A anóxia neonatal considerada relevante condição clínica mundial e vem sendo estudada no laboratório de Neurociências, ICB-USP, desde 2008. Agressões em períodos críticos de maturação do organismo, em especial do sistema nervoso, devido à sua alta demanda metabólica, podem modificar ou mesmo comprometer eventos ontogenéticos com complicações persistentes na vida adulta, sendo relacionada a retardo cognitivo e comportamental, tais como: epilepsia, déficit de atenção, hiperatividade, problemas de aprendizado, entre outros. Em ratos adultos ocorreu morte neuronal por apoptose e necrose, decréscimo da neurogênese e do volume no hipocampo após anóxia neonatal. Experimentos comportamentais evidenciaram alterações também na capacidade de aprendizagem, navegação espacial e ansiedade. Foi observado, que esse estímulo provoca retardo no desenvolvimento sensório-motor, além de ganho de peso em relação ao controle, e aumento do diâmetro rostro-caudal e naso-anal. A fim de avaliar as causas de alterações somáticas e de desenvolvimento, decidiu-se aprofundar, neste estudo, a análise da relação do hipotálamo e da leptina com as mesmas, e com o metabolismo energético assim como, com o crescimento do organismo. Para tanto, foram utilizados camundongos leptin reporters, os quais apresentam os receptores para leptina naturalmente fluorescentes. Foi adaptado modelo para indução de anóxia em camundongos machos por meio de testes de avaliação da ontogenia de reflexos; da pressão de oxigênio no sangue; da frequência cardíaca e dos níveis na Escala de Apgar. Tais testes evidenciaram prejuízos dos animais anoxiados no aparecimento dos reflexos de aceleração, geotaxia negativa, recuperação de decúbito e resposta ao susto; diminuições significativas de pressão de oxigênio e batimentos cardíacos durante período de exposição ao ambiente anóxico, além de níveis indicativos de ausência de oxigênio quando avaliados os fatores que compõe a escala de Apgar, em relação aos animais controle, validando o modelo para este estudo. Em seguida, foram analisados grupos anóxia macho e fêmea e controle macho e fêmea com relação a parâmetros corpóreos durante 60 dias de vida dos animais. Foi evidenciado que a anóxia neonatal afeta os parâmetros de maneiras distintas, porém em todas as análises, o grupo anóxia macho apresentou dimensões aumentadas em relação aos outros grupos. Quando comparada a co-localilzação de fos com receptores de leptina fluorescentes ativados, os resultados obtidos sugerem que apesar de não ter sido detectado diferença de valores de leptina circulante no sangue, houve alteração de peso corpóreo nos animais anóxia, em relação ao seu controle, o que se atribui a possível resistência dos receptores de leptina dos núcleos arqueado e dorsomedial, hipótese que deve ser explorada em experimentos futuros. / Neonatal anoxia is considered a relevant clinical condition and has been studied in the Neuroscience Laboratory, ICB-USP, since 2008. Damage caused to an organism during its maturation, particularly the damage that affects the high-metabolic nervous system, can modify or even compromise ontogenetic events with persistant complications in adulthood. Such complications are related to cognitive and behavioral retardation, and some known examples are: epilepsy, attention deficit, hyperactivity and learning problems. In adult rats, neuronal death occurs due to apoptosis, necrosis, decreased neurogenesis and decreased volume in the hippocampus after neonatal anoxia. Behavioral experiments also revealed changes in learning ability, spatial navigation and anxiety. It was also observed that neonatal anoxia causes delay in sensorimotor development, besides weight gain in relation to the control, and increase in the rostrocaudal and naso-anal diameter. In order to evaluate the causes of such somatic and developmental changes, this study analyzed the relationship between the hypothalamus and leptin, as well as their relationship with energy metabolism and the growth of the organism. Leptin reporter mice were used, which present naturally fluorescent leptin receptors. The anoxia model was adapted for male mice by means of the following tests: evaluation of the ontogeny of reflexes, the oxygen pressure in the blood, the heart rate and the levels on the Apgar Scale. These tests revealed damages to the anoxic animals by the appearance of different reflexes: acceleration, negative geotaxis, recovery of decubitus and response to scare; there was significant decrease in oxygen pressure and heart rate during exposure to the anoxic environment, in addition to levels in the Apgar scale which are indicative of oxygen absence when contrasted with control. Male and female anoxic groups and control were analyzed with respect to body parameters for a period of 60 days, and evaluated of leptin levels, Nissl staining and c-fos cell count by stereology performed. It was verified that neonatal anoxia affected the parameters in different ways, but overall the male anoxic group presented increased dimensions in relation to the other groups. Results obtained from the co-localization of fos and activated fluorescent leptin receptors suggest that, although it is not possible to observe differences in leptin values in the blood, the change in body weight of anoxic animals was due to a lack of activation of leptin receptors in arched and dorsomedial nuclei, suggesting a resistance to the effects of this hormone, hypothesis that should be explored in future experiments.

INTRODUÇÃO: A doença de Gaucher (DG) é um erro inato do metabolismo, do grupo das doenças lisossômicas, causado pela atividade deficiente da enzima glicocerebrosidase. Os tipos mais comuns da DG são o tipo I, que é o mais freqüente e não apresenta comprometimento neurológico; o II, agudo e neuropático; e o III, subagudo e neuropático. Todos os tipos caracterizam-se pela heterogeneidade clínica, com manifestações sintomáticas e de intensidade distintas, tais como hepatoesplenomegalia, alterações ósseas e hematológicas. Alguns estudos descrevem alterações metabólicas como gasto energético basal (GEB) aumentado – hipermetabolismo - em pacientes sem tratamento. A terapia de escolha para a DG é a reposição enzimática (TRE), a qual consegue reverter muitas das manifestações da doença. OBJETIVOS: 1) Avaliar o GEB por meio de calorimetria indireta em pacientes com DG do Centro de Referência do Rio Grande do Sul; 2) Avaliar o estado nutricional dos pacientes incluídos no estudo; 3) Relacionar o GEB com as condições clínicas dos pacientes. METODOLOGIA: Estudo transversal, prospectivo, controlado. Os pacientes atendidos no CRDG foram convidados a participar do estudo (n= 29), sendo que 17 concordaram (média de idade= 30,0 ± 17,2 anos, sexo masculino= 8; DG tipo III= 3 pacientes). Os pacientes com DG tipo I (n= 14; sexo masculino= 6) foram pareados por sexo, idade e índice de massa corporal (IMC) com controles hígidos para avaliação do GEB. Para determinação dos valores de VO2 e VCO2 foi utilizado um ergoespirômetro (MedGraphics Cardiorespiratory Diagnostic Systems, modelo CPX-D). Os pacientes e os controles receberam orientação prévia quanto ao jejum e o repouso e no dia da calorimetria foram pesados e medidos, sendo então calculado o IMC. Os pacientes não apresentavam outras morbidades, nem estavam em uso de medicamentos que poderiam interferir no GEB. Nas análises estatísticas, foi utilizado o GEB em kcal/kg/dia. RESULTADOS: A avaliação do estado nutricional revelou que, no grupo dos pacientes com DG tipo I, cinco estavam com sobrepeso e os demais eutróficos; no grupo com DG tipo III, dois pacientes encontravam-se desnutridos e um eutrófico. Foram realizadas 19 avaliações do GEB em 17 pacientes: dois pacientes a realizaram no período pré e após 6 meses de TRE. A média de idade e de IMC dos pacientes com DG tipo I e dos controles foi de 32,8 ± 17,6 e 32,1 ± 16,6 anos e 23,3 ± 3,1 e 22,4 ± 3,1kg/m2, respectivamente. A idade dos pacientes com DG tipo III foi, respectivamente, 12, 17 e 20 anos. Quatorze pacientes estavam recebendo TRE (média de tempo de TRE= 6,6 ± 5,3 anos; média de dose de enzima= 27,1 ± 11,7 UI/kg/inf. de imiglucerase). A média de GEB dos pacientes com DG tipo I em TRE (n= 12) foi 27,1% maior do que a dos controles (p= 0,007). O GEB de pacientes em TRE (n=12) comparado aos sem TRE (n= 4) não apresentou diferença (p= 0,92). Comparando o GEB dos pacientes em TRE e o de seus controles com o GEB estimado pela equação de Harris-Benedict, observou-se que os pacientes apresentaram GEB 6,3% maior do que o estimado (p= 0,1), enquanto que seus controles tiveram GEB 17,0% menor do que o estimado (p= 0,001). O GEB medido dos pacientes com DG tipo III foi, respectivamente, 14%, 72% e 16% maior do que o estimado pela equação de Harris e Benedict. Não foi encontrada associação significativa entre GEB e as seguintes variáveis: idade, peso, estatura, escore de gravidade, quantidade de enzima recebida, idade de início de TRE, tempo de tratamento e presença ou ausência de megalias. A correlação do GEB com o IMC foi negativa e significativa, conforme esperado. DISCUSSÃO/CONCLUSÕES: O estado nutricional classificado pelo IMC mostrou que a maior parte dos pacientes com DG tipo I estava eutrófica; no entanto, um terço apresentou pré-obesidade. Dois dos três pacientes com DG tipo III encontravam-se desnutridos. Todos os pacientes, mesmo em TRE, apresentaram um GEB significativamente maior do que os controles. A TRE não consegue normalizar o hipermetabolismo desses pacientes. / INTRODUCTION: Gaucher disease (GD) is an inborn error of metabolism of the group of lysosomal diseases, caused by the deficient activity of the glucocerebrosidase enzyme. The most common types of GD are: type I, which is the most frequent and does not present neurological compromise; type II, which is acute and neuropathic; and type III, which is subacute and neuropathic. All types are characterized by clinical heterogeneity and symptomatic manifestations of various intensity, such as hepatoesplenomegaly and bone and hematological alterations. Some studies have described metabolic alterations, such as increased basal metabolic rate (BMR), that is, hypermetabolism, in untreated patients. The therapy of choice for GD is enzyme replacement therapy (ERT), which can stop many manifestations of the disease. OBJECTIVES: 1) To evaluate BMR by means of indirect calorimetry in patients with GD seen at the Reference Center for Gaucher Disease of Rio Grande do Sul (RCGD); 2) To evaluate the nutritional status of patients included in the study; 3) To relate BMR with clinical conditions presented by patients. METHODS: The present was a prospective, controlled, cross-over study. Patients seen at the RCGD were invited to participate in the study (n=29); of these, 17 agreed to participate (mean age=30.0 ± 17.2 years, male= 8; GD type III=3 patients). Patients with GD type I (n=14; male= 6) were paired by gender, age, and body mass index (BMI) to healthy controls to evaluate BMR. To determine the values of VO2 and VCO2 an ergospirometer was used (MedGraphics Cardiorespiratory Diagnostic Systems, model CPX-D). Patients and controls received previous orientation as to fasting and resting and, on the day of the calorimetry, were weighed and measured in order for the BMI to be calculated. Patients did not present any other morbidity, neither were they making use of any medication that could interfere with BMR. In the statistical analyses, BMR in kcal/kg/day was used. RESULTS: The evaluation of the nutritional status showed that, in the group of patients with GD type I, five patients were overweight; the other were eutrophic; in the group of patients with GD type III, two patients were malnourished; one was eutrophic. Nineteen evaluations of BMR were conducted in 17 patients; two patients conducted the evaluation in the period pre-ERT and after 6 months of ERT. Mean age and mean BMI of patients with GD type I and controls were 32.8 ± 17.6 and 32.1 ± 16.6 years and 23.3 ± 3.1 and 22.4 ± 3.1kg/m2, respectively. The age of patients with GD type III was, respectively, 12, 17 and 20 years. Fourteen patients were receiving ERT (mean time of ERT=6.6 ± 5.3 years; mean enzyme dose=27.1 ± 11.7 UI/kg/inf of imiglucerase). The mean BMR of patients with GD type I on TRE (n=12) was 27.1% higher when compared to controls (p=0.007). When compared to patients not on ERT (n=4), the BMR of patients on ERT (n=12) did not show any difference (p=0.92). Comparing the BMR of patients on ERT and that of their controls with the BMR estimated by the Harris-Benedict equation, we observed that patients showed a 6.3% higher BMR than the estimated (p=0.1), while the BMR of their controls was 17.0% lower than the estimated (p=0.001). The BMR of patients with GD type III was, respectively, 14%, 72% and 16% higher than the estimated by the Harris-Benedict equation. No significant association was found between BMR and the following variables: age; weight; height; severity score; amount of enzyme received; age at beginning of ERT; time of treatment; and presence or absence of megalies. The correlation between BMR and BMI was negative and significant, as expected. DISCUSSION/CONCLUSIONS: The nutritional status classified by BMI showed that most patients with GD type I were eutrophic; however, one third of the patients showed pre-obesity. Two of the three patients with GD type III were malnourished. All patients, even on ERT, showed a significantly higher BMR when compared to controls. In conclusion, ERT was not able to normalize the hypermetabolism of these patients.

A encefalopatia hepática (HE) é uma desordem neuropsiquiátrica que ocorre devido à falência aguda e crônica do fígado. Os mecanismos pelos quais esta doença se desenvolve não estão completamente esclarecidos, porém acredita-se que a amônia é um dos principais fatores patofisiológicos da HE. Além disso, distúrbios no sistema de neurotransmissão GABAérgico têm sido relacionado com a HE. Para estudar os efeitos da HE e da amônia sobre o SNC, desenvolvemos nesta tese um modelo de co-cultura de neurônios GABAérgicos e astrócitos provenientes camundongos que demonstrou-se bastante reproduzível, de fácil execução e representativo da interação metabólica entre neurônios e astrócitos. Também, foi verificado que a amônia exerce um papel deletério para o metabolismo energético do sistema neurotransmissor GABAérgico. As coculturas de neurônios GABAérgicos e astrócitos quando expostos à altas concentrações de amônia, apresentaram o aumento da glicólise e da atividade do ciclo de Krebs. Além disso, foi constatado que os processos de detoxificação de amônia estavam bastante ativos, demonstrados pelo aumento das concentrações intracelulares e extracelulares de glutamina. A síntese e liberação de alanina também se encontrou aumentada, e seu papel como um agente detoxificante de amônia pode ser fundamental para os neurônios GABAérgicos. A síntese de GABA também apresentou-se alterada tanto no modelo de HE em ratos submetidos à ligação do ducto biliar (BDL), como também nas co-culturas de neurônios GABAérgicos e astrócitos expostos à amônia. Detectou-se que em ambos os modelos a síntese de GABA que envolve o ciclo de Krebs estava favorecida, quando comparada com aquela que ocorre sem o envolvimento do ciclo de Krebs. O que exatamente significa esta alteração nas rotas síntese de GABA ainda não está esclarecido, porém sabe-se que o GABA sintetizado via o ciclo de Krebs é aquele que está relacionado ao “pool” vesicular deste neurotransmissor inibitório. Empregando o modelo BDL, também estudamos os efeitos da HE sobre parâmetros comportamentais e cognitivos. Demonstramos que os animais BDL apresentam prejuízos na organização espacial e temporal das atividades locomotora e exploratória, como também na memória de curta duração para na tarefa de reconhecimento de objeto. De uma maneira geral, o trabalho desenvolvido nesta tese traz novas informações sobre os processos neuroquímicos e comportamentais envolvidos na HE que podem contribuir para o entendimento dos mecanismos patofisiológicos desta doença. / Hepatic encephalopathy (HE) is a neuropsychiatric disorder which arises due to acute or chronic liver disease. The mechanisms by which this disease develops are still not completely understood, however, it is well described that ammonia plays a pivotal role in the pathophysiology of HE. Moreover, disturbances in the GABAergic neurotransmitter system have been related to the development of HE. Aiming to study the effects of ammonia and HE in the SNC, in this thesis we standardized a model of co-culture of GABAergic neurons and astrocytes obtained from mouse. It was shown that the co-culture system was very reproducible, easy to be performed and representative of the neuronal-astrocytic interaction. The work here developed also showed that ammonia was detrimental for the energy metabolism of the GABAergic neurons and astrocytes. The co-cultures when incubated with ammonia had an increase in glycolysis and TCA cycle activity. Moreover, it was demonstrated that the detoxifying processes were highly active during hyperammonemia, i.e. increased synthesis and release of glutamine. Alanine synthesis was also increased during incubation with ammonia, and we suggest that its synthesis and release might be fundamental for the detoxification of GABAergic neurons. In another study of this thesis, we demonstrate that GABA synthesis was altered both in co-cultures of neurons and astrocytes exposed to ammonia, as well as in brain of rats with HE induced by bile duct ligation (BDL). In both systems studied, GABA synthesis via TCA cycle was favored, when compared to the one which occurs without TCA cycle involvement.To each extent this altered GABA synthesis influences the GABAergic system is not clear, however, it is known that GABA synthesized via TCA cycle is the pool related to the vesicular GABA pool. In addition, employing the BDL model, we studied the effect of HE on behavioral and cognitive parameters. The BDL rats showed impairment of spatial-temporal organization of the locomotor and exploratory activities and also in short term memory during the object memory recognition task. Therefore, the work developed during this thesis brings new information about the neurochemical and behavioral processes involved in HE, which can contribute for the understanding of the pathophysiologycal mechanisms of this disease.

Objetivos: Quantificar o gasto energético de crianças e adolescentes com bronquiolite obliterante pós-infecciosa acompanhados em ambulatório de pneumologia pediátrica e comparar com crianças e adolescentes hígidos. Metodologia: Estudo transversal com grupo controle incluindo 72 crianças e adolescentes de 8 a 18 anos. Comparou-se dois grupos de 36 indivíduos, um com diagnóstico de BO e outro hígido, os quais foram pareados pelo gênero, idade e classificação do IMC. Para avaliação nutricional utilizou-se a antropometria e a composição corporal. O gasto energético foi medido pela calorimetria indireta; o fator atividade pelo recordatório 24h de atividades físicas e a ingestão energética pelos inquéritos alimentares. Resultados: Os resultados a seguir são apresentados, respectivamente, para o grupo BO e para o grupo controle: idade (11,8 ± 2,7) e (12,3 ± 2,8); índice de massa corporal (18,9 ± 4,0 Kg/m2) e (18,8 ± 3,4 Kg/m2); gasto energético de repouso (GER) (1717,6 ± 781,5) e (2019,9 ± 819); gasto energético total (GET) (2677,5 ± 1514,0 Kcal/dia) e (3396,1 ± 1557,9Kcal/dia); estimativa da ingestão energética (2294,1 ± 746,7Kcal/dia) e (2116,5 ± 612,1Kcal/dia). O GER e GET não foram estatisticamente diferentes entre os grupos (p= 0,102; p=0,051). O GER não foi estatisticamente diferente nem quando ajustado para massa magra (p=0,116). O GER está associado a MM (r=0,490; p0,001), sendo que quanto maior a MM, maior o gasto energético. Não houve diferenças estatisticamente significativas entre o GET e o consumo energético no grupo BO (p=0,202). O grupo controle consumiu, em média, 1.279,6Kcal a menos do que o previsto pelo GET (p<0,001). Houve diferença estatisticamente significante entre o gasto energético medido pela calorimetria indireta e o estimado pelas fórmulas de predição. Todas as fórmulas de predição subestimaram a necessidade energética. Conclusão: O GER e o GET foram semelhantes entre os grupos. A estimativa da ingestão energética das crianças e adolescentes hígidos foi menor que o GET. Os resultados sugerem que todas as fórmulas de predição utilizadas subestimaram as necessidades energéticas quando comparadas com a calorimetria indireta. / Objectives: To quantify energy expenditure in children and adolescents with post-infectious obliterans bronchiolitis (OB) receiving outpatient pediatric pulmonology care and compare them with healthy children and adolescents. Methods: Cross-sectional study with control group including 72 children and adolescents aged 8-18 years. Two groups of 36 individuals were compared – one diagnosed with OB and another healthy – which were paired as to gender, age, and body mass index classification. Anthropometry and body composition were used for nutritional assessment. Energy expenditure was measured by indirect calorimetry, activity factor was assessed through 24-hour recall, and energy intake was measured by nutrition surveys. Results: The following results are respectively presented to the OB group and to the control group: age (11.8 ± 2.7) and (12.3 ± 2.8); body mass index (18.9 ± 4.0 Kg/m2) and (18.8 ± 3.4 Kg/m2); resting energy expenditure (REE) (1717.6 ± 781.5) and (2019.9 ± 819); total energy expenditure (TEE) (2677.5 ± 1514.0 Kcal/day) and (3396.1 ± 1557.9 Kcal/day); energy intake estimate (2294.1 ± 746.7 Kcal/day) and (2116.5 ± 612.1 Kcal/day). REE and TEE were not statistically different between groups (p=0.102; p=0.051). REE was not statistically different even when adjusted for lean mass (p=0.116). REE is associated with lean mass (r=0.490; p<0.001) – the higher the lean mass, the higher the energy expenditure. There were no statistically significant differences between TEE and energy expenditure in the OB group (p=0.202). The control group had an average intake 1279.6 Kcal lower than that predicted by TEE (p<0.001). There was a statistically significant difference between energy expenditure measured by indirect calorimetry and that estimated by prediction equations. All prediction equations underestimated energy needs. Conclusion: REE and TEE weresimilar between groups. Energy intake estimate in the healthy children and adolescents was lower than TEE. Results suggest that all prediction equations used in this study underestimated the energy needs when compared with indirect calorimetry.

Orientador: Antonio Carlos Cicogna / Banca: Maeli Dal-Pai / Banca: André Soares Leopoldo / Resumo: A remodelação cardíaca (RC) ocorre em resposta a determinadas agressões como, por exemplo, sobrecarga pressórica, e pode manifestar-se por alterações de tamanho, forma e função do coração. No modelo de estenose aórtica supravalvar (EAo) em ratos, estudos ecocardiográficos constataram que, 2 e 6 semanas após indução da EAo, os ratos desenvolvem hipertrofia ventricular esquerda, disfunção diastólica e melhoria da função sistólica. Após 12 semanas há disfunção sistólica e perto da 20ª semana aparecem sinais de insuficiência cardíaca. Diversos fatores poderiam contribuir para a disfunção neste modelo experimental, como modificações na expressão proteica da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático (SERCA2a) e das cadeias pesadas de miosina (MyHC), ambas com alta capacidade ATPásica. Na RC patológica ocorre diminuição na beta oxidação de ácidos graxos, podendo acarretar déficit energético para o músculo cardíaco hipertrofiado. O objetivo deste trabalho foi testar a hipótese de que o aumento da oferta energética, proveniente de dieta hiperlipídica, atenua a disfunção diastólica e preserva a função sistólica no modelo de EAo. Os mecanismos envolvidos na preservação ou melhoria da função estão relacionados com a diminuição na transição da isoforma V1(α) para V3(β) da MyHC e com o aumento da relação SERCA2a/PLB. Foram utilizados ratos Wistar machos, com 21 dias, separados em dois grupos: controle operado (Sham) e estenose aórtica supravalvar (EAo). Seis semanas após cirurgia, os animais foram redistribuídos em quatro grupos (n=12/grupo): tratados com dieta normolipídica (EAo-N e Sham-N) ou hiperlipídica (EAo-H e Sham-H) por 12 semanas. O perfil nutricional foi determinado pelas análises de ingestão alimentar e calórica, eficiência alimentar, peso e gordura corporal, índice de adiposidade, glicemia, triacilglicerol e ácidos graxos livres não-esterificados. A RC foi ... / Abstract: Cardiac remodeling (CR) occurs in response to some cardiac injuries, such as pressure overload, and it may be manifested as changes in size, shape and function of the heart. In the model of supravalvar aortic stenosis (SVAS), echocardiographic studies performed in our laboratory showed that, 2 and 6 weeks post SVAS induction, rats developed left ventricular hypertrophy, diastolic dysfunction and improved systolic function. After 12 weeks there is systolic dysfunction and around the 20th week signs of heart failure appear. Several factors could contribute to the dysfunction in this experimental model, such as changes in protein expression of sarcoplasmic reticulum calcium ATPase (SERCA2a) and myosin heavy chain (MyHC), both with high ATPase capacity. Pathological CR is underscored by a reduction in fatty acid beta oxidation, which may cause energy deficit to the hypertrophied cardiac muscle. The aim of this work was to test the hypothesis that increased energy supply, derived from high-fat diet, attenuates cardiac dysfunction in the SVAS model. The mechanisms involved in the attenuation of dysfunction are related to decreased V1(α) to V3(β) MyHC isoform transition and increased SERCA2a/PLB ratio. Male Wistar rats, aged 21 days, were separated into two groups: operated control (Sham) and supravalvar aortic stenosis (SVAS). Six weeks after surgery, the animals were redistributed into four groups (n=12/group): fed with normolipidic diet (Sham-N and SVAS-N) or high-fat diet (Sham-H and SVAS-H). The nutritional profile was determined by food and calorie intake, feed efficiency, weight and body fat, adiposity index, blood glucose, triacylglycerol and non-esterified free fatty acid. The CR was characterized by analyses of the cardiac structure and function by echocardiogram in the 6th and 18th week, macroscopic study, energy metabolism and SERCA2a/PLB and β/α MyHC cardiac ratios. For comparisons between Sham and SVAS we used Student "t" test ... / Mestre

A hiperglicinemia não-cetótica (HNC) é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência do sistema de clivagem da glicina (Gli), levando ao acúmulo tecidual e plasmático desse aminoácido. Apesar de a fisiopatologia do dano neurológico apresentado pelos pacientes afetados por HNC ainda não estar bem esclarecida, tem sido sugerido que o acúmulo de Gli é neurotóxico. O presente trabalho investigou inicialmente os efeitos ex vivo da administração intracerebroventricular (ICV) de Gli sobre o metabolismo energético e o imunoconteúdo das proteínas cinases dependentes de mitógenos (MAPK) p38, ERK1/2 e JNK, sinaptofisina e proteína Tau em córtex cerebral e estriado de ratos de 30 dias de vida. Verificamos que a injeção ICV de Gli reduziu a produção de CO2 a partir de glicose e inibiu as atividades das enzimas citrato sintase e isocitrato desidrogenase em estriado. A Gli também diminuiu as atividades dos complexos da cadeia transportadora de elétrons I-III em estriado e do IV em córtex cerebral. Além disso, a Gli diminuiu a atividade da enzima creatina cinase (CK) e de sua isoforma mitocondrial em córtex cerebral e estriado. O tratamento com os antioxidantes melatonina (MEL) e creatina e com o antagonista do receptor NMDA (MK-801) preveniu a diminuição das atividades da CK e dos complexos I-III e IV causado pela administração de Gli. Ainda verificamos que a Gli diminuiu o conteúdo de sinaptofisina, e a fosforilação da proteína Tau e das MAPK p38, ERK1/2 e JNK. O tratamento com MK-801 preveniu a diminuição da fosforilação da p38 causada pela Gli O próximo passo foi estudar o efeito ex vivo da injeção ICV de Gli sobre o metabolismo energético, a homeostase redox e parâmetros gliais em córtex cerebral de ratos neonatos. Foi demonstrado que a injeção de Gli em ratos de 1 dia de vida diminuiu a atividade do complexo IV da cadeia transportadora de elétrons e da CK, além de induzir aumento da geração de espécies reativas, diminuir as concentrações de glutationa reduzida (GSH), aumentar os níveis de malondialdeído (MDA) e modular a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx). A injeção de Gli ainda foi capaz de induzir reatividade glial demonstrada pelo aumento da marcação de S100B em córtex cerebral e estriado, e GFAP em corpo caloso. Além disso, o tratamento com MEL preveniu a inibição do complexo IV e da enzima CK, o aumento dos níveis de MDA, a diminuição de GSH e o aumento de S100B causada pela Gli. Na última parte de nossa investigação foi examinado o efeito in vitro da Gli sobre a homeostase energética e redox em cerebelo de ratos de 30 dias de idade A Gli aumentou a produção de espécies reativas, os níveis de MDA e diminuiu as concentrações de GSH, sem alterar o metabolismo energético no cerebelo. Além disso, a adição de MEL, trolox (análogo hidrossolúvel da vitamina E) e MK-801 preveniram os efeitos deletérios da Gli sobre os níveis de MDA e GSH em cerebelo. Como conclusão, o nosso estudo mostra que a Gli causa um prejuízo na homeostase energética e induz estresse oxidativo em cérebro de ratos jovens e neonatos, bem como provoca reatividade glial em cérebro de neonatos. A Gli também altera as vias de sinalização das MAPK e causa dano neuronal em córtex cerebral e estriado, além de induzir estresse oxidativo in vitro em cerebelo. Portanto, alterações na homeostase redox e energética e excitotoxicidade parecem contribuir, ao menos em parte, para a fisiopatologia do dano neurológico apresentado pelos portadores da HNC. / Nonketotic hyperglycinemia (NKH) is an inborn error of metabolism caused by a deficiency of the glycine (GLY) cleavage system, leading to tissue accumulation of this amino acid. Although the pathophysiology of neurological damage presented by patients affected by NKH is not yet well understood, it has been suggested that increased concentrations of GLY are toxic for the central nervous system. Therefore, we initially investigated the ex vivo effect of a single intracerebroventricular (ICV) administration of GLY on energy metabolism and immunocontent of the mitogen-activated protein kinases (MAPK) p38, ERK1/2 and JNK, synaptophysin, and Tau protein in cerebral cortex and striatum of thirty-days-old rats. We verified that the administration of GLY decreased CO2 production using glucose as substrate, and inhibited the activities of citrate synthase and isocitrate dehydrogenase in striatum. GLY also decreased the activities of the respiratory chain complexes I-III in striatum and IV in cerebral cortex. Furthermore, GLY decreased the activity of creatine kinase (CK) and of its mitochondrial isoform in cerebral cortex and striatum The antioxidants melatonin (MEL) and creatine, and the NMDA receptor antagonist MK-801 prevented the GLY-induced decrease of the activities of CK and of the complexes I-III and IV. It was further observed that GLY injection decreased synaptophysin immunocontent and the phosphorylation of Tau protein, p38, ERK1/2 e JNK in rat brain. MK-801 treatment prevented the decreased phosphorylation of p38 caused by GLY. Next, we evaluated the ex vivo effect of GLY ICV administration on energy and redox homeostasis and glial parameters in brain of neonatal rats. GLY injection decreased the activities of respiratory chain complex IV and CK, and also induced the generation of reactive species, decreased reduced glutathione (GSH) concentrations, increased malondialdehyde (MDA) levels and modulated the activities of the antioxidant enzymes superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase. Moreover, GLY induced glial reactivity, as demonstrated by the increase in GFAP in corpus callosum and S100B in cerebral cortex and striatum MEL treatment prevented GLY-induced inhibition of complex IV and CK activities, decrease of GSH, and increase of MDA levels and S100B staining. In the last part of our study we assessed the in vitro effects of GLY on energy and redox homeostasis in cerebellum of thirty-day-old rats. We verified that GLY increased reactive species generation and MDA levels, and decreased GSH concentrations in rat cerebellum. Furthermore, the addition of MEL, trolox (hydrosoluble analogue of vitamin E) and MK-801 prevented MDA levels increase and GSH concentrations decrease caused by GLY. In conclusion, the present study demonstrated that GLY alters the energy metabolism and induces oxidative stress in brain of thirty-day-old and neonatal rats, and provokes glial reactivity in neonatal rat brain. GLY also alters MAPK signaling pathways and causes neuronal damage in rat cerebral cortex and striatum, besides inducing oxidative stress in cerebellum. Therefore, it may be presumed that bioenergetics dysfunction, oxidative stress and excitotoxicity contribute to the pathophysiology of brain damage observed in patients affected by NKH.

A síndrome hiperornitinemia-hiperamonemia-homocitrulinúria (HHH) é um erro inato do metabolismo do ciclo da ureia, de caráter autossômico recessivo e caracterizada por um defeito no transporte mitocondrial de ornitina (Orn), levando a um acúmulo citosólico desse aminoácido, além do acúmulo de homocitrulina (Hcit) e amônia. Os sinais e sintomas clínicos são variáveis, dentre eles podemos citar coagulopatia, coma, letargia, retardo mental, atrofia cortical e ataxia cerebelar. Embora os sintomas neurológicos sejam frequentes, a fisiopatogenia dessa doença ainda é desconhecida. Nesse trabalho investigamos os efeitos in vitro e ex vivo da Orn e Hcit sobre importantes parâmetros de homeostase redox e energética em cerebelo de ratos de 30 dias de vida. Além disso, também investigamos os efeitos desses metabólitos sobre alguns parâmetros em astrócitos cultivados de córtex cerebral. Primeiramente investigamos os efeitos in vitro da Orn e Hcit sobre importantes parâmetros de homeostase redox e energética em cerebelo de ratos jovens. Ambos metabólitos aumentaram significativamente os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS). Além disso, esses níveis foram totalmente prevenidos pela melatonina e pela glutationa reduzida (GSH). Observamos também que os níveis da produção de nitratos e nitritos não foi alterada por nenhum dos metabólitos utilizados, por outro lado, a Hcit aumentou a produção de peróxido de hidrogênio Ao investigarmos os níves de GSH observamos que tanto a Orn quanto a Hcit reduziram esse parâmetro e que a Orn reduziu o conteúdo de grupamentos sulfidrila, indicando uma dimunioção nas defeas antioxidantes não enzimáticas. Com relação ao metabolism energetic, a Orn e Hcit diminuíram a atividade da enzima aconitase, porém não alteraram outros parâmetros estudados. Além disso, a redução causada pela Orn foi prevenida pela GSH, indicando que essa enzima é suscetível a oxidação causada por exxe aminoácido. Também investigamos os efeitos ex vivo da injeção intracerebelar de Orn e Hcit sobre importantes parâmetros de estresse oxidativo e sobre a ativdade da Na+, K+ ATPase. A Orn aumentou significativamente os níveis de TBA-RS e atividade da superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase, glutationa redutase e glucose 6-fosfato desidrogenase e diminuiu a ativdade da Na+,K+-ATPase. Por outro lado, as concentrações de GSH não foram alteradas pelo tratamento com ornitina. Por fim, a Hcit não foi capaz de alterar nenhum dos parâmetros avaliados. Os efeitos da Orn e Hcit foram também investigados em astrócitos cultivados a partir de córtex cerebral de ratos neonatos. Observamos que Orn e Hcit diminuíram a viabilidade celular, a função mitocondrial e os níveis de GSH, porém não alteraram a produção de citocinas. Nossos resultados demonstram um prejuízo moderado na homeostase energética, porém, quando observamos a homeostase redox, observamos um dano mais pronunciado. Dessa forma, concluímos que alterações na homeostase energética, mas principalmente na homeostase redox podem estar envolvidos na fisiopatogenia do dano neurológico observado nos pacientes com a síndrome HHH. / Hyperornithinemia-hyperammonemia-homocitrullinuria (HHH) syndrome is an autosomal recessive disorder of urea cycle characterized by a defect in the transport of ornithine (Orn) into mitochondrial matrix leading to accumulation of Orn, homocitrulline (Hcit) and ammonia. The clinical signs and symptoms are variable, ranging from coagulopathy, coma, lethargy, mental retardation, cortical atrophy and cerebellar ataxia. Although neurological symptoms are frequent, the pathophysyology of this disorder is poorly known. In the present study, we investigated the in vitro and ex vivo effects of Orn and Hcit on important parameters of redox and energy homeostasis in cerebellum of 30-day-old rats. Besides that, we also investigated the effects of these metabolites on some parameters in cultured cortical astrocytes. We first studied the in vitro effects of Orn and Hcit on important parameters of redox and energy homeostasis in cerebellum of young rats. Orn and Hcit significantly increased thiobarbituric acid reative species (TBA-RS) levels that was totally prevented by melatonin and reduced glutathione (GSH). We also found that nitrate and nitrite production was not altered by any of the metabolites, in contrast to hydrogen peroxide production, which was significantly enhanced by Hcit. These results suggest that probably reactive nitrogen species were not involved on the observed results Furthermore, GSH concentrations were significantly reduced by Orn and Hcit and sulfhydryl content by Orn, implying an impairment of antioxidant defenses. As regards to energy metabolism, Orn and Hcit provoked a significant reduction of aconitase activity, without altering other parameters of energy metabolism. Furthermore, Orn-elicited reduction of aconitase activity was totally prevented by GSH, indicating that critical groups of this enzyme were susceptible to oxidation caused by this amino acid. We also investigated the ex vivo effects of intracerebellar administration of Orn and Hcit on important parameters of oxidative stress and on Na+, K+ ATPase activity. Similarly with our in vitro results, Orn significantly increased TBA-RS levels and the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR) and glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH), and reduced Na+,K+-ATPase activity. In contrast, GSH concentrations were not changed by Orn treatment. Furthermore, intracerebellar administration of Hcit was not able to alter any of these parameters. The effects of Orn and Hcit were also investigated in cultured cortical astrocytes. We observed that Orn and Hcit diminished cellular viability, mitochondrial function, GSH levels, without altering cytokine production. Our results demonstrate a mild impairment in energy metabolism, but mostly in redox homeostasis in cerebellum and cortical cultured astrocytes. Therefore, we conclude that alterations of energy metabolism and especially redox homeostasis may be involved in the pathophysiology of the neurological damage observed in patients with HHH syndrome.

Objetivo. O objetivo do estudo foi analisar a influência da ingestão alimentar de proteína da soja enriquecida com isoflavona e dos exercícios com pesos sobre o metabolismo energético de mulheres na pós-menopausa. Casuística e métodos. Ensaio clínico, 16 semanas, envolvendo 60 mulheres, 59 (7) anos, distribuídas em 4 grupos: G1 (proteína da soja e exercício), G2 (placebo e exercício), G3 (proteína da soja e sem exercício) e G4 (placebo e sem exercício). A proteína da soja e o placebo (maltodextrina) foram distribuídos, aleatoriamente, sob a forma de pó, na porção de 25 gramas/dia, enriquecida com 50 mg de isoflavona. Foram 10 exercícios com pesos, realizados em 3 sessões semanais, com 3 séries de 8-12 repetições cada, carga de 60-80% de 1 repetição máxima (RM). O metabolismo energético foi analisado a partir do gasto energético de repouso (GER) e do quociente respiratório (QR). O GER foi calculado utilizando o O2 e o CO2, obtidos por calorimetria indireta (Quinton-QMC®), durante 30 minutos, sob temperatura e umidade controladas, e o QR pela relação CO2/O2. Foram utilizadas variáveis de controle: idade, hormônio folículo estimulantes (FSH), proteína e valor calórico total da alimentação (VCT), massa muscular e índice de massa corporal IMC (kg/m2). Na análise estatística foram utilizados: ANOVA, teste &#34;t&#34; de Student e regressão múltipla, por meio do software Stata 9.2, &#945;<0,05. Resultados. As mulheres apresentaram homogeneidade em todas as variáveis do estudo. Houve aumento, significante (p<0,05) do GER no G1 (158 kcal/dia) e G2 (110 kcal/dia), correspondente a 17% e 9%, respectivamente, sem alteração do QR. Não houve associação entre as variáveis de controle, com o GER e o QR, entretanto, com a intervenção, observou-se aumento significante (p<0,05) da massa muscular, G1 (7%) e G2 (10%), e da ingestão proteica, G1 (de 19 para 25%) e G3 (de 19 para 26%), sem diferença entre grupos, quanto ao VCT. Conclusão. Exercícios com pesos são determinantes para o aumento do GER de mulheres na pós-menopausa, podendo ser potencializado pela ingestão de proteína da soja enriquecida com isoflavona. / Objective. The objective of this study was analyze the influence of dietary ingestion of soy protein enriched with isoflavones and exercises with weights on energy metabolism of women in post-menopause. Material and methods. Clinical trial, 16 weeks, involving 60 women, 59 (7) years, divided into four groups: G1 (soy protein and exercise), G2 (placebo and exercise), G3 (without soy protein and exercise) and G4 (placebo and without exercise). Randomly, the soy protein and placebo (maltodextrin) were distributed in powder form; the portion of 25 grams / day was enriched with 50 mg of isoflavones. There were 10 exercises with weight, performed in three sessions per week with 3 sets of 8-12 repetitions each, with load of 60-80% of one maximum repetition (RM). The energy of metabolism was analyzed from the resting energy expenditure (REE) and respiratory quotient (RQ). The REE was calculated using the O2 and CO2, obtained through indirect calorimetry (QMC, Quinton ®) for 30 minutes under controlled temperature and humidity, and the ratio QR CO2/O2. Some variables to control the REE were used: age, follicle stimulating hormone (FSH), protein and total caloric content of food (VCT), muscle mass and body mass index - BMI (kg/m2). To the statistical analysis were used: ANOVA, &#34;t&#34; test of Student and multiple regression using the software Stata 9.2, &#945;<0.05. Results. The women presented homogeneity for all variables of the study. Significantly, there was an increase (p <0.05) of SGA in G1 (158 kcal / day) and G2 (110 kcal/ day), corresponding to 17% and 9% respectively, and no alteration of QR. Between the variables control, REE and RQ, wasnt found an association, however, through the intervention, was observed a significant (p <0.05) muscle mass, G1 (7%) and G2 (10%), and ingestion of protein, G1 (from 19 to 25%) and G3 (from 19 to 26%), with no difference among groups toward the VCT. Conclusion. The exercises with weights are crucial to the increase of REE in women in post- menopause, and can be potentiated by the ingestion of soy protein enriched with isoflavones.

Orientador: Ana Angélica Henrique Fernandes / Resumo: Introdução: A dieta ocidental rica em carboidrato e lipídio promove o desenvolvimento da síndrome metabólica. Alterações do metabolismo energético provocadas por um desbalanço redox em virtude de dieta hipercalórica, gera danos oxidativos e deficiência no sistema enzimático antioxidante, intensificando fatores de risco e eventos que levam à doença cardiovascular. Os flavonoides são compostos de origem vegetal com propriedades antioxidante e antiaterogênico. O objetivo do estudo foi avaliar as alterações metabólicas séricas e cardíacas em ratos submetidos a dieta hipercalórica e tratados com naringenina. Material e Métodos: Foram utilizados 32 ratos Wistar machos, distribuídos em 4 grupos: (C) Controle, (N) naringenina, (H) hipercalórico, (HN) hipercalórico tratado com naringenina. Os grupos (C e N, n=16) receberam dieta padrão enquanto que os grupos (H e HN, n=16) receberam dieta hipercalórica durante 30 dias. Após este período iniciou-se o tratamento com naringenina 50mg/kg (grupos N e HN) durante 43 dias à intervalos de 7 dias via intra gástrica. Ao final do experimento, os animais foram anestesiados para eutanásia. Foram coletadas duas porções de tecido cardíaco e amostra sérica para análise de perfil lipídico, glicemia, metabolismo energético, estresse oxidativo e glicogênio cardíaco. Resultados: O grupo (HN) tiveram uma diminuição na ingestão hídrica e ingestão alimentar, peso final, ganho de peso e glicemia. Não houve diferença significativa no peso inicial entre os gru... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Western diet rich in carbohydrates and lipids is an important role in metabolic syndrome development. Energy metabolism alterations caused by redox unbalance due to high fat diet, generated oxidative damage and deficiency in the antioxidant enzyme system, increasing risk factors and events that lead to cardiovascular disease. Flavonoids are natural compounds with antioxidant and antiatherogenic properties. This study assessed serum and cardiac metabolic alterations in rats fed with high fat diet and treated with naringenin. Material and Methods: We used 32 male Wistar rats, divided into 4 groups: (C) control, (N) naringenin, (H) high fat diet, (HN) high fat diet treated with naringenin. Groups (C and N, n=16) received standard diet whereas the groups (H and HN, n=16) received high fat diet during 30 days. After this period, the rats were treated with naringenin 50mg/kg (groups N and HN) during 43 days and at 7 days interval by gavage. Animals were anesthetized and led to euthanasia. Two cardiac tissue portions were collected as well as blood serum to evaluate lipid profile, glycemia, energy metabolism, oxidative stress and cardiac glycogen. Results: Group (HN) showed a decreased in water and food intake, final body weight, body weight gain and glycemia. There wasn’t significant difference in initial body weight between the groups. There was an improvement in group (HN) on lipid profile, energy metabolism and oxidative stress. There wasn’t significant difference ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:04:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000339444-Texto+Completo-0.pdf: 761403 bytes, checksum: 08d078cde0751e1b5f9b053081a8b12f (MD5) Previous issue date: 2004 / Introdution: The paper of the physical exercise as strategy auxiliary in the treatment of the circulatory illnesses comes more being each studied time in the scientific community. To little they go being elucidated as the exercise assists in the treatment of illnesses as HAS, Dislipidemias among others. Today, with the population aging, these more prevalent illnesses are being each time. Objective: The objective of this work was to evaluate as the physical exercise is capable to influence some variable in different groups of practitioners of exercises. Oxygen uptake (VO2máx), the metabolic equivalent (METS), the duration of the ergometric test, the Systolic and Diastolic Pressures maximum, the Double maximum Product, the maximum Cardiac Frequency and the Index of Corporal Mass had been analyzed Maximum (IMC). Material & methods: The sample was of 40 patients, all of the masculine sex, divided in three groups: Group 1 - PREVENTION, made up of patients who had not suffered myocardial infarction (WENT), had presented a n of 25 men; Group 2 - ANGIO, composition for patients who had had WENT and had carried through procedure of coronary angioplasty with the rank or not of Stent, with n of 7 men; Group 3 - CRM, composition for patients who had had WENT and had been submitted to the Surgery of Myocardial Revascularization (CRM), had presented a n of 8 patients. All had the same carried through exercises with type of lapsing throughout one year. Results: Amongst the studied 0 variable, the group of CRM had statistically significant alteration and had been they: the VO2máx, the METS and the duration of the exercise. And the group 2 had statistically significant alteration in Heart hate reserve, VO2máx and METS. Conclusion: Valley to stand out that when increase of these 0 variable without significant alterations in the systolic and diastolic pressures occurs, maximum cardiac frequency and double product that are indicating of consumption of oxygen of the myocardium, remembers that these patients obtain to reach a level of bigger effort without running bigger cardiovascular risks. All the circulatory system is protected of this form. / Introdução: O papel do exercício físico como estratégia auxiliar no tratamento das doenças circulatórias vem sendo cada vez mais estudado na comunidade científica. Aos poucos vão sendo elucidadas como o exercício auxilia no tratamento de doenças como HAS, Dislipidemias entre outras. Hoje, com o envelhecimento populacional, essas doenças estão ficando cada vez mais prevalentes. Objetivo: O objetivo desse trabalho foi avaliar como o exercício físico é capaz de influenciar algumas variáveis em diferentes grupos de praticantes de exercícios. Foram analisadas o Consumo Máximo de Oxigênio (VO2máx), o equivalente metabólico (METS), a duração do teste ergométrico, as Pressões Sistólica e Diastólica máximas, o Duplo Produto máximo, a Freqüência Cardíaca máxima e o Índice de Massa Corpórea (IMC). Material e métodos: A amostra foi de 40 pacientes, todos do sexo masculino, divididos em três grupos: Grupo 1 – PREVENÇÃO, composto de pacientes que não sofreram infarto do miocárdio (IAM), apresentaram um n de 25 homens; Grupo 2 – ANGIOPLASTIA, composto por pacientes que tiveram IAM e realizaram procedimento de angioplastia coronariana com a colocação ou não de Stent, com n de 7 homens; Grupo 3 – CRM, composto por pacientes que tiveram IAM e foram submetidos à Cirurgia de Revascularização do Miocárdio (CRM), apresentaram um n de 8 pacientes. Todos realizaram exercícios com o mesmo tipo de prescrição ao longo de um ano. Resultados: Dentre as variáveis estudadas, o grupo CRM teve alteração estatisticamente significativa e foram elas: o VO2máx, o METS e a duração do exercício. Já o grupo 2 apresentou variações significativas na freqüência cardíaca máxima, VO2máx e METS. Vale ressaltar que quando ocorre aumento dessas variáveis sem alterações significativas nas pressões sistólica e diastólica, freqüência cardíaca máxima e duplo produto que são indicadores de consumo de oxigênio do miocárdio, demonstra-se que esses pacientes conseguem atingir um nível de esforço maior sem correr maiores riscos cardiovasculares. Conclusão: Através da melhora desses indicadores demonstra-se a possibilidade de melhora e proteção ao sistema cardiovascular, independente da gravidade das patologias e do nível de condicionamento dos pacientes.