A erva-mate (Ilex paraguariensis A.St.-Hil.) é uma espécie nativa da América do Sul, muito utilizada no preparo de bebidas estimulantes. As folhas e ramos utilizados no preparo destas bebidas não são consumidos na sua forma in natura ou bruta, ao contrário, eles passam por uma série de processamentos industriais como o sapeco, secagem, moagem e envelhecimento. As condições de processamento podem modificar as características sensoriais assim como podem influenciar diretamente a quantidade final de substâncias bioativas presentes na ervamate. As principais classes de compostos bioativos encontrados na erva-mate são as metilxantinas, os polifenóis e as saponinas. Essas substâncias são responsáveis por uma série de efeitos benéficos, como a atividade antioxidante, hipocolesterolemiante, anti-obesidade, anti-inflamatória e cardioprotetora. Porém, não foram encontrados na literatura, estudos que correlacionem a atividade da erva-mate sobre o metabolismo de proteínas. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o metabolismo de aminoácidos e de lipídios em ratos tratados com extrato aquoso de erva-mate comercial e bruta. Foram utilizados 30 ratos Wistar machos divididos em três grupos: grupo controle (CTR): animais tratados com ração padrão e água ad libitum, grupo da erva-mate comercial (COM) e grupo da erva-mate bruta (BRU): animais tratados com ração padrão e extrato de erva-mate comercial ou bruta ad libitum, respectivamente. Além da captação do ácido aminoisobutírico (AIB-14C), da oxidação de Lalanina- 14C e da síntese de proteínas a partir de Leucina-14C, também foram avaliados o peso corporal, os níveis séricos de insulina, glicose, colesterol total, triglicerídeos, ureia, proteínas totais e os índices das gorduras retroperitoneal e epididimal e a respectiva atividade lipolítica desses tecidos. O tratamento com o extrato de erva-mate comercial aumentou significativamente a captação de AIB-14C no fígado. Ambos os tratamentos com extrato aquoso de erva-mate comercial e bruta reduziram drasticamente a síntese de proteínas no fígado e o peso das gorduras retroperitoneais e aumentaram os níveis de lipólise do tecido adiposo epididimal. Apenas o grupo COM reduziu significativamente o ganho de peso dos animais enquanto que apenas o grupo BRU reduziu os níveis séricos de triglicerídeos. Ambos os extratos COM ou BRU não modificaram o metabolismo de proteínas no músculo sóleo. Este trabalho demonstrou pela primeira vez que a erva-mate é capaz de interferir no metabolismo hepático de aminoácidos e no metabolismo de lipídeos, sem interferir no metabolismo de proteínas do músculo esquelético. Além disso, foi observado que alguns efeitos estão diretamente relacionados a proporção entre os compostos bioativos presentes nos extratos, visto que os extratos de erva-mate comercial e bruta diferiram em vários resultados. / Yerba mate (Ilex paraguariensis A.St.-Hil.) is a native specie from South America, widely used in the preparation of stimulant drinks. The leaves and branches used in these drinks are not consumed in the natural or gross form, rather, they undergo a series of industrial processes such as singeing, drying, milling and aging. The processing conditions can modify the sensory characteristics and can directly influence the final amount of bioactive substances present in yerba mate. The major classes of bioactive compounds found in yerba mate are methylxanthines, polyphenols and saponins. These substances are responsible for a number of beneficial effects such as antioxidant activity, cholesterol lowering activity, anti-obesity, antiinflammatory and cardioprotective effects. However, weren’t found in the literature, studies that correlate the activity of yerba mate on proteins metabolism. The aim of this study was to evaluate the amino acids and lipids metabolism on rats treated with aqueous extract of commercial or gross yerba mate. We used 30 male Wistar rats divided into three groups: control water group (CW): animals treated with standard chow and water ad libitum, commercial mate group (CM) and gross mate group (GM): animals treated with standard chow and aqueous extract of commercial or gross yerba mate ad libitum, respectively. Beyond the uptake of aminoisobutiric acid (AIB-14C), the oxidation of L-alanine-14C and protein synthesis from Leucine-14C, were also evaluated body weight, seric levels of insulin, glucose, total cholesterol, triglycerides, urea, total protein and fat contents of retroperitoneal and epididymal and the lipolytic activity of these tissues. The treatment with the commercial yerba mate extract significantly increased uptake of AIB-14C in the liver. Both treatments with aqueous extract of commercial and gross yerba mate drastically reduced protein synthesis in the liver and retroperitoneal fat weight and increased levels of epididymal adipose tissue lipolysis. Only the CM group significantly reduced the weight gain of the animals while only the GM group reduced levels of seric triglycerides. Both extracts CM or GM did not change the protein metabolism in the soleus muscle. This study first demonstrated that yerba mate is able to interfere with the hepatic metabolism of amino acid and lipid metabolism, without interfering with protein metabolism in skeletal muscle. Moreover, it was observed that some effects are directly related to the ratio of bioactive compounds present in the extracts, whereas extracts of commercial yerba mate and gross yerba mate differed in several outcomes.

O alto consumo de dietas hiperpalatéveis (HP) ricas em lipídios e carboidratos simples associado a hábitos sedentários são fatores que contribuem para o desenvolvimento de sobrepeso e obesidade. Estas alterações, promovem um estado proinflamatório, causam resistência periférica à insulina e ainda prejudicam o metabolismo cerebral. A glicose é considerada o principal substrato energético para o cérebro. No entanto, em condições de alta demanda energética outros substratos como corpos cetônicos e lactato, por exemplo, podem servir como alternativa energética. A teoria da lançadeira de lactato astrócito-neurônio (do inglês ANLS) propõe que o aumento da captação da glutamato pelos astrócitos aumenta a atividade glicolitica e a produção de lactato, que por sua vez é exportado dos astrócitos para o espaço extracelular via transportadores de monocarboxilados (MCTs) do tipo 1 e 4. Os transportadores MCT do tipo 2 presentes nos neurônios internalizam o lactato para que ele seja convertido em piruvato. A enzima piruvato desidrogenase (PDH) converte o piruvato em acetil-CoA dentro da matriz mitocondrial. Sendo assim, o lactato e outras substâncias em equilíbrio com o piruvato são direcionados para o metabolismo oxidativo. Assim, a PDH conecta o metabolismo citosólico e mitocondrial. Por outro lado, o aumento do metabolismo oxidativo é associado com o aumento de vazamento de prótons e com a produção de peróxido de hidrogênio pela mitocôndria. Consequentemente, pode haver uma menor produção de ATP pela mitocôndria. Neste estudo, os efeitos de uma dieta hiperpalatável (HP) e do exercício físico em parâmetros metabólicos no hipocampo e na memória foram investigados. Foram avaliados: os níveis de lactato, o imunoconteúdo dos MCTs e da PDH e atividade mitocondrial no hipocampo de camundongos. Camundongos C57BJ machos com 30 dias receberam uma dieta HP durante cinco meses e, praticaram atividade física voluntária durante o último mês. Os grupos foram: CDS (dieta controle sedentário), CDE (dieta controle exercício), HPS (dieta HP sedentário) e HPE (dieta HP exercício), (n=15 animais/grupo). Os resultados mostraram um aumento no imunoconteúdo de MCT 1 e 4 causados pela dieta e pelo exercício físico. O exercício físico causou um aumento na expressão de PDH. A expressão do MCT2 não apresentou diferença significativa entre os grupos. Não foram observadas alterações na memória no teste do Y-maze. No entanto, houve um aumento no nível de lactato em microdialisado de hipocampo no grupo HPE após a exposição ao teste. Não foi observada diferença significativa no metabolismo mitocondrial basal, e nem no potencial de membrana mitocondrial. A ativação do complexo II mitocondrial pelo succinato aumentou a produção de H2O2 no grupo HPS. Esse efeito foi revertido pelo exercício físico. Os resultados demonstram que o exercício e a dieta HP aumentaram a expressão dos MCTs 1 e 4, enquanto que a expressão de PDH apenas aumentou pelo exercício. Isto sugere uma adaptação da maquinaria metabólica hipocampal em resposta a estes estímulos ambientais. / The high consumption of saturated fats and simple sugar diets associated with sedentary habits are factors that contribute to the development of overweight and obesity. These consequences produce a pro-inflammatory state, resulting in periphery insulin resistance and damage the cerebral metabolism. The glucose is considered to be the main energetic substrate to the brain, other particular substrates, like ketonic bodies and lactate, may work as alternative energy sources during moments of high energetic demand. The theory of Astrocyte-Neuron Lactate Shuttle suggests that the increased uptake of glutamate by the astrocyte enhance the glycolytic activity and the production of lactate, which is exported from the astrocyte to the extracellular space via monocarboxylate transporters (MCTs) type 1 and 4. The MCTs type 2 residing inside the neurons accumulates lactate, which is converted into pyruvate. Furthermore, the dehydrogenase pyruvate enzyme (PDH) convert the pyruvate to Acetyl-CoA inside the mitochondrial matrix. Thus, the lactate and other substances in equilibrium are directed to the oxidative metabolism. This way, the PDH connects the cytosolic and mitochondrial metabolism. On the other hand, the increased oxidative metabolism is associated with the leakage of protons and with the hydrogen peroxide production by the mitochondria. Consequently, the ATP production might be reduced. In this study, the effects of a palatable diet and physical exercise in metabolic parameters in the hippocampus and memory were investigated. Were evaluated: lactate levels, the expression of MCTs and PDH and mitochondrial activity in the hippocampus. Male C57BJ mice with 30 days received a HP diet for five months and practiced voluntary physical activity during the last month. The groups were: CDS (control diet sedentary), CDE (control diet exercise), HPS (HP diet sedentary) and HPE (HP diet exercise), (n = 15 animals / group). The results showed an increase in immunocontent of MCT 1 and 4 caused by diet and exercise. The physical exercise caused an increase in PDH expression. The expression of MCT2 had no relevant impact among the groups. No changes were observed in memory in the Y-maze test even though it was observed an increase in lactate levels in hippocampal microdialysate of the HPE group after the exposure to test. There was no significant difference in basal mitochondrial metabolism nor in the mitochondrial membrane potential. The activation of the mitochondrial complex II by succinate increased H2O2 production in the HPS group. This effect was reversed by exercise. The results show that the exercise and the HP diet increased the expression of MCTs 1 and 4, while the PDH expression only increased by exercise. This suggests an adaptation of the hippocampal metabolic machinery in response to these environmental stimuli.

As hiperprolinemias são doenças causadas por altas concentrações de prolina no plasma e tecidos, que podem apresentar diversas manisfestações clínicas em crianças, dentre elas neurológicas. Considerado que essas mesmas crianças estão frequentemente expostas a diversos tipos de infecções, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da administração crônica de prolina sozinha e quando administrada concomitantemente a um lipopolissacarídeo altamente utilizado para induzir inflamação sistêmica e no sistema nervoso central. Para isso analisamos alguns parâmetros de estresse oxidativo, a atividade de algumas enzimas da rede de fosforiltransferência e a atividade dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial. Os animais foram divididos em quatro grupos (salina, prolina, lipopolissacarídeo e prolina+lipopolissacarídeo) e a administração consistiu em 2 doses diárias, do 7º ao 21º dia de vida. Todos os animais foram eutanasiados no 22º dia de vida por decapitação sem anestesia e córtex cerebral e cerebelo foram removidos para análise. A administração de prolina sozinha não alterou nenhum dos parâmetros analisados. Enquanto a administração de lipopolissacarídeo foi capaz de aumentar a conteúdo de S100B e da proteína ácida fibrilar glial, os conteúdos das substâncias reativas do ácido tiobarbitúrico e sulfidrilas e a atividade da catalase em ambos os tecidos. Além disso, aumentou a atividade da adenilato cinase e a atividade da creatina cinase mitocondrial, tanto no córtex cerebral quanto no cerebelo. Além disso, a isoforma citosólica da creatina aumentou somente no córtex cerebral. A atividade da hexocinase diminuiu em ambos os tecidos. Em adição a isso, o lipopolissacarídeo diminuiu a atividade dos complexos IV e succinato desidrogenase da cadeia respiratória mitocondrial. Em contrapartida a administração de prolina+lipopolissacarídeo preveniu os efeitos causados pelo lipopolissacarídeo em todos os parâmetros nos dois tecidos. Caso esses efeitos sejam confirmados em humanos a prolina poderia ser utilizada como um agente anti-inflamatório e antioxidante associado a terapias destinadas a doenças neurológicas envolvendo inflamação. / Hyperrpolinemias are diseases caused by high concentrations of proline in plasma and tissues that may present several clinical manifestations in children, among them neurological. Whereas these same children are often exposed to various types of infections the objective the present study was to evaluate the effects of chronic proline administration alone, in cerebral cortex and cerebellum, and when administered concomitantly to a lipopolysaccharide highly used to induce systemic and central neurvous system inflammation. For this we analyze some parameters of oxidative stress, the activity of some enzymes of the phosphoryltransfer network and the activity of the mitochondrial respiratory chain enzime complexes. Animals were divided into 4 groups: control, saline proline, lipopolisaccharide and lipopolisaccharide plus proline. Administration consisted of 2 daily doses from 7º to 21º day of life. All animals were euthanized at 22 days of age by decapitation without anesthesia and the brain cortex and cerebellum were removed for chemical determinations. The administration of alone proline did not alter any of the analyzed parameters. While the administration of lipopolisaccharide was able to increase content of S100B and the GFAP, content of the thiobarbituric acid reactive substances of and sulfhydril and activity of catalase in both tissues. Besides that, lipopolisaccharide increased adenilate kinase activity and mitochondrial creatine kinase in cerebral cortex and cerebellum. However, cytosolic isoform of creatine increased only in cerebral cortex. Hexokinase activity decreased in both tissues. In addition to this, lipopolisaccharide administration decreased complexes IV and succinate dehydrogenase activities of mitochondrial respiratory chain. In contrast, administration of proline+lipopolisaccharide prevent effects caused by the lipopolisaccharide in all parameters, in both tissues. If these proline effects were confirmed in humans, it would be a powerful antioxidant and anti-inflammatory agent associated with therapies for neurological disease involving inflammation.

A obesidade e a diabetes mellitus são duas comorbidades que aumentam o risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares, acarretando prejuízos à saúde, perda da qualidade de vida e custos econômicos. A busca por tratamentos, que representem menor custo de produção e menos efeitos adversos, é realizada muitas vezes mediante estudo de extratos naturais. Os extratos naturais concentram compostos bioativos que amplificam o efeito benéfico do consumo de determinados alimentos sobre o metabolismo. Extratos naturais se destacam pela capacidade de atuar no metabolismo de lipídios, modificando as concentrações séricas de triglicerídeos, colesterol total, colesterol HDL e LDL. Neste estudo, foi avaliado o efeito do tratamento com o extrato de Pycnoporus sanguineus sobre o metabolismo de ratos diabéticos e ratos dislipidêmicos. Obteve-se efeito do extrato principalmente sobre o metabolismo de lipídios de ratos diabéticos. O tratamento atuou aumentando o ganho de peso, a oxidação de glicose no tecido adiposo retroperitoneal, além da síntese de lipídios a partir de glicose nesse mesmo tecido. Não foram observadas diferenças nos lipídios séricos. Nos ratos dislipidêmicos, o extrato teve comportamento diferente, atuando no aumento dos níveis de ureia e na diminuição da conversão hepática de glicose a glicogênio, assim como na captação muscular de glicose nos grupos controle A análise do extrato por CLAE-EM não mostrou diferenças na concentração de cinabarina e ácido cinabarínico, quando se compara ao extrato de P. sanguineus utilizado em outros estudos. Acreditamos que o tratamento não foi tão efetivo quanto em outros estudos devido à forma de administração utilizada, que permitiu a diminuição da biodisponibilidade do composto ativo no sangue. No entanto, somando os dados obtidos na literatura aos efeitos sobre o metabolismo do tecido adiposo neste experimento, acreditamos que o extrato possa estar atuando via ativação do PPARs γ e/ou α. Os efeitos sobre o metabolismo hepático e muscular observados pela primeira vez neste trabalho, mostram que novos estudos devem ser conduzidos com mudanças na forma de administração para identificar os efeitos do extrato em outras vias relacionadas. Este estudo também propõe um modelo de síndrome metabólica obtido mediante dieta hiperlipídica produzida em nosso laboratório. O tratamento com esta dieta durante 60 dias foi capaz de causar dislipidemia, aumento dos níveis glicêmicos e resistência a insulina. / Obesity and diabetes mellitus are two comorbidities that increase the risk of developing cardiovascular diseases, leading to health losses, loss of life quality and economic costs. The search for treatments that represent lower cost of production and fewer side effects is often done through the study of natural extracts. The natural extracts concentrate bioactive compounds, amplifying the beneficial effect of the consumption of certain foods on the metabolism. Natural extracts have been highlighted because of their ability to act on lipid metabolism, modifying the serum concentrations of triglycerides, total cholesterol, HDL and LDL cholesterol. In this study the effect of treatment with Pycnoporus sanguineus extract on the metabolism of diabetic rats and dyslipidemic rats was evaluated. The effect of the extract was mainly on the lipid metabolism of diabetic rats. The treatment acted to increase the weight gain, the glucose oxidation in the retroperitoneal adipose tissue and the synthesis of lipids from glucose in the same tissue. No differences were observed in serum lipids. In the dyslipidemic rats, the extract had a different behavior by increasing the urea levels, and decreasing the hepatic conversion of glucose to glycogen and muscle glucose uptake in the control groups Analysis of the extract by HPLC-MS showed no differences in the concentration of cinabarine and cinabarine acid compared to the extract of P. sanguineus used in other studies. We believe that the treatment was not as effective as in other studies due to the form of administration used, which allowed the bioavailability of the active compound to decrease in the blood. However, adding the data obtained in the literature to the effects on adipose tissue metabolism in this experiment, we believe that the extract may be acting by activating the γ and / or α PPARs. The effects on liver and muscle metabolism observed for the first time in this study show that further studies should be conducted with changes in the administration form to identify the effects of the extract on these and other related pathways. This study also proposes a model of metabolic syndrome obtained through a hyperlipidic diet produced in our laboratory. The treatment with this diet during 60 days was able to cause dyslipidemia, increase in glycemic levels and resistance to insulin.

A fenilcetonúria é um dos mais comuns erros inatos do metabolismo, caracterizada por uma deficiência ou uma menor atividade da enzima fenilalanina hidroxilase, responsável pela hidroxilação irreversível da fenilalanina em tirosina. Essa deficiência enzimática leva a um quadro de hiperfenilalanina, característico desta doença, ocasionando o acúmulo de fenilalanina em diferentes tecidos corporais. Quando não diagnosticada precocemente, a criança com fenilcetonúria apresenta um quadro clínico caracterizado por microcefalia, retardo mental grave e epilepsia. Estudos em culturas de células neuronais observaram que a fenilalanina causa alterações na transmissão sináptica glutamatérgica, o que foi relacionado com as alterações cerebrais características de pacientes fenilcetonúricos não tratados. Entretanto, nenhum estudo em modelo in vivo foi realizado para elucidar a participação dos astrócitos, o principal tipo celular responsável pela remoção do glutamato da fenda sináptica, nesse processo de toxicidade. Outros fatores observados na doença são um aumento sérico de S100B em pacientes, bem como um aumento de GFAP, observado em cerebelo de camundongos hiperfenilalaninêmicos. O treinamento físico impediu o aumento do estresse oxidativo em modelo animal de hiperfenilalaninemia, além de impedir a diminuição da concentração de triptofano cerebral causada pela indução do modelo. Considerando os efeitos da fenilcetonúria no sistema nervoso central e a falta de estudos sobre o papel dos astrócitos nessa doença, bem como o possível potencial terapêutico do treinamento físico, o objetivo deste estudo foi avaliar as funções astrocitárias, incluindo o metabolismo glutamatérgico e proteínas específicas como a S100B e a GFAP, em um modelo de hiperfenilalaninemia induzido em ratos jovens e a influência do treinamento físico nestes e em animais saudáveis. Foi observada uma diminuição na captação de glutamato com consequente aumento na concentração de glutamato no líquor dos animais submetidos ao modelo de hiperfenialaninemia, sugerindo um quadro de excitotoxicidade. Também foi observada uma redução da concentração de S100B no tecido cerebral e aumento da concentração dessa proteína no líquor. O treinamento físico, realizado em paralelo com a indução do modelo foi capaz de impedir todas essas alterações, exceto pelo aumento de S100B no líquor. Além disso, nos animais controle, o treinamento físico também teve efeitos no sistema nervoso central, aumentando o conteúdo intracelular de S100B e GFAP. Juntos, esses dados sugerem que os astrócitos estão envolvidos na fisiopatologia da fenilcetonúria e que o treinamento físico pode ser uma estratégia terapêutica adjuvante para essa doença, uma vez que, apesar de não ter normalizado a concentração sérica de fenilalanina, foi capaz de exercer um papel protetor no sistema nervoso central. Outro achado relevante foi o efeito do exercício físico no sistema nervoso central dos animais jovens, sugerindo um aumento do trofismo astrocitário, que pode ser de extrema importância para o desenvolvimento cerebral. / Phenylketonuria is one of the most common inborn errors of metabolism characterized by a deficiency or reduced activity of the enzyme phenylalanine hydroxylase, responsible for irreversible hydroxylation of phenylalanine to tyrosine. This enzyme deficiency leads to hyperphenylalaninemia, characteristic of this pathology, causing an increase in the phenylalanine concentration in different tissues. If not detected early, children with phenylketonuria have a clinical condition characterized by microcephaly, severe mental retardation and epilepsy. Studies in neuronal cell cultures observed that phenylalanine causes changes in glutamatergic synaptic transmission, which has been linked to brain changes characteristics of untreated patients. However, there is a lack of information about the involvement of astrocytes, the primary cell type responsible for the removal of glutamate from the synaptic cleft, in the process of toxicity in animal model. It has been observed an increase in serum S100B in patients, and an increase in GFAP measured in cerebellum of hyperphenylalaninemic mice. The physical training prevented the oxidative stress in an animal model of hyperphenylalaninemia, and the decrease in the concentration of brain tryptophan caused by the induction of the model. Considering the effects of phenylketonuria in the central nervous system and the lack of studies on the role of astrocytes in this pathology as well as the possible therapeutic potential of physical training, the objective of this study was to evaluate the astrocytic functions, including glutamatergic metabolism and specific proteins as S100B and GFAP, in a hyperphenylalaninemic model induced in young rats and the influence of exercise training in hyperphenylalaninemic and healthy animals. We observed a decreased glutamate uptake with a consequent increase in glutamate concentration in cerebrospinal fluid in animals subjected to hyperphenylalaninemic model, suggesting a excitotoxicity mechanism. Besides, hyperphenylalaninemic rats showed a reduction of S100B concentration in brain tissue and an increase in the concentration of this protein in cerebrospinal fluid. Physical training, held in parallel with the induction of the model was able to prevent all these changes, except for the increased S100B in cerebrospinal fluid. Moreover, in control animals, physical training also had effects on the central nervous system, increasing the intracellular content of S100B and GFAP. Together, these data suggest that astrocytes are involved in the pathophysiology of phenylketonuria and exercise training may be considered a complementary therapeutic strategy since it was able to exert a protective role in the central nervous system, even than it was not able to normalize serum phenylalanine concentration. Another important finding was the effect of exercise on central nervous system of young animals, suggesting an increase in astrocytic tropism, which can be extremely important for brain development.

Resumo não disponível

Estudos que avaliam o metabolismo fornecem subsídios para entender como os organismos reagem em relação a tratamentos e dietas. O sobrepeso e a obesidade estão alcançando elevadas proporções ao redor do mundo e os governos, e a própria sociedade, têm se empenhado na tentativa de combater esta epidemia. Outro aspecto que devemos relacionar nos estudos de metabolismo é a questão de gênero, pois a maioria dos estudos utiliza como modelo experimental ratos e camundongos machos. Entretanto, quando se propõe protocolos de tratamento, temos a tendência a extrapolar os resultados também para as fêmeas, o que na realidade não parece muito adequado. Atualmente, essa ideia vem mudando e alguns pesquisadores têm considerado a proposta de realizar estudos experimentais utilizando machos e fêmeas, até mesmo para experimentos que utilizem células. Ainda em relação ao metabolismo, podemos evidenciar o problema da obesidade que tem se tornado uma epidemia mundial recebendo o nome de “Globesidade”. As dietas hiperlipídicas e hipercalóricas têm levado a população mundial a apresentar alterações de seu metabolismo principalmente relacionadas às dislipidemias, as quais podem ter como consequência o desenvolvimento de alterações cardiovasculares. Assim, os estudos experimentais que investigam o metabolismo do coração também se tornam importantes, particularmente em nível celular, pois é o local onde os eventos metabólicos acontecem. A Desidroepiandrosterona (DHEA) é um hormônio esteroide que tem efeitos sobre o metabolismo, síndrome metabólica, obesidade, resistência à insulina e doenças cardiovasculares. Há na literatura, alguns estudos que relatam que a administração de DHEA produz efeitos diferentes em machos e em fêmeas. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da DHEA em: a) ratos Wistar, machos e fêmeas ovarectomizadas, com dieta padrão e que recebiam tratamento com diferentes doses de DHEA, b) ratos Wistar machos, submetidos ou não a uma dieta hipercalórica e tratados com DHEA (25mg/kg), c) linhagem celular (H9C2) de ventrículo cardíaco de ratos submetidas, ou não, à hipóxia e reoxigenação e tratadas com DHEA. A análise dos resultados mostrou que o tratamento com DHEA tem efeito sobre o metabolismo e os resultados são diferentes quando comparamos machos e fêmeas ovarectomizadas. A avaliação do metabolismo da glicose no fígado mostrou que este substrato tem uma utilização diferente entre os sexos, sendo que nos machos a conversão de glicose a CO2 é maior do que nas fêmeas ovarectomizadas, mas o tratamento com DHEA não teveefeito. A conversão de glicose em lipídeos foi maior nos machos e o tratamento com DHEA diminuiu a lipogênese hepática a partir de glicose somente nas fêmeas ovarectomizadas. Com relação à síntese de glicogênio a partir de glicose, houve diferença entre os sexos, sendo que as fêmeas ovarectomizadas apresentaram níveis maiores que os machos e o efeito do tratamento ocorreu apenas nas fêmeas. O metabolismo da glicose no tecido adiposo também mostrou diferença entre os sexos, sendo a captação de glicose maior nas fêmeas e o tratamento com DHEA reduziu essa captação apenas nas fêmeas. No músculo, a captação de glicose é maior nas fêmeas do que nos machos e a administração de DHEA não produziu efeito significativo. O metabolismo da leucina mostrou diferença entre os sexos, sendo sua oxidação e a síntese de lipídeos e proteínas menor nas fêmeas do que nos machos. Em machos que receberam dietas hipercalóricas, a DHEA não reduziu a ingestão alimentar e o ganho de peso, porém, teve efeito melhorando o resultado do teste de tolerância à glicose. O peso total do fígado nos animais com dieta hipercalórica foi maior quando comparado aos animais com dieta normocalórica e a DHEA não reverteu este parâmetro. No metabolismo hepático da glicose, tanto o tratamento com DHEA quanto a dieta hipercalórica produziram uma redução da oxidação de glicose (glicose convertida em CO2). A síntese hepática de glicogênio a partir de alanina foi reduzida com o tratamento com DHEA nos grupos que receberam dieta hipercalórica. A dieta hipercalórica diminuiu, em aproximadamente 19%, a captação de glicose no tecido adiposo quando comparado ao grupo com dieta normocalórica e os animais tratados com DHEA apresentaram um aumento na captação de glicose independente da dieta, inclusive revertendo a redução causada pela dieta hipercalórica. Na oxidação de glicose, houve interação entre dieta e tratamento no tecido adiposo, ou seja, o tratamento com DHEA diminuiu significativamente a oxidação de glicose no grupo controle e produziu um aumento no grupo com dieta hipercalórica No músculo gastrocnêmio, a captação de glicose foi reduzida com a dieta hipercalórica. A produção de CO2 e a síntese de glicogênio no músculo sóleo aumentaram somente nos grupos que receberam a dieta hipercalórica. No músculo cardíaco, o tratamento com DHEA aumentou a concentração de glicogênio apenas no grupo com dieta hipercalórica. Além disso, neste mesmo tecido, a DHEA causou um aumento de 55% na expressão proteica da pAKT no grupo com dieta hipercalórica. No estudo com cardiomiócitos foram avaliados parâmetros de proteção contra a formação de radicais livres após as células serem submetidas à hipóxia e reoxigenação, e foi encontrado que o tratamento com DHEA diminui a quantidade de radicais livres intracelulares. Também foi avaliada a expressão das enzimas SOD e CAT, as quais não tiveram uma alteração significativa com o tratamento. Em relação ao processo de apoptose, a expressão da caspase 3 apresentou uma redução no grupo tratado com DHEA nas células submetidas à hipóxiareoxigenação. Assim, podemos concluir que a DHEA não alterou significativamente os parâmetros metabólicos nos ratos machos enquanto que nas fêmeas a DHEA produziu efeitos significativos sobre o metabolismo destas. Nos ratos submetidos à dieta hipercalórica a DHEA melhorou o metabolismo de carboidratos. Em relação aos cardiomiócitos, observamos que a DHEA protege parcialmente as células após um evento de hipóxia-reoxigenação. Porém, mais estudos necessitam ser realizados a fim de investigar os mecanismos que são ativados após o tratamento com DHEA e que podem alterar os padrões metabólicos e celulares. / Studies evaluating the metabolism provide subsidies to understand how organisms react in relation to treatments and diets. Overweight and obesity are reaching high proportions around the world and governments, and society itself, they have been engaged in trying to combat this epidemic. Another aspect that we should relate to metabolism studies is a gender issue because most studies used as an experimental model male rats and mices. However, when proposing treatment protocols, we extrapolate the results also for females, which in reality does not seem very appropriate. Today, this idea is changing and some researchers have considered the proposal to conduct experimental studies using male and female, even for experiments using cells. Also in relation to metabolism, we can highlight the problem of obesity which has become a worldwide epidemic given the name "Globesity". The hyperlipidemic and hypercaloric diets have led to the present world population changes in its metabolism mainly related to dyslipidemia, which may result in the development of cardiovascular diseases. Thus, experimental studies investigating the metabolism of the heart also become important, particularly at the cellular level, where the metabolic events take place. The dehydroepiandrosterone (DHEA) is a steroid hormone that has effects on metabolism, metabolic syndrome, obesity, insulin resistance and cardiovascular disease. In the literature, some studies report that DHEA administration produces different effects on males and females. The objective of this study was to evaluate the DHEA effect: a) wistar rats, male and female, with standard diet and received treatment with different doses of DHEA, b) male wistar rats, submitted or not to a hypercaloric diet and treated with DHEA (25 mg / kg), c) cell line (H9C2) cardiac ventricle of rats subjected or not to hypoxia and reoxygenation and treated with DHEA The results showed that DHEA treatment has an effect on the metabolism and the results are different when comparing the males and females. The evaluation of glucose metabolism in the liver showed that this substrate has a different use between the sexes, and in males the glucose oxidation to CO2 is higher than in females, but the treatment with DHEA had no effect. The lipids formation from glucose was higher in males and treatment with DHEA decreased the hepatic lipogenesis from glucose only in females. Regarding the synthesis of glycogen from glucose, there were differences between the sexes, and females had higher levels than males and the treatment effect was observed only in females. Glucose metabolism in adipose tissue also showed differences between the sexes, with the uptake of glucose greater in females and DHEA treatment reduced this funding only in females. In muscle glucose uptake is higher in females than in males and DHEA administration did not produce significant effect. The metabolism of leucine showed differences between the sexes, and their oxidation and synthesis of lipids and proteins smaller in females than in males. In males fed with a high fat diet, DHEA did not reduce food intake and weight gain, however, had an effect of improving the results of glucose tolerance test. The total weight of liver in animals with higher calorie diet was compared to animals with diet and normocaloric DHEA did not reverse this parameter. In the hepatic metabolism of glucose, either treatment with DHEA as hypercaloric diet produced a reduction in glucose oxidation (glucose converted to CO2). Liver glycogen synthesis from alanine was reduced with treatment with DHEA in the groups that received hypercaloric diet The high calorie diet decreased by approximately 19%, glucose uptake in adipose tissue when it was compared to the group with normocaloric diet and the animals treated with DHEA had an increase independent dietary glucose and reversing the reduction caused by hypercaloric diet. In glucose oxidation was no interaction between diet and adipose tissue treatment, its mean that the treatment with DHEA significantly decreased glucose oxidation in the control group and the group produced an increase in calorie diet. In the gastrocnemius muscle glucose uptake was reduced with a high calorie diet. The CO2 production and glycogen synthesis in soleus muscle increased only in the groups receiving the high calorie diet. In cardiac muscle, treatment with DHEA increased glycogen concentration only in the group with hypercaloric diet. Moreover, in this same tissue, DHEA caused a 55% increase in protein expression of pAKT in the group with hypercaloric diet. In the study with cardiomyocyte the protection parameters were evaluated against free radical formation after cells were subjected to hypoxia and reoxygenation, and it was found that treatment with DHEA decreases the amount of intracellular free radicals. We also evaluated the expression of enzymes SOD and CAT, which did not have a significative change with treatment. Regarding the process of apoptosis, caspase 3 expression showed a reduction in group treated with DHEA in cells subjected to hypoxiareoxygenation. Thus, we can conclude that DHEA did not significantly changes in the metabolic parameters in males while in females DHEA to produce significative effects. In rats with high calorie diet DHEA improved carbohydrate metabolism. Regarding cardiomyocytes, we found that DHEA partially protects cells after a hypoxia20 reoxygenation event. Further studies need to be conducted in order to investigate the mechanisms that are activated after treatment with DHEA that can changes the cellular metabolism.

Orientador: Denis Otávio Vieira de Andrade / Banca: Ariovaldo Pereira da Cruz Neto / Banca: Kenia Cardoso Bicego / Resumo: A regulação da temperatura corpórea dos endotérmicos envolve ajustes na taxa de troca de calor entre o animal e o ambiente. Um destes mecanismos consiste na modulação da temperatura superficial de áreas específicas do corpo via ajustes vasomotores para promover conservação ou dissipação do calor corpóreo. Este ajuste termorregulatório é fundamental para manutenção da temperatura corpórea ao longo de uma faixa de temperatura moderada, denominada Zona de Neutralidade Térmica (ZNT), sem aumento da taxa metabólica (TM). As janelas térmicas, regiões do corpo pouco isoladas e altamente vascularizadas, são muito eficientes na dissipação de calor corpóreo através desse mecanismo. O bico do tucano-toco (Ramphastos toco) foi descrito como uma janela térmica altamente eficiente, atuando de forma muito relevante na homeostase térmica dessa ave. Por isso, é possível que os ajustes na troca de calor através do bico desempenhem um papel central na delimitação da ZNT desta ave. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi determinar a contribuição das trocas de calor através do bico de R. toco nos limites superior e inferior da ZNT. Para tal, medimos a taxa metabólica dos tucanos ao longo de uma faixa de temperatura ambiente de 0 a 35°C (a cada 5°C). As medições de TM foram feitas com o bico em sua condição intacta (grupo controle) e, posteriormente, com o bico isolado artificialmente (grupo experimental). O limites da ZNT, 9,5 - 25,0°C para o grupo controle e 10,8 - 23,3°C para o grupo experimental, não diferiram entre os tratamentos. A TM diferiu entre os tratamentos somente sob temperaturas elevadas (30 a 35°C), atingindo valores de 0,97 mlO2.g-1.h-1 (±0,06) para o grupo controle e 1,20 mlO2.g-1.h-1 (±0,07) para o grupo experimental a 35°C. Estes resultados indicam que, sob temperaturas elevadas, o isolamento do bico comprometeu as trocas de calor com ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Body temperature regulation in endotherms involves adjustments in heat exchange rates between the animal and the environment. One of those mechanisms include the modulation of the surface temperature of specific areas of the body through vasomotor adjustment promoting dissipation or conservation of body heat. This thermoregulatory adjustment is essential for maintenance of body temperature over a moderate temperature range, known as thermal neutral zone (TNZ), without increasing the metabolic rate (MR). Thermal windows are body regions poorly insulated and highly vascularized that are particularly efficient for heat dissipation through that mechanism. The beak of the toco-toucan (Ramphastos toco) was described as a highly efficient thermal window, assisting the thermal homeostasis of this bird. Therefore, is possible that the heat exchange adjustments through the beak have an important role on delimitation of TNZ. Hence, our goal in this study was to determinate the contribution of heat exchanges through de beak of R. toco on the amplitude and limits (lower and upper) of TNZ. For that, we measured metabolic rate, through oxygen consumption, over a range of ambient temperature from 0 to 35°C (every 5°C). MR measurements were made in birds with the beak intact (control group) and subsequently with the beak artificially insulated (experimental group). The limits of TNZ, 9.5-25.0°C for the control group and 10.8-23.3°C for the experimental group, did not differ between the treatments. MR differed among treatments only at elevated temperatures (30 and 35°C), reaching values of 0.97 mlO2.g -1.h-1 (± 0.06) for the control group and 1.20 mlO2.g -1.h-1 (± 0.07) for the experimental group at 35°C. These results indicate that under high temperatures, the insulation of the beak compromised the heat exchange with the environment, so the MR increased above normal to dissipate ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Danilo Domingues Millen / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a redução do tempo de adaptação à rações com alto teores de energia para bovinos Nelore canulados em confinamento com a utilização de virginiamicina (VM) como aditivo alimentar, em que foram avaliadas as seguintes variáveis: pH, temperatura, e potencial de óxido-redução do rúmen, taxa de desaparecimento, digestibilidade total e degradabilidade ruminal de nutrientes, seletividade da ração e comportamento ingestivo, produtos da fermentação ruminal, assim como dados de ingestão de matéria seca. O delineamento experimental foi em quadrado latino 5x5, e cada período durou 21 dias, com 7 dias de washout entre o final e o início de um novo período. Foram utilizados 5 bovinos inteiros, com peso vivo aproximado de 414.86 ± 21.71 kg e com 17 meses de idade. Neste estudo os animais foram divididos em cinco tratamentos: 1) Monensina (MON; 30 mg/kg) com adaptação por 14 dias; 2) MON (30 mg/kg) + VM (25 mg/kg) com adaptação por 14 dias; 3) VM (25 mg/kg) com adaptação por 14 dias; 4) VM (25 mg/kg) com adaptação por 9 dias; e 5) VM (25 mg/kg) com adaptação por 6 dias. Bovinos que consumiram apenas MON tiveram menor concentração de butirato (P=0,02) e maior concentração de propionato (P=0,04), quando comparados aos que consumiram VM e foram adaptados por 14 dias. E animais que consumiram VM e foram adaptados por 14 dias tiveram maiores proporções AGCC quando comparados com animais que consumiram VMMON (P= 0,05) e quando comparados com animais que consumiram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this study was to evaluate the reduction of adaptation length to the high-energy diet offered to cannulated Nellore cattle using Virginiamycin (VM) as sole feed additive, in which the following variables were assessed: pH, temperature,and ox-redox potential of the rumen, rate of disappearance, total tract digestibility and rumen nutrient degradability, feed particles sorting and feeding behavior, ruminal fermentation end-products, as well as dry matter intake. It was adopted the experimental design in a 5 x 5 Latin square, where each period lasted 21 days, with 7-day washout between the end and the beginning of a new period. Were used 5 Nellore yearling bulls,with approximately 414.86 ± 21.71 kg of body weight and 17 mo-old. In this study, the animals were divided into five treatments: 1) MON (30 mg/kg) adapted by 14 days; 2) MON (30 mg/kg) + VM (25 mg/kg) adapted by 14 days; 3) VM (25 mg/kg) adapted by 14 days; 4) VM (25 mg/kg) adapted by 9 days and 5) VM (25 mg/kg) adapted by 6 days.Bovine animals that consumed only MON had lower concentration of butyrate (P = 0.02)and higher concentration of propionate (P = 0.04) when compared to those that consumed VM and were adapted for 14 days. Animals that consumed VM and were adapted for 14 days had higher AGCC ratios when compared to animals that consumed VMMON (P = 0.05) and when compared to animals that consumed only MON (P = 0.04). As the adaptation time increased for animals that consumed VM, the dry matter inta... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

As abelhas sociais são classificadas como animais heterotérmicos, ou seja, podem ser endotérmicas ectotérmicas de acordo com a necessidade do ninho ou do indivíduo. As abelhas sem ferrão eram conhecidas por apresentarem uma termorregulação passiva, onde o invólucro, seria o responsável pela manutenção da temperatura na área de cria. Entretanto, acreditava-se em uma produção de calor ativo como apresentado em abelhas Apis mellifera, embora nunca tenha sido estudado. O objetivo principal do presente trabalho foi verificar a produção de calor ativo por meio das operárias adultas e da cria e relacionar essa produção de calor com a termorregulação passiva e o consumo de oxigênio. Foram utilizadas colônias de abelhas sem ferrão Melipona scutellaris, Frieseomelitta varia e Plebeia droryana mantidas em laboratório. Os resultados obtidos mostraram que a temperatura na área de cria foi sempre maior que na periferia do ninho. Foi verificado que os imaturos produzem calor metabólico e que o invólucro é o responsável pelo isolamento do calor produzido. Além disso, as operárias presentes nas áreas de cria apresentaram temperaturas superficiais torácicas elevadas, sugerindo um incremento na produção de calor na área de cria. Foi observado que as abelhas consomem menos oxigênio quando estão em grupo do que individualmente, sugerindo uma cooperação entre as abelhas ou uma redução de stress em grupo entre as abelhas que pode estar relacionada com a termorregulação colonial. Este trabalho traz novas possibilidades para os estudos de termorregulação, pois confirma a produção de calor ativo em abelhas sem ferrão, até no momento desconhecido / Social bees are classified as heterothermic animals, may be both endothermic and ectothermic according to the necessity of the colony or the individual. The stingless bees are known because the passive thermoregulation, which the involucrum would be responsible for maintenance of the brood area temperature. However, it has been believed in an active heat production as shown in honeybees, although it not studied so far. The aim of the present study was to verify the active heat production through adult workers and brood, and to correlate the heat production with the passive thermoregulation and the oxygen consumption. We used colonies of stingless bees Melipona scutellaris, Frieseomelitta varia and Plebeia droryana maintained in laboratory. Our results showed that the brood area temperature was higher than the nest periphery temperature. We also verified that the immature produces metabolic heat, and that the involucrum is responsible by the isolation of the produced heat. Furthermore, the workers engaged on the brood area had their thoracic surface temperatures higher than other workers, which suggest the increasing of the heat production in the brood area. Bees consumed less oxygen in group than when they are individually tested. This study brings new possibilities to the thermoregulation studies, because it confirms the active heat production in stingless bees