandos de factores de transcripción. Los objetivos de la presente tesis fueron: 1) Determinar la organización estructural y espacial de los lípidos nucleares. 2) Determinar el o los mecanismos de incorporación de los ácidos grasos (FA) exógenos en los lípidos nucleares. Como modelo experimental se trabajó con núcleos y matrices nucleares aislados de hígado de rata. La pureza de las fracciones aisladas se determinó mediante ensayos morfológicos y bioquímicos y se corroboró la alta pureza e integridad de cada fracción. Mediante análisis bioquímicos tradicionales se determinó la composición lipídica nuclear y se pudo concluir que los lípidos nucleares se ubican en dos localizaciones principales, la doble membrana nuclear compuesta de glicerofosfolípidos, esfingolípidos y colesterol; y dentro del núcleo, los lípidos endonucleares están enriquecidos en triacilglicéridos (TAG) y ésteres de colesterol (CE). En particular, los LN nucleares se organizan en la matríz nuclear como Gotas Lipídicas nucleares (nLD), que serían análogas a las gotas lípidicas citosólicas (cLD). Esta hipótesis fue corroborada al observar nLD en el interior de núcleos y matrices aislados de hígado de rata, en hepatocitos de rata y en células HepG2, mediante microscopía de campo claro y de fluorescencia en muestras tratadas con coloraciones específicas para lípidos. Las nLD se caracterizan por ser esferas, de número limitado por núcleo y estar separadas espacialmente de los dominios nucleares nucleolo, Speckles y Paraspeckles y lámina nucleas. Poseen además diámetros menores a los de las cLD. Se elaboró un protocolo para aislar nLD de los demás componentes nucleares y se corroboró la presencia de gotas de lípidos en la fracción aislada por microscopía de campo claro y electrónica con tinciones específicas. Las nLD son estructuras supramoleculares nucleares compuestas principalmente por CE, C, TAG y proteínas, con una baja proporción de lípidos polares. Las nLD constituyen un nuevo dominio nuclear donde los LN se almacenan y organizan y seguramente participan en la homeostasis lipídica nuclear. Las nLD podrían actuar como un sistema buffer endonuclear proveyendo o incorporando lípidos y proteínas involucrados en diferentes procesos. Se determinó que la membrana nuclear corresponde a una zona de fluidez mayor a la de la membrana plasmática y la matriz nuclear es más rígida, utilizando la sonda Laurdan y microscopía de 2 fotones. Para evaluar el mecanismo de incorporación FA exógenos en los lípidos nucleares se incubaron núcleos con distintos [14C]FA y se analizó la incorporación de la radiactividad en los lípidos. Los FA saturados y polinosaturados exógenos estudiados se incorporan como FA y se esterifican en los lípidos nucleares. Los FA no se esterifican directamente a los pooles lipídicos nucleares sino que primero deben ser convertidos en ésteres de CoA. Este proceso es llevado a cabo por acción de acil-CoA sintetasas. Los ácidos 16:0, 18:0, 18:1n-9, 18:2n-6 y 20:4n-6 se esterifican en los lípidos nucleares. Los FA ensayados se incorporan como FA libre tanto en núcleos, membranas nucleares aisladas, matrices nucleares como en las nLD y se esterifican en los lípidos de las mismas (LP y LN en los núcleos, matrices y nLD y LP en las membranas nucleares). Sin embargo, los FA no se esterifican en lípidos de nLD aisladas en las condiciones ensayadas, esto pude deberse a que se necesiten componentes nucleares que se pierden durante el aislamiento o que no haya remodelado de FA dentro de la gota. La L-FABP participa en la movilización y transporte de FA nucleares. Existe un transporte reverso de FA unidos a L-FABP desde los pooles lipídicos nucleares y endonucleares (matrices nucleares) hacia el citosol. La L-FABP moviliza al 20:4n-6, 18:0 y 18:1n-9 fuera del núcleo hacia otros compartimentos celulares. Estimula la movilización y redistribución de los mismos dentro del núcleo entre los diferentes pooles lipídicos. En especial, determina un incremento de 20:4n-6 esterificado en PI. El PI de la matriz nuclear forma parte del activo sistema de transducción de señales del núcleo, y la L-FABP estaría favoreciendo la adecuada composición de este fosfolípido. El 20:4n-6 movilizado por la L-FABP de los pooles endonucleares, podría ser el ligando de factores de transcripción, en particular del PPARα, dado que existe colocalización entre PPARα y L-FABP. / Los resultados obtenidos de esta tesis fueron premiados en las Jornadas de Lípidos 2012 de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires (UBA).

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