Todas as adaptações adquiridas através do treinamento físico são reversíveis durante a inatividade. Reduções significativas no consumo máximo de oxigênio (VO2max) são observadas dentro de duas a quatro semanas de destreinamento. Por outro lado, as consequências do destreinamento sobre o tecido adiposo são pouco estudadas. O objetivo foi investigar os efeitos de destreinamento físico sobre o metabolismo e celularidade do tecido adiposo periepididimal. Métodos e Resultados: Ratos Wistar machos, com idade de 6 semanas, foram divididos em 3 grupos: treinado (T) durante 12 semanas; destreinados (D), (treinados por 8 semanas e destreinados por 4 semanas), e sedentário (S) pareados por idade. O treinamento consistiu em sessões de esteira rolante (1h/dia, 5d/semk, 50 60% da capacidade máxima). A análise morfométrica do tecido PE revelou diferenças significativas entre os grupos. A área seccional dos adipócitos do grupo D foi significativamente maior que a T e S (3474 µm2 ± 68,8 µm2 vs 1945,7 µm2 ± 45,6 µm2 vs 2492,4 µm2 ± 49,08 µm2, respectivamente). Em comparação com as células dos animais do grupo T as células do D apresentaram 48% de aumento na capacidade de realizar a lipogênese, espontaneamente ou insulina estimulada. Já lipólise basal não se alterou. A redução de 15% na apoptose foi observada nos grupos T e D em relação ao S. Algumas expressões de genes foram alterados em D vs S: a adiponectina aumentou 3 vezes e PPAR-gama aumentou 2 vezes. O gene do Pref-1 foi 3 vezes maior em T vs S. Estes resultados sugerem fortemente que a adipogênese foi estimulada neste grupo. Conclusões: o destreinamento causa aumento significativo no tamanho dos adipócitos e na capacidade lipogênica. Como a apoptose celular na gordura PE foi reduzida em D e T, estes resultados sugerem que as alterações do tecido adiposo após destreinamento podem ser potencialmente obesogenicas. / All adaptations acquired through physical training are reversible during inactivity. Significant reductions in maximal oxygen uptake (VO2Max) are observed within two-four weeks of detraining. Conversely, the consequences of detraining on adipose tissue are poorly known. The objective was to investigate the physical detraining effects on metabolism and cellularity of rat periepididymal adipose tissue. Methods and Results: Male Wistar rats, ageing 6 weeks, were divided in 3 groups: trained (T) for 12 weeks; detrained (D), (trained for 8 weeks and detrained for 4 weeks), and age-matched sedentary (S). Training consisted in treadmill running sessions (1h/day, 5d/week, 50 60% of the maximal capacity). The morphometric analysis of PE tissue disclosed significant differences between the groups. The adipocyte sectional area of group D was significantly bigger than T and S (3474 µm2 ± 68,8 µm2 vs 1945,7 µm2 ± 45,6 µm2 vs 2492,4 µm2 ± 49,08 µm2, respectively). Compared to T the cells of D animals showed 48% increased ability to perform: lipogenesis, either spontaneously or insulin stimulated and isoproterenol-stimulated lipolysis. Basal lipolysis did not change. A 15% reduction in apoptosis was observed in groups T and D in relation to S. Some gene expressions were changed in D vs S: adiponectin (3-fold up) and PPAR-gamma (2-fold up). PREF-1 gene was 3-fold higher in T vs S. These results strongly suggest that adipogenesis was stimulated in this group. Conclusions: Detraining causes significant increase in adipocyte size and lipogenic capacity. As PE fat cell apoptosis was reduced in D and T, these results suggest that adipose tissue changes following detraining can potentially be obesogenic.

Muitos autores associam as doenças alcoólicas hepáticas às deficiências nutricionais. Por outro lado, trabalhos experimentais estabelecem que a hepatotoxidade alcoólica relaciona-se especialmente à geração de espécies reativas através do sistema microsomal que oxida etanol via citocromo 450, principalmente o CYP2E1. O CYP2E1 hepático tem a capacidade de ativar algumas drogas comumente utilizadas, como o acetaminofeno, em seus metabólitos mais tóxicos e promover carcinogênese. Além. disso, o metabolismo pelo CYP2E1 resulta num aumento na produção de espécies reativas, com diminuição nos sistemas de defesa antioxidantes, estabelecendo o estresse oxidativo. Como a expressão do CYP2E1 é muito influenciada por fatores nutricionais e hormonais, este trabalho descreve os efeitos do tratamento com etanol nos níveis de CYP2E1 e sua relação com alguns parâmetros pró- e antioxidantes, considerando três modelos experimentais diferentes. Ratos machos Sprague Dawley com cerca de três meses de idade receberam ad lib. ração Purina (Purina Ind., Brasil) e, separadamente, uma solução 25 % etanol-20%sacarose durante 1, 2, 3 ou 4 semanas. Os grupos controles foram isocaloricamente pareados aos animais que consumiram etanol, ou receberam quantidades de sacarose equivalentes às calorias recebidas com o consumo de etanol. 18 h antes do sacrifício os animais foram mantidos em abstinência alcoólica, recebendo água e ração ou apenas água ad lib. Os resultados indicam que o consumo de etanol pode ser associado à estabilização do CYP2E1. No entanto, nas nossas condições experimentais, a presença da isoforma não está associada ao estresse oxidativo. Esses resultados indicam que as deficiências nutricionais, especialmente o baixo consumo de carboidratos, são fundamentais na potenciação do estresse oxidativo induzido pelo etanol. / Many authors have attributed alcoholic liver disease to dietary deficiencies. On the other hand, experimental studies have established that alcohol hepatotoxicity is especially related to the generation of oxidant species through its microsomal metabolism via cytochrome P-450, mainly CYP2E1. Liver CYP2E1 has a high capacity to activate some commonly used drugs, such as acetaminophen, to their toxic metabolites, and to promote carcinogenesis. Moreover, metabolism by CYP2E1 results in a significant reactive oxygen species (ROS) release, accompanied by the defense systems decrease against oxidative stress. Since the expression of CYP2E1 is very much influenced by hormonal and nutritional factors, this study describes the effects of ethanol treatment on CYP2E 1 levels and their relationship with some pro and antioxidant parameters considering three experimental models. Male Sprague-Dawley rats were fed ad. lib. for 1, 2, 3 or 4 weeks a commercial diet (Purina Ind., Brazil) plus a 25% ethanol-20% sucrose solution. Control groups were isocalorically pair-feed to the leading ethanol-consuming animals, or received isocaloric amounts of sucrose for pairing only ethanol calories. Eighteen hours before sacrifice ethanol was withdrawal and animals had only free access to tap water or they were offered food and water ad. lib. Results have shown that ethanol administration was associated with CYP2E1 stabilization although under our experimental condition it was not associated with any oxidative stress. These findings indicate that dietary deficiencies, especially low carbohydrate intake are crucial in the potentiation of the ethanol-induced oxidative stress.

A metformina é uma droga utilizada para tratamento da diabetes tipo 2. O PPAR-α tem um papel central no controle imunometabólico. Portanto, o objetivo do estudo foi avaliar os efeitos imunometabólicos da dieta hiperlipídica (HFD), em camundongos C57BL6 (WT) e knockout para PPAR-α, tratados com metformina. Métodos: Os animais foram submetidos a uma HFD por 12 semanas, nos últimos dez dias de dieta os animais foram tratados com metformina. A oxidação de palmitato no músculo esquelético, As citocinas, no fígado, no tecido adiposo retroperitoneal, em hepatócitos e macrófagos intraperitoneais foram analisados. Resultados: O tratamento aumentou a oxidação de palmitado no músculo, promoveu um efeito anti-inflamatório no tecido adiposo e reverteu à inflamação dos macrófagos. No fígado e nos hepatócitos, a metformina causou um efeito inflamatório. Conclusão: A inflamação hepática foi induzida pelo tratamento e o efeito principal foi a um potencial aumento na inflamação nos hepatócitos. Os macrófagos tiveram uma resposta anti-inflamatória, assim como o tecido adiposo. / Metformin is a drug used to treatment of type 2 diabetes. PPAR-α plays a central role in immunometabolic control. Therefore, the aim of the study was to evaluate the effects of imumnometabolics of high fat diet (HFD) in C57BL6 mice (WT) and knockout for PPAR-α treated with metformin. Methods: The animals were subjected to a HFD for 12 weeks in the last ten days of diet the animals were treated with metformin. The palmitate oxidation in skeletal muscle, cytokines in the liver, in the retroperitoneal adipose tissue, hepatocytes and intraperitoneal macrophages were analyzed. Results: The treatment increased palmitate oxidation in muscle, it has promoted an anti-inflammatory effect in adipose tissue and macrophages to inflammation reversed. In the liver and hepatocytes, metformin caused an inflammatory effect. Conclusion: The liver inflammation was induced, and treatment was a main effect to a potential increase in inflammation in hepatocytes. Macrophages have an anti-inflammatory response, as well as adipose tissue.

Ácidos graxos podem atuar na apoptose ativando e/ou desativando sinais que regulam este processo. Células Jurkat (linhagem de linfócitos-T) foram tratadas com ácido palmítico (PA) (50, 100 e 150µM) e avaliada a ativação de vias de morte e de sobrevivência. O tratamento com PA induziu apoptose pela ativação da via intrínseca de maneira dose-dependente. A exposição destas células ao PA elevou a expressão do receptor de insulina e de GLUT-4, obtendo-se correlação positiva com a apoptose. O mesmo foi observado em linfócitos humanos expostos ao PA e de linfócitos de ratos em jejum. O tratamento das células Jurkat com insulina após exposição ao PA promoveu a ativação da via de sinalização insulínica. O PA aumentou a captação de glicose, mas observou-se diminuição de sua oxidação e o acúmulo de lípides. Assim, a via de sinalização da insulina e o metabolismo de glicose não oxidativo são estimulados como parte de uma coordenada resposta de sobrevivência de linfócitos expostos ao PA em baixas concentrações, mas em altas concentrações ocorre apoptose. / Fatty acids affect apoptosis pathway activating or deactivating signals that regulate this process. Jurkat cells (T-lymphocyte lineage) were treated with sub-lethal concentrations of palmitic acid (PA) (50, 100 e 150µM) and the cell death and survival signaling pathways were investigated. PA induced apoptosis in a dose dependent manner activating the intrinsic pathway. Jurkat cells exposed to PA showed increased insulin receptor and GLUT-4 expression and a positive correlation with apoptosis was obtained. Similar effect was observed in human lymphocytes exposed to PA and lymphocytes from fasted rats. Insulin treatment of Jurkat cells after PA exposure promoted the activation of the insulin signaling pathway. Glucose uptake was increased in the presence of PA, however, its oxidation was diminished and ncreased of lipids accumulation. Therefore, insulin signaling and non oxidative glucose metabolism are stimulated as a part of a coordinated response to survival of lymphocytes exposed to low concentration of PA but in high concentration it induces apoptosis.

Las células tumorales presentan alteraciones metabólicas. Una de las diferencias con las células no transformadas es que los tumores usan más glucosa incluso en condiciones de normoxia, lo que se utiliza actualmente para visualizar tumores mediante la técnica de PET. Ultimamente se están desarrollando terapias basadas en estas particularidades metabólicas de las células tumorales, que las hacen más sensibles a inhibición del metabolismo glicolítico. Aquí estudiamos la muerte producida por la falta de glucosa en sarcomas y otros tipos tumorales. La privación de glucosa induce apoptosis o necrosis dependiendo de la línea celular. Mostramos cómo la privación de glucosa induce actividad caspasa en células deficientes de Bax/Bak, mientras que en las líneas de rabdomiosarcoma induce necrosis. Además la caspasa-8 está implicada en la muerte por ausencia de glucosa en estas células deficientes en Bax/Bak y también en células humanas HeLa. Investigamos el uso de 2-deoxiglucosa como inductor de muerte celular frente a líneas de rabdomiosarcoma alveolar y embrional. La 2-deoxiglucosa promueve muerte celular en líneas de rabdomiosarcoma alveolar. También induce diferenciación acompañada por una bajada de PAX3/FOXO1a, una proteína surgida de la translocación cromosómica en las células de rabdomiosarcoma alveolar y crítica en el desarrollo oncogénico de las mismas. Caracterizamos la muerte celular apoptótica inducida por 2-deoxiglucosa en líneas de sarcoma, in vitro. Estudiamos las moléculas de las rutas de apoptosis que determinan la sensibilidad de estas células a la 2-deoxiglucosa, con especial interés en las proteínas de la familia del oncogén Bcl-2. La muerte celular inducida por el tratamiento está asociada a la activación de Bax y Bak. Observamos que la sobre-expresión de proteínas anti-apoptóticas de la familia Bcl-2 como Bcl-xL y de Mcl-1 previene la apoptosis, indicando que la muerte sucede a través de la ruta mitocondrial. Enseñamos que la bajada de Mcl-1 y la subida de Noxa son críticos en la muerte por 2-DG. Además, la 2-DG promueve estrés reticular acompañado de la inducción de ATF4 y chaperonas. Al bajar los niveles de ATF4, protegemos a las células de la muerte inducida por 2-DG y prevenimos la pérdida de Mcl-1. Incubamos células en presencia de manosa, que revierte el estrés inducido por la 2-DG y previnimos la muerte sin subir los niveles de ATP. Así, el estrés energético causado por la 2-DG no es la principal causa de muerte celular. También la 2-DG promueve la fosforilación de eIF2α, un inductor de ATF4, y la inactivación de mTOR. Nuestros resultados sugieren que el uso de inhibidores glicolíticos como la 2-DG pueden ser efectivos en el tratamiento de los rabdomiosarcoma alveolares y que Noxa podría ser un marcador pronóstico de la eficiencia de estas drogas. Por otro lado, caracterizamos las respuestas a la falta de glucosa y 2-DG, en particular la respuesta autofágica que puede determinar que las células mueran o no en respuesta a la falta de nutrientes. Observamos que las células están sensibilizadas al tratamiento con 2-DG tras el uso de cloroquina. Sin embargo, la presencia de cloroquina no afecta a la privación de glucosa. Intentamos clarificar si la falta de glucosa está induciendo macroautofagia. El flujo de LC3 por western blot nos indica que no hay más macroautofagia ni en células DKO ni en las Rh4 en ausencia de glucosa. Por microscopía confocal y analizando células HeLa y Rh4, tampoco vemos mayores acúmulos de GFP-LC3 tras la retirada de glucosa comparando con tratamientos clásicos de inducción de autofagía como la retirada de aminoácidos o con rapamicina. Estos datos sugieren que la combinación de 2-DG con inhibidores de la autofagia podría ser útil en el tratamiento contra rabdomiosarcomas y que la falta de glucosa no induce autofagia. / Characterization of cell death induced by inhibition of glucose metabolism Rhabdomyosarcoma (RMS) is the most common soft-tissue tumor of childhood characterized by high malignancy, local invasiveness and a marked predisposition to metastasize. Recently, a number of therapies targeting tumor cell metabolism are being developed, since oncogenic changes make tumors more sensitive to inhibition of glycolytic metabolism. We observed that the glycolytic inhibitor 2-deoxyglucose (2-DG) can efficiently promote cell death in p53-deficient alveolar rhabdomyosarcoma (the rhabdomyosarcoma subtype with poorer prognosis), but not in embryonal rhabdomyosarcoma. Differential expression of HIF-1 could not explain the different sensitivity of tumor subtypes. 2-deoxyglucose induced nuclear chromatin condensation, cleavage of caspase substrates and DNA degradation which was inhibited by caspase inhibitors. Cell death triggered by 2-DG was associated with its ability to activate Bax and Bak and was prevented by overexpression of the anti-apoptotic Bcl-2 homologs Bcl-xL and Mcl-1. Conversely, siRNA against Bcl-xL or Mcl-1 accelerated death. 2-DG promoted downregulation of the anti-apoptotic protein Mcl-1 and accumulation of two BH3-only proteins, Noxa and Bim. siRNA against these proteins indicated that Noxa mediates 2-DG-induced cell death. Addition of different carbon/energy sources indicated that apoptosis is not associated with loss of ATP but rather with endoplasmic reticulum stress and the eIF2-alpha-ATF4 pathway. 2-DG promoted Mcl-1 loss, probably due to general inhibition of translation, since both eIF2-alpha phosphorylation and inactivation of the mTOR pathway were observed. All these events (ER stress, energetic stress and inhibition of the mTOR pathway) are known to induce autophagy. Indeed, 2-DG induces autophagy, and inhibition of autophagy at different levels sensitizes cells to 2-DG. Together, our findings suggest that glycolysis inhibitors such as 2-DG may be effective in treating alveolar rhabdomyosarcoma.

Todas as adaptações adquiridas através do treinamento físico são reversíveis durante a inatividade. Reduções significativas no consumo máximo de oxigênio (VO2max) são observadas dentro de duas a quatro semanas de destreinamento. Por outro lado, as consequências do destreinamento sobre o tecido adiposo são pouco estudadas. O objetivo foi investigar os efeitos de destreinamento físico sobre o metabolismo e celularidade do tecido adiposo periepididimal. Métodos e Resultados: Ratos Wistar machos, com idade de 6 semanas, foram divididos em 3 grupos: treinado (T) durante 12 semanas; destreinados (D), (treinados por 8 semanas e destreinados por 4 semanas), e sedentário (S) pareados por idade. O treinamento consistiu em sessões de esteira rolante (1h/dia, 5d/semk, 50 60% da capacidade máxima). A análise morfométrica do tecido PE revelou diferenças significativas entre os grupos. A área seccional dos adipócitos do grupo D foi significativamente maior que a T e S (3474 µm2 ± 68,8 µm2 vs 1945,7 µm2 ± 45,6 µm2 vs 2492,4 µm2 ± 49,08 µm2, respectivamente). Em comparação com as células dos animais do grupo T as células do D apresentaram 48% de aumento na capacidade de realizar a lipogênese, espontaneamente ou insulina estimulada. Já lipólise basal não se alterou. A redução de 15% na apoptose foi observada nos grupos T e D em relação ao S. Algumas expressões de genes foram alterados em D vs S: a adiponectina aumentou 3 vezes e PPAR-gama aumentou 2 vezes. O gene do Pref-1 foi 3 vezes maior em T vs S. Estes resultados sugerem fortemente que a adipogênese foi estimulada neste grupo. Conclusões: o destreinamento causa aumento significativo no tamanho dos adipócitos e na capacidade lipogênica. Como a apoptose celular na gordura PE foi reduzida em D e T, estes resultados sugerem que as alterações do tecido adiposo após destreinamento podem ser potencialmente obesogenicas. / All adaptations acquired through physical training are reversible during inactivity. Significant reductions in maximal oxygen uptake (VO2Max) are observed within two-four weeks of detraining. Conversely, the consequences of detraining on adipose tissue are poorly known. The objective was to investigate the physical detraining effects on metabolism and cellularity of rat periepididymal adipose tissue. Methods and Results: Male Wistar rats, ageing 6 weeks, were divided in 3 groups: trained (T) for 12 weeks; detrained (D), (trained for 8 weeks and detrained for 4 weeks), and age-matched sedentary (S). Training consisted in treadmill running sessions (1h/day, 5d/week, 50 60% of the maximal capacity). The morphometric analysis of PE tissue disclosed significant differences between the groups. The adipocyte sectional area of group D was significantly bigger than T and S (3474 µm2 ± 68,8 µm2 vs 1945,7 µm2 ± 45,6 µm2 vs 2492,4 µm2 ± 49,08 µm2, respectively). Compared to T the cells of D animals showed 48% increased ability to perform: lipogenesis, either spontaneously or insulin stimulated and isoproterenol-stimulated lipolysis. Basal lipolysis did not change. A 15% reduction in apoptosis was observed in groups T and D in relation to S. Some gene expressions were changed in D vs S: adiponectin (3-fold up) and PPAR-gamma (2-fold up). PREF-1 gene was 3-fold higher in T vs S. These results strongly suggest that adipogenesis was stimulated in this group. Conclusions: Detraining causes significant increase in adipocyte size and lipogenic capacity. As PE fat cell apoptosis was reduced in D and T, these results suggest that adipose tissue changes following detraining can potentially be obesogenic.

Muitos autores associam as doenças alcoólicas hepáticas às deficiências nutricionais. Por outro lado, trabalhos experimentais estabelecem que a hepatotoxidade alcoólica relaciona-se especialmente à geração de espécies reativas através do sistema microsomal que oxida etanol via citocromo 450, principalmente o CYP2E1. O CYP2E1 hepático tem a capacidade de ativar algumas drogas comumente utilizadas, como o acetaminofeno, em seus metabólitos mais tóxicos e promover carcinogênese. Além. disso, o metabolismo pelo CYP2E1 resulta num aumento na produção de espécies reativas, com diminuição nos sistemas de defesa antioxidantes, estabelecendo o estresse oxidativo. Como a expressão do CYP2E1 é muito influenciada por fatores nutricionais e hormonais, este trabalho descreve os efeitos do tratamento com etanol nos níveis de CYP2E1 e sua relação com alguns parâmetros pró- e antioxidantes, considerando três modelos experimentais diferentes. Ratos machos Sprague Dawley com cerca de três meses de idade receberam ad lib. ração Purina (Purina Ind., Brasil) e, separadamente, uma solução 25 % etanol-20%sacarose durante 1, 2, 3 ou 4 semanas. Os grupos controles foram isocaloricamente pareados aos animais que consumiram etanol, ou receberam quantidades de sacarose equivalentes às calorias recebidas com o consumo de etanol. 18 h antes do sacrifício os animais foram mantidos em abstinência alcoólica, recebendo água e ração ou apenas água ad lib. Os resultados indicam que o consumo de etanol pode ser associado à estabilização do CYP2E1. No entanto, nas nossas condições experimentais, a presença da isoforma não está associada ao estresse oxidativo. Esses resultados indicam que as deficiências nutricionais, especialmente o baixo consumo de carboidratos, são fundamentais na potenciação do estresse oxidativo induzido pelo etanol. / Many authors have attributed alcoholic liver disease to dietary deficiencies. On the other hand, experimental studies have established that alcohol hepatotoxicity is especially related to the generation of oxidant species through its microsomal metabolism via cytochrome P-450, mainly CYP2E1. Liver CYP2E1 has a high capacity to activate some commonly used drugs, such as acetaminophen, to their toxic metabolites, and to promote carcinogenesis. Moreover, metabolism by CYP2E1 results in a significant reactive oxygen species (ROS) release, accompanied by the defense systems decrease against oxidative stress. Since the expression of CYP2E1 is very much influenced by hormonal and nutritional factors, this study describes the effects of ethanol treatment on CYP2E 1 levels and their relationship with some pro and antioxidant parameters considering three experimental models. Male Sprague-Dawley rats were fed ad. lib. for 1, 2, 3 or 4 weeks a commercial diet (Purina Ind., Brazil) plus a 25% ethanol-20% sucrose solution. Control groups were isocalorically pair-feed to the leading ethanol-consuming animals, or received isocaloric amounts of sucrose for pairing only ethanol calories. Eighteen hours before sacrifice ethanol was withdrawal and animals had only free access to tap water or they were offered food and water ad. lib. Results have shown that ethanol administration was associated with CYP2E1 stabilization although under our experimental condition it was not associated with any oxidative stress. These findings indicate that dietary deficiencies, especially low carbohydrate intake are crucial in the potentiation of the ethanol-induced oxidative stress.

Células animais são alvo de pesquisas visando sua utilização como plataforma para a expressão de proteínas recombinantes, desde vacinas veterinárias até fatores de coagulação para hemofílicos. Exemplos incluem células de inseto Drosophila melanogaster S2 e células de mamífero BHK-21, que vêm sendo estudadas visando a sua utilização para a produção da glicoproteína do vírus da raiva. Independentemente da estratégia de cultivo utilizada, altas concentrações celulares são em geral associadas a uma maior produção da proteína de interesse. O objetivo deste trabalho foi o de investigar estratégias que possibilitariam o cultivo de células animais em altas concentrações celulares. Células de inseto Drosophila melanogaster S2 produtoras da glicoproteína do vírus da raiva foram cultivadas em frascos agitados a 100 rpm e 28, em meio livre de soro SF 900 II suplementado com os aminoácidos asparagina, cisteína, prolina e serina. A adição dos quatro aminoácidos no meio de cultura refletiu em um aumento da concentração celular máxima (XV MÁX) em 16%. Cisteína, quando adicionada isoladamente no meio de cultura, refletiu em uma velocidade específica máxima de crescimento celular (MÁX) 56% maior. Nessa condição, o fator de conversão glicose a célula (YX/GLC) foi 47% maior, indicando um metabolismo de glicose mais eficiente na geração de células. Esses resultados indicam que cisteína é provavelmente substrato limitante do cultivo de células S2AcGPV em meio SF 900 II. Já células de mamífero BHK-21 (C13), adaptadas ao crescimento em suspensão, foram cultivadas em processo de perfusão, processo contínuo em que há retenção celular, o que permite alcançar concentrações celulares mais altas que processos em batelada ou em modo contínuo sem retenção celular. Foi utilizado um biorreator do tipo tanque agitado com 1,5 L de volume de trabalho e spin-filter interno, com poro de diâmetro igual a 10 m, acoplado ao eixo do impelidor. Durante o cultivo, o pH foi controlado em 7,2, a agitação em 80 rpm, a temperatura em 37 e o oxigênio dissolvido em 50% da saturação com o ar. A concentração celular máxima alcançou 15,7 x 106 céls mL-1, muito superior à do cultivo em batelada (aproximadamente 5 x 106 céls mL-1). A viabilidade celular foi superior a 90% durante os 48 dias de cultivo. Na fase batelada do cultivo em perfusão, as velocidades de consumo de glicose (qGLC) e de glutamina (qGLN) foram 84% e 32% maiores, respectivamente, em relação às velocidades observadas no cultivo em batelada. Analogamente, as velocidades de produção de lactato (qLAC) e de amônio (qNH4) foram 78% e 102% maiores, respectivamente. Ainda, o coeficiente de manutenção celular não foi desprezível, e o consumo de glicose associado à manutenção celular foi de 83%. Esses dados indicam que a presença do spin-filter interno pode estar associada a estresse celular. Na perfusão, a concentração celular foi cerca de 3 vezes maior do que no cultivo contínuo sem reciclo de células. Provou-se que é possível cultivar células BHK-21 adaptadas a crescimento em suspensão em altas concentrações celulares em escala laboratorial, utilizando biorreator de bancada e spin-filter interno como sistema de retenção celular. / Animal cells have been under research as a platform for the expression of recombinant proteins, ranging from veterinary vaccines to blood coagulation factors for treating hemophilia. Examples include insect Drosophila melanogaster S2 and hamster BHK-21 cells, currently being studied for the production of rabies virus glycoprotein. Regardless of the cultivation strategy, high cell concentrations are usually associated to a higher protein production. Thus, the aim of this research was to investigate animal cell cultivation strategies that would allow higher cell concentrations than those previously reported. Cells of Drosophila melanogaster S2 expressing the rabies virus glycoprotein (S2AcGPV) were cultivated in shake flasks at 100 rpm and 28 , in SF 900 II serum-free medium supplemented with the following amino acids: asparagine, cysteine, proline, and serine. The addition of the four amino acids to the medium increased the maximum cell concentration (XV MAX) in 16%. When only cysteine was added to the medium, the maximum specific growth rate (ÊMAX) was 56% higher. In this condition, the cell yield on glucose (YX/GLC) was 47% higher, indicating a more efficient glucose metabolism. These results show that cysteine is likely a limiting substrate of S2AcGPV cells growing in SF 900 II medium. In turn, baby hamster kidney cells (BHK-21/C13), adapted to growth in suspension culture, were cultivated in perfusion, a continuous process with cell retention that allows higher cell concentration than batch or continuous cultures without cell retention. A stirred tank bioreactor with a working volume of 1.5 L was used, with an internal spin-filter with 10 µm diameter pores attached to the impeller shaft. Temperature was controlled at 37 , pH at 7.2, agitation at 80 rpm and dissolved oxygen at 50% of air saturation. The maximum cell concentration reached 15.7 x 106 cells mL-1, much higher than the cell concentration achieved in a standard batch cultivation (5 x 106 cells mL-1). Cell viability was above 90% during the 48-day cultivation period. During the batch phase of the perfusion cultivation, specific rates of glucose (qGLC) and glutamine (qGLN) consumption were 84% and 32% higher, respectively, when compared to the batch cultivation. Similarly, the specific rates of lactate (qLAC) and ammonium (qNH4) formation were 78% and 102% higher, respectively. During perfusion, the cell maintenance coefficient was not negligible and represented 83% of total glucose consumption. These data indicate that the presence of an internal spin-filter may be associated to cell stress. In perfusion, cell concentration was about 3 times higher than that in continuous culture without cell recycle. In conclusion, it was proved that suspension-adapted BHK-21 cells can be cultivated in a laboratory-scale bioreactor with an internal spin-filter, in order to achieve high cell concentrations.

A síndrome metabólica (SM) e o diabete melito (DM) caracterizam-se por uma série de alterações no metabolismo de lipoproteínas, entre elas a hipertrigliceridemia e a redução nas concentrações de HDL-colesterol (HDL-C). Em estudo prévio demonstramos que indivíduos saudáveis, não obesos, com concentração de HDL-C abaixo de 40mg/dL, quando comparados àqueles com concentração de HDL-C acima de 60mg/dL, apresentam, no plasma, esteróis marcadores de absorção intestinal de colesterol alimentar diminuídos, e de síntese de colesterol aumentados. Achados semelhantes foram descritos por outros autores em portadores de SM e DM, sugerindo que a resistência à insulina participa na origem do distúrbio, embora não se saiba por quais mecanismos. Considerando nossos achados prévios, os objetivos deste estudo são investigar quais os mecanismos moleculares envolvidos nas alterações do metabolismo de colesterol presentes em indivíduos com concentrações alta (HIPERALFA, HDL-C > 60mg/dL, n = 36) ou baixa (HIPOALFA, HDL-C < 40mg/dL, n = 37) de HDL-C por meio de medida de: 1) conteúdo celular de colesterol e expressão gênica de enzimas e receptores críticos para a regulação intracelular de colesterol, tendo como modelo células linfomononucleares de sangue periférico; 2) parâmetros que regulam o metabolismo de lipoproteínas no plasma e que são influenciados pela insulina, tais como lecitina-colesterol aciltransferase (LCAT), lipoproteína lipase (LPL) e lipase hepática (LH) pós-heparina, proteína de transferência de colesterol esterificado (CETP), proteína de transferência de fosfolípides (PLTP) e pré- beta1 HDL. Os critérios de exclusão foram: diabete melito, IMC 30Kg/m2, tabagismo, consumo elevado de álcool e uso de fármacos capazes de interferir no metabolismo de lipoproteínas. Mostramos que, quando comparado ao grupo HIPERALFA, o grupo HIPOALFA apresentou maiores concentrações de insulina, triglicérides, ALT(TGP), índice HOMA, atividade de LCAT e LH, e menor atividade de LPL e concentração de pré-beta1 HDL. Não houve diferença entre os grupos com relação ao conteúdo celular de colesterol, à expressão dos genes estudados (ABCA1, ABCG1, SR-BI, LDLR, HMG CoA redutase, SREBP-1c e LXR alfa), às atividades de CETP e PLTP no plasma e à ultrassonografia de carótidas. Nossos resultados mostram que indivíduos com concentração alta ou baixa de HDL-C no plasma diferem com relação à sensibilidade à insulina, além de parâmetros envolvidos na regulação do metabolismo de lipoproteínas. Estes achados não se relacionaram com o metabolismo celular de colesterol no modelo estudado, mas sugerem que este quadro metabólico, cuja origem é desconhecida, precede o aparecimento, no decorrer da idade, de outras alterações típicas da síndrome metabólica no grupo com baixas concentrações de HDL-C no plasma / The metabolic syndrome (MS) and the diabetes mellitus (DM) are characterized for a series of alterations in lipoprotein metabolism as hypertriglyceridemia and reduced HDL-cholesterol (HDL-C) concentration. In previous study we demonstrated that healthy non obese subjects with HDL-C concentration below 40mg/dL, when compared with those with HDL-C above 60mg/dL, present low plasma sterol markers of alimentary cholesterol intestinal absorption and high plasma sterol markers of cholesterol synthesis. Similar findings have been described by others in subjects with MS and DM, suggesting that insulin resistance participates in the origin of the disorder, although by unknown mechanisms. Considering our previous findings, the objectives of this study are to investigate the molecular mechanisms involved in alterations of cholesterol metabolism in subjects with high HDL-C (HYPERALPHA, HDL-C > 60mg/dL, n = 36) or low HDL-C (HYPOALPHA, HDL-C < 40mg/dL, n = 37) concentration by means of measuring: 1) cellular cholesterol content and gene expression of critical enzymes and receptors involved in the intracellular cholesterol regulation, having peripheral blood mononuclear cells as model; 2) parameters that regulate the plasma lipoproteins metabolism and that are influenced by insulin, such as lecithin: cholesterol acyltransferase (LCAT), post-heparin hepatic (HL) and lipoprotein lipase (LPL), cholesteryl ester transfer protein (CETP), phospholipid transfer protein (PLTP) and pre-beta1 HDL. The exclusion criteria were: diabetes mellitus, body mass index 30Kg/m2, smoking, heavy drinking and use of medications that interfere with lipoprotein metabolism. We demonstrated that, as compared with HYPERALPHA, the HYPOALPHA group presented higher insulin, triglycerides and alanine aminotransferase concentrations, HOMA index, LCAT and HL activities and lower LPL activity and pre-beta1 HDL concentration. There was no difference between the groups in the cellular cholesterol content, expression of genes (ABCA1, ABCG1, SR-BI, LDLR, HMG CoA reductase, SREBP-1c and LXR alpha), plasma CETP and PLTP activities and carotid ultrasonography. Our results show that subjects with high or low plasma HDL-C concentration differ in relation to insulin sensitivity and in parameters involved in lipoprotein metabolism regulation. These findings were not related to the cellular cholesterol metabolism in the studied model, but they suggest that this metabolic disturbance, whose origin is unknown, precedes the appearance, in the course of the human life of other typical alterations of metabolic syndrome in the low HDL-C concentration group

A atividade contrátil no músculo esquelético é um estímulo potente na indução de alterações no metabolismo de glicose e ácidos graxos. Por sua vez, a contração muscular também aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da remoção de EROs, induzida pelo tratamento com o antioxidante N-Acetilcisteína, na captação de glicose, atividades de enzimas glicolíticas e do ciclo de Krebs, produção de lactato, oxidação mitocondrial de ácidos graxos, expressão dos genes do transportador de glicose 4 (GLUT-4), hexoquinase II (HKII), fosfofrutoquinase 1 (PFK-1), carnitina palmitoil transferase 1 (CPT-1) e citrato sintase (CS) em células musculares esqueléticas durante contrações induzidas por eletroestimulação in vitro. Com esse estudo, demonstrou-se que as EROs atuam como sinalizadores das respostas metabólicas mediadas pela atividade contrátil e que a sinalização redox regula o metabolismo de glicose e ácidos graxos em células musculares esqueléticas. / Contractile activity is a potent stimulus for induce changes in glucose and fatty acid metabolism in skeletal muscle. During muscle contraction, the production of reactive oxygen species (ROS) is increased. The purpose of this study was evaluate the effect of removal of ROS, induced by treatment with the antioxidant N-Acetylcysteine, on glucose uptake, activities of glycolytic and TCA cycle enzymes, lactate production, mitochondrial fatty acid oxidation, gene expression of glucose transporter 4 (GLUT-4), hexokinase II (HKII), phosphofructokinase 1 (PFK-1), carnitine palmitoyl transferase 1 (CPT-1) and citrate synthase (CS) mediated by moderate contractions induced by electrical stimulation in vitro. In this study we demonstrated that ROS act as signaling molecules on contraction-mediated metabolic responses and that redox signaling regulates glucose and fatty acid metabolism in skeletal muscle cells.