Introdução Os feijões comuns, da espécie Phaseolus vulgaris, são amplamente produzidos e consumidos no Brasil. As variedades, carioca e preto ganham destaque na região Sudeste do país. Encontra-se descrita na literatura a ação hipocolesterolemizante de algumas leguminosas, tais como, soja, tremoço e feijão caupi, que podem estar associados à redução do risco de doenças cardiovasculares. Objetivo Avaliar o potencial efeito da adição de farinhas de feijões carioca e preto (Phaseolus vulgaris) no metabolismo lipídico de hamsters alimentados com dieta contendo gordura saturada e colesterol. Métodos A produção das farinhas dos feijões envolveu as etapas de autoclavagem, congelamento, liofilização e moagem. As propriedades hipocolesterolemizantes destas farinhas foram avaliadas por meio de dois ensaios biológicos. Foram utilizados hamsters Golden Syrian, machos com 21 dias, pesando 60 ± 4g, que receberam as dietas experimentais ad libitum. No Ensaio A, os animais foram separados em 3 grupos, diferenciados pela dieta. Todas as dietas eram hipercolesterolemizantes [13.5 por cento de gordura de coco e 0.1 por cento colesterol] e tinham as mesmas quantidades de proteínas, carboidratos, fibras, vitaminas e minerais. O Grupo Controle (C) tinha como fonte protéica a caseína; no Grupo Feijão Carioca (FC) a farinha de feijão carioca representou 15 por cento do peso total da dieta e no Grupo Feijão Preto a farinha de feijão preto representou 15 por cento do peso total da dieta. No Ensaio B, os animais foram separados em três grupos novamente. Desta vez, a única diferença entre os grupos foi quanto a fonte protéica, para o grupo controle (C) somente caseína, para o grupo feijão carioca (FC), 67 por cento de feijão e 7,5 por cento de caseína e para o grupo feijão preto (FP), 62 por cento de feijão e 7,5 por cento de caseína. Nos dois ensaios, após 21 dias de experimento, foi realizada coleta de materiais biológicos (plasma, fígado e fezes). Resultados O processo de produção das farinhas de feijões cozidas liofilizadas não alterou a composição centesimal das matérias-primas. A análise de fibras alimentares revelou que não há diferenças entre os cultivares Pérola e Uirapuru. No Ensaio A, as concentrações de colesterol não HDL e HDL colesterol foram maiores nos grupos que receberam feijão de maneira significativa. Quanto aos demais parâmetros plasmáticos não foram observadas diferenças entre os grupos. No Ensaio B as concentrações plasmáticas de triglicerídeos foram maiores no grupo FP. As concentrações de HDL colesterol foram maiores nos grupos FP e FC, sendo estatisticamente significativa para o feijão carioca em relação ao grupo controle. As excreções fecais de ácidos biliares foram maiores no grupo FC e a de colesterol no grupo C. A determinação de lipídeos totais no fígado não revelou diferenças entre os grupos, dados que corroboraram com a análise do grau de esteatose nos fígados, a qual demonstrou desenvolvimento de acúmulo de lipídeos nos hepatócitos dos animais dos três grupos. O teste qui quadrado mostrou que as variáveis grau de esteatose e tipo de dieta, assim como tipo de dieta e grau de inflamação portal hepática são independentes. Já o grau de inflamação parenquimatosa hepática está associado ao tipo de dieta e o feijão carioca mostrou-se capaz de reduzir em 30 por cento o risco de desenvolver esteatoepatite severa. Conclusões Os feijões não foram capazes de proteger contra o aumento do colesterol total, triglicérides e colesterol não HDL no plasma, mas mesmo na presença de gordura saturada e colesterol na dieta, o feijão carioca foi capaz de aumentar a HDL, mostrando que o mecanismo de remoção do colesterol plasmático foi preservado. O feijão carioca mostrou-se eficaz na proteção contra a inflamação parenquimatosa hepática severa. / Carioca and black beans are the varieties of Phaseolus vulgaris most consumed on Brazil Southwest. It is well described that some legumes, as soy and cowpea beans, have hypocholesterolaemic effects. To test cholesterol-lowering properties of carioca and black beans, two biological assays were conducted. Golden Syrian hamsters, 21 days old, were housed individually under 12 h light-dark cycle and temperature-controlled environment, with free access to food and water. There was a adaptation period of 6 days, before the start of experimental period. In Assay A, the animals (n=19) were randomly assigned to three distinct groups. All groups received a hypercholesterolaemic diet (13.5 per cent coconut oil and 0.1 per cent cholesterol) and similar amounts of proteins, carbohydrates, fiber, vitamins and minerals to suit the animal requirements. Control group received casein as the only protein source; Carioca bean group received 15 per cent of carioca bean flour and casein to complement protein requirement and Black bean group received 15 per cent of black bean flour and casein to complement protein requirement. After 21 days, the experimental period was over and liver, blood and feces were collected. In Assay B, all groups also received a hypercholesterolaemic diet (13.5 per cent coconut oil and 0.1 per cent cholesterol). In this assay the only difference between groups (n=27) was protein source: casein for control group, and the others received carioca (67 per cent ) or black bean whole seed flour (62 per cent ) plus 7,5 per cent of casein. The beans flours obtained showed no differences in chemical composition. In Assay A, plasma HDL cholesterol and non-HDL cholesterol were higher in Carioca bean group and Black bean group. The other plasma parameters had no differences. In assay B, plasma triglyceride was higher in Black bean group. The HDL cholesterol was increased in both beans groups, and was significant in Carioca group. Fecal excretion of bile acids was higher in animals of Carioca bean group. Fecal excretion of cholesterol was higher in Control group. There were no differences between groups in total liver lipid concentration, data supporting the steatosis analysis in livers. The chi-square test showed that the type of experimental diet and steatosis grade were independents, also the portal hepatic inflammation was not associated with the experimental diets. The parenchymal inflammation of the liver was associated with Carioca bean group, which showed that the chance of developing severe inflammation was 30 per cent lower in carioca bean group compared with Control group. Beans had no cholesterol-lowering effect, but the HDL increases in plasma and lower inflammation in Carioca bean group deserves further investigation.

El tratamiento antirretroviral de alta eficacia ha reducido drásticamente la morbi-mortalidad de los pacientes con infección por el VIH al conseguir una supresión mantenida del virus. Sin embargo, la erradicación de éste es aún un objetivo a alcanzar y por tanto, por el momento, la terapia antirretroviral debe mantenerse de forma indefinida. Esto lleva a la aparición de un gran número de efectos adversos asociados al tratamiento antiviral, que en muchos casos son el motivo principal de un mal cumplimiento y del rechazo a la medicación antiviral o de interrupciones de la misma. Así pues, es necesario investigar sobre los mecanismos de producción de estos efectos secundarios, así como investigar nuevas estrategias terapéuticas para su prevención y nuevas combinaciones menos complejas para asegurar un correcto cumplimiento del tratamiento a largo plazo.Entre los efectos secundarios que en la actualidad están motivando más estudios destacan los cambios en la redistribución de la grasa corporal, las alteraciones del metabolismo lipídico y la resistencia a la insulina. En la primera parte de nuestro proyecto presentamos una revisión exhaustiva de estos trastornos, sus características clínico-analíticas, su prevalencia, así como sus posibles causas y mecanismos etiopatogénicos.Posteriormente se describen los objetivos, el diseño y los resultados de nuestros propios trabajos de simplificación. Los dos primeros trabajos presentados estudian la eficacia virológica-inmunológica y la seguridad de pautas de simplificación cuando se sustituyen los inhibidores de la proteasa (IP) por inhibidores de la transcriptasa inversa no análogos a nucleósidos (ITINAN). Ambos estudios, randomizados y prospectivos, demuestran una potencia antiviral similar entre las combinaciones que incluyen ITINANs y los que incluyen IPs. Sin embargo, las pautas basadas en ITINAN se asocian a una menor toxicidad metabólica y a una significativa mejoría de la calidad de vida por la mayor simplicidad de las combinaciones. Al mismo tiempo, el segundo de estos trabajos demuestra la equipotencia antiviral entre los dos ITINANs comercializados, nevirapina y efavirenz, al investigar la eficacia antiviral de ambos por primera vez en un mismo estudio y de forma randomizada, y a su vez comparándolos con los IPs.Finalmente, el tercer trabajo se diseñó para evaluar en detalle, por resonancia nuclear magnética, los cambios cualitativos y cuantitativos de los lípidos y lipoproteinas tras reemplazar los IPs por nevirapina. Los resultados obtenidos nos llevan a confirmar que la sustitución de los IPs por el ITINAN mejora el perfil lipídico al reducir las fracciones lipídicas más aterogénicas y al aumentar las protectoras. Todos estos cambios podrían influir favorablemente sobre el riesgo cardiovascular de los pacientes con infección por el VIH que siguen tratamiento antirretroviral.Así pues, concluimos diciendo que las terapias de simplificación basadas en los ITINAN, efavirenz o nevirapina, constituyen una estrategia antirretroviral eficaz por la potencia antiviral de dichos compuesto. Asimismo suponen combinaciones más sencillas puesto que representan un reducido número de comprimidos con respecto a las terapias con IPs, con la consecuente facilitación de la adherencia al tratamiento y proporcionan un efecto beneficioso sobre el metabolismo de los lípidos, que podría representar un menor riesgo de complicaciones cardiovasculares a medio-largo término. / The eradication of HIV infection is unattainable at present in the clinical setting despite the initial expectations derived from the ability of highly active antiretroviral therapy (HAART) to profoundly suppress viral replication and to limit morbidity and mortality of HIV/AIDS disease. Consequently, antiretroviral treatment has to be maintained for life, once it is initiated. This derives in the occurrence of adverse events such as lipodystrophy syndrome and metabolic disturbances (dyslipemia and insuline resistance) that are often cumulative. Additionally, this toxicity often leads to a bad adherence or to treatment interruptions. For these reasons, it is necessary to assess the etiopathogenic mechanism of these abnormalities and to design strategies to prevent or to revert them. Likewise, simpler antiretroviral combinations should be provided to assure a properly long-term adherence.Metabolic HAART-related toxicity has been described in the first part of our project including its characteristics, prevalence, aetiology and its possible pathogenic mechanism.The second part summarizes the results of three different simplification studies conducted in our HIV Unit. Two of these trials find out the antiviral efficacy and safety of different simplification approaches where the protease inhibitors (PI) were replaced by a non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI), nevirapine or efavirenz. These prospective randomised studies showed a similar antiviral potency between PIs and NNRTIs-containing regimens. Combinations including NNRTIs, mainly nevirapine, were associated with less metabolic toxicity and with an improvement in quality of life. In addition, a similar antiviral potency between both commercialised NNRTIs, nevirapine and efavirenz, was demonstrated in one of these studies for first time in a comparative randomised study.Finally, the third trial was designed to evaluate in detail the qualitative and quantitative changes on lipids and lipoproteins by nuclear magnetic resonance (NMR) after the nevirapine introduction. These data confirmed the improvement in lipid profile when the PI was replaced by nevirapine, showing a reduction in the more atherogenic lipid fractions and an increase in the protectors ones. These metabolic changes could reduce the cardiovascular risk of this population.In conclusion, simpler approaches based on NNRTIs, efavirenz or nevirapine, are a valid antiretroviral strategy due to its antiviral potency and simplicity. The improvement in lipid profile could consequently decrease the atherogenic index of these patients at long-term.

En el presente trabajo se evaluó la capacidad antiproliferativa, anticolesterogénica y los efectos sobre el metabolismo lipídico de dos isoprenoides de 10 carbonos, linalool (monoterpeno alcohol lineal) y 1,8-cineole (monoterpeno cíclico con grupo éter), sobre células HepG2 (procedentes de un hepatocarcinoma humano) como modelo de célula hepática y A549 (provenientes de adenocarcinoma de pulmón humano) como tipo celular extra-hepático. Se analizaron los mecanismos de acción involucrados y los efectos del tratamiento combinado de ambos monoterpenos entre sí o de cada monoterpeno con simvastatina (una estatina modelo) evaluando los posibles efectos sinérgicos de cada interacción. La actividad de los isoprenoides naturales sobre la colesterogénesis y proliferación celular se concentra en la vía del mevalonato (VM), una vía metabólica muy compleja indispensable para la homeostasis celular. Esto se debe a que la VM no solo es la vía de síntesis del colesterol, sino que además provee intermediarios fundamentales para la prenilación de proteínas de la superfamilia Ras, proteínas reguladoras de la proliferación y supervivencia celular. Durante el desarrollo de este trabajo se determinó la viabilidad y proliferación celular por los métodos de MTT, rojo neutro y recuento celular. En todos los casos, tanto los monoterpenos como la simvastatina inhibieron la proliferación celular, mientras que las combinaciones de a pares entre monoterpenos y cada uno de ellos con simvastatina mostraron un efecto sinérgico en dicha inhibición. Se estudió la distribución de las poblaciones en el ciclo celular, apoptosis por diferentes metodologías y la localización subcelular de Ras, a diferentes concentraciones. Tanto linalool como 1,8-cineole arrestaron el ciclo celular, principalmente en G0/G1 mientras que linalool también indujo apoptosis en células HepG2. Al combinar los compuestos se observó en gran parte de los casos una interacción sinérgica sobre la inducción de apoptosis. Linalool disminuyó los niveles de Ras en membrana plasmática y los aumentó en citosol, mientras que al combinase con simvastatina, la inhibición de la traslocación a membrana fue levemente potenciada. A través de experimentos de incorporación de 14C-acetato en lípidos en condiciones donde la proliferación no se encuentra afectada, se demostró que linalool y 1,8-cineole inhibieron la VM, probablemente a diferentes niveles. Esto resultó en una reducción de la colesterogénesis y una acumulación de intermediarios y/u otros productos finales de la vía. Las concentraciones efectivas en la inhibición de la síntesis de colesterol fueron considerablemente inferiores a las necesarias para ejercer efecto antiproliferativo, sobre todo para 1,8-cineole. En ciertos casos, los tratamientos aumentaron la incorporación de colesterol exógeno. Ambos monoterpenos afectaron la incorporación de acetato en lípidos neutros, fosfolípidos y ácidos grasos, cada uno de manera diferente. La combinación de ambos isoprenoides entre sí, o de cada uno con simvastatina, inhibió sinérgicamente la síntesis de colesterol. A bajas concentraciones linalool y 1,8-cineole bloquearon etapas específicas de la colesterogénesis mientras que a concentraciones elevadas provocaron una inhibición de la enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA reductasa (HMGCR), enzima limitante de la velocidad de la VM. El agregado de mevalonato exógeno fue incapaz de revertir la inhibición de la proliferación promovida por ambos compuestos, lo que demuestra que la inhibición de HMGCR por sí sola no es responsable de tal efecto y refuerza la hipótesis de la inhibición a nivel de la prenilación de proteínas como principal mecanismo antiproliferativo. Los resultados obtenidos durante el desarrollo de esta tesis contribuyen a un mejor entendimiento de la acción de linalool y 1,8-cineole sobre la VM aportando conocimiento sobre los posibles mecanismos involucrados en su actividad anticolesterogénica y antiproliferativa. También sugieren el potencial uso de estos compuestos como una alternativa natural para ser utilizados en terapias contra cáncer y/o enfermedades cardiovasculares, ya sea solos, combinados entre sí o con estatinas.

Las propiedades quimioterapéuticas e hipolipemiantes de los compuestos de origen vegetal han recibido gran atención con el objetivo de encontrar sustancias que puedan ser usadas como alternativas a las drogas convencionales. Los monoterpenos -presentes en aceites esenciales de frutas cítricas y plantas aromáticas- están siendo activamente muy estudiados debido a su bajo costo, buena biodisponibilidad y escasa toxicidad. Se demostró que muchos de ellos ejercen múltiples efectos sobre la vía del mevalonato (VM) en células de mamíferos que podrían causar los efectos terapéuticos deseados. La VM produce isoprenoides que son incorporados en diversos productos finales como colesterol, dolicol y ubiquinona o grupos prenilo utilizados por preniltransferasas para las modificaciones postraduccionales de ciertas proteínas de la superfamilia Ras y Rho, GTPasas pequeñas que regulan importantes procesos celulares, como proliferación celular, diferenciación, apoptosis y organización del citoesqueleto. Mutaciones en los genes que codifican estas proteínas forman oncogenes encontrados en una amplia variedad de tumores; por ejemplo, en un 90% de las neoplasias de páncreas, 50% de las tumoraciones de colon y tiroides y, aproximadamente, en un 30% de las leucemias mieloides y en el cáncer de pulmón. La etapa limitante de la velocidad de la VM es catalizada por la 3-hidroxi-3-metil glutaril coenzima A reductasa (HMGCR), enzima que se encuentra regulada -a nivel transcripcional, traduccional y postraduccional- a través del propio colesterol y de algunos intermediarios de la vía. La VM está presente en células de todos los tejidos estudiados y es particularmente activa en el hígado, órgano que cumple un rol central en el mantenimiento de la homeostasis del colesterol corporal. La familia de las estatinas está constituida por drogas naturales (de origen fúngico), semisintéticas (obtenidas por modificaciones de las anteriores) y sintéticas. Estos compuestos son estructuralmente similares a la mevalonolactona, característica que les posibilita actuar como inhibidores competitivos de la HMGCR. Uno de los posibles efectos de las estatinas es la modulación del crecimiento celular. Las estatinas se utilizan con éxito en el tratamiento de la hipercolesterolemia, ya que ocasionan una disminución del contenido de colesterol celular que se traduce, vía SREBPs, en un incremento del número de receptores para LDL con el concomitante aumento de la captación de LDL-colesterol del plasma. La dosis recomendada en terapias hipocolesterolemiantes en humanos es menor a 1mg/Kg/día. Pero, aún a dosis terapéuticas, las estatinas causan en ocasiones disfunción hepática, progresión de las cataratas, disfunción eréctil, miopatías, sensibilidad al tacto o debilidad con niveles elevados de creatina quinasa. Hipótesis de Trabajo - Debido a sus múltiples efectos sobre la vía del mevalonato, los monoterpenos tendrían “in vivo” efectos hipocolesterolemiantes y antitumorales - El hecho de que la inhibición de la HMGCR por los monoterpenos se produzca a través de un mecanismo diferente del empleado por las estatinas y que además afecten a la vía del mevalonato a otros niveles, sugiere la posibilidad de que el uso combinado de estatinas con monoterpenos naturales permita disminuir la dosis efectiva de estatinas en el tratamiento de hipercolesterolemias e incrementar la eficacia de ambos compuestos. Objetivos - Evaluar in vivo la actividad hipocolesterolemiante e hipolipemiante del geraniol (G) y avanzar en el conocimiento de los mecanismos de acción de este monoterpeno en el metabolismo del colesterol y los triglicéridos mediante el estudio de la expresión de genes claves como el de HMGCR, el receptor de LDL y de SREBP. De este modo, se avanzará en el conocimiento de los beneficios que aporta G en la prevención / tratamiento de enfermedades cardiovasculares. - Estudiar el efecto antitumoral de G y de las estatinas in vivo, utilizando un modelo de adenocarcinoma de pulmón humano, en células A549 implantadas en ratones atímicos, con el fin de aportar conocimientos sobre los mecanismos por los cuales podrían ejercer actividad antitumoral, como así también determinar la relación existente entre la VM y el control del crecimiento celular. - Estudiar el efecto y mecanismo de acción de la combinación de estatinas (simvastatina) con monoterpenos (G) sobre el metabolismo lipídico, la síntesis de colesterol y el crecimiento tumoral. Metodología Ensayos con Geraniol: Para los estudios in vivo se utilizaron ratones NIH nu/nu. Los animales de aproximadamente 6 semanas de edad, provistos por el Centro Atómico Ezeiza, fueron criados en nuestro bioterio en ambiente climatizado, con ciclos de luz (6 a.m. a 6 p.m.) y oscuridad (6 p.m. a 6 a.m.) controlados en forma automática. Estos fueron alimentados “ad libitum” con una dieta standard de laboratorio para roedores esterilizada con radiación gamma, permitiéndoseles libre acceso al consumo de agua esterilizada en autoclave. Los ratones se dividieron en dos grupos: animales no portadores y animales portadores de tumor, los cuales fueron implantados subcutáneamente con la línea tumoral A549. Cada grupo fue subdividido en lotes experimentales que recibieron una dieta suplementada con cantidades crecientes de geraniol (0; 25; 50; 75 mmol de geraniol/Kg dieta) durante 21 días. Durante el tratamiento el tumor fue medido dos veces por semana. Se cuantificó trigliceridemia y colesterolemia utilizando un kit enzimático, síntesis lipídica en hígado por incorporación de [14C]acetato y contenido hepático de colesterol (libre y esterificado) y de ácidos grasos por métodos bioquímicos. Se determinó HMGCR por western blot y se midió su actividad enzimática en microsomas de hígado aislados. Se establecieron los niveles de ARNm de HMGCR, del receptor de LDL y del factor de transcripción SREBP-2 por RT-PCR a partir de ARN hepático aislado. Se determinaron los niveles de apoptosis tumoral por el método de TUNEL y midiendo la actividad de caspasa-3 y se cuantificó Ras en homogenado y en membrana del tumor. Ensayos con Simvastatina: Se utilizaron ratones NIH hembras portadoras del genotipo nu/nu. Los animales de aproximadamente 6 semanas de edad, provistos por el Centro Atómico Ezeiza, fueron criados en nuestro bioterio como se detalla anteriormente. Luego de ser implantados subcutáneamente con la línea tumoral A549 se dividieron en dos grupos, control y experimental, al que se le suplementó la dieta con Simvastatina (0.5mM) en el agua de bebida. El tratamiento se prolongó por 3 semanas. Dos veces por semana se midió el crecimiento relativo del tumor, en los diferentes lotes de animales, utilizando un calibre. Luego de finalizado el tratamiento los ratones fueron sacrificados y se obtuvieron los tumores y los hígados de los mismos. Se determinó el porcentaje de células apoptóticas en los tumores obtenidos al momento del sacrificio de los animales y se cuantificó la proteína Ras en homogenado y en membrana plasmática del tumor. Aquí también se determinó síntesis lipídica hepática y contenido de colesterol (libre y esterificado) y de ácidos grasos en hígado. Ensayos con Geraniol y Simvastatina: animales portadores de tumor subcutáneo de células A549, se separaron en cuatro grupos: un grupo control y tres grupos experimentales; un grupo tratado con G (50 mmol / Kg de dieta) adicionado al alimento, otro con S (50 mg / Kg peso / día) suministrada en el agua de bebida y un grupo con la combinación de ambos compuestos a las concentraciones previamente mencionadas (G + S). El tratamiento se realizó durante tres semanas, en las cuales se monitoreó el crecimiento de los tumores y se controló asimismo el peso, el consumo de alimento y de agua de los animales. A las 3 semanas de tratamiento los animales fueron sacrificados por dislocación cervical y se obtuvieron muestras de suero, hígado y tumor. Se midió apoptosis tumoral y los niveles de Ras total y Ras anclada a membrana plasmática de las células tumorales. Se determinó colesterol plasmático, hepático y tumoral, incorporación en hígado y en tumor de [14C]acetato en lípidos totales, lípidos insaponificables y ácidos grasos. Resultados y Conclusiones - Hemos demostrado que el geraniol tiene efectos hipolipemiantes y antitumorales “in vivo” en ratones nude con dosis que no presentan toxicidad. - Se avanzó en el conocimiento de los mecanismos de acción de este monoterpeno sobre la vía del mevalonato debido a que hemos demostrado: - Inhibición de la HMGCR a nivel postranscripcional, con una disminución de la cantidad y actividad de la enzima. Como consecuencia de ello disminuye la colesterogénesis en hígado y en tumor y aumenta la expresión del receptor de LDL hepático como mecanismo compensatorio al descenso del colesterol intracelular. - Inhibición de la cantidad de proteína Ras unida a membranas sin modificación de los niveles totales de la misma. Estos resultados sugieren una disminución de la prenilación por limitación en la disponibilidad de precursores o bien por inhibición directa de las preniltranferasas. - Se demostró una disminución de la síntesis de ácidos grasos que sugiere un posible mecanismo responsable del efecto hipolipemiante ejercido por el geraniol. - Se demostró un efecto proapoptótico y antiproliferativo del geraniol. A partir de nuestros resultados se sugiere que estos efectos se deberían a la limitación en la disponibilidad de lípidos esenciales para el crecimiento tumoral. - La administración combinada de geraniol y simvastatina inhibió significativamente el crecimiento e indujo la apostosis tumoral, y demostró tener un efecto sinérgico sobre la inhibición de la síntesis de lípidos tanto hepáticos como tumorales. Esto reforzaría la hipótesis de la acción inhibitoria del geraniol en distintos puntos de vías del metabolismo lipídico. Consideramos que la labor desarrollada en el presente trabajo colabora con una mejor comprensión de la acción de un componente muy frecuente en los aceites esenciales sobre una compleja vía metabólica, con el objetivo de mejorar el diseño de estrategias terapéuticas que incluyan el uso de compuestos naturales de manera individual o en combinación con drogas sintéticas para la lucha contra el cáncer y enfermedades asociadas a dislipemias.

A desnutrição protéica provoca efeitos deletérios sobre o metabolismo, principalmente quando imposta em períodos de crescimento e desenvolvimento corporal, em decorrência de alterações bioquímicas e hormonais. Muitos estudos, utilizando modelos de desnutrição materna, sugerem uma série de adaptações bioquímicas nos filhotes, cujas repercussões na vida adulta podem tornar-se importantes fatores de risco para doenças como Diabetes mellitus tipo ll, hipertensão e doença coronariana. Neste trabalho investigamos os efeitos da desnutrição protéica imposta nos períodos pré-gestacional - gestacional - lactacional, bem como nos períodos gestacional e lactacional sobre alguns parâmetros do metabolismo hepático, cerebelar e perfil lipídico plasmático de ratos Wistar de 21 dias de idade. Os animais desnutridos (dieta: 7% de caseína) foram divididos em três grupos: a) pré-gestacional, gestacional e lactacional (grupo denominado “PGGL”); b) gestacional e lactacional em cuja dieta foi adicionada metionina (denominado “GL(+)M”); c) gestacional e lactacional sem adição de metionina à dieta (denominado ”GL(-)M”) e d) grupo controle (dieta: 25 % caseína). Os pesos corporais dos filhotes foram verificados no 1º, 7º, 14º e 21º dias após o nascimento e o peso do fígado, cérebro e cerebelo apenas no 21º dia de vida pós-natal. Observamos que os ratos desnutridos apresentaram menor peso corporal após o primeiro dia do nascimento. Aos 21 dias os ratos do grupo PGGL e do grupo GL(+)M não apresentaram diferença de peso entre si, contudo apresentaram peso inferior ao do grupo controle. O grupo GL(-)M apresentou uma diminuição ponderal em todos os parâmetros avaliados. Hipoglicemia e hipoalbuminemia foram observadas em todos os grupos de ratos desnutridos. A concentração de DNA cerebelar de ratos do grupo GL(-)M foi superior à observada em todos os outros grupos; no entanto, nestes animais a concentração cerebelar de proteínas foi inferior aos demais grupos experimentais. No fígado, a concentração de DNA dos grupos PGGL e GL(+)M não diferiu do controle, enquanto o grupo GL(-)M apresentou os menores valores A concentração de proteínas hepáticas no grupo controle e no grupo GL(+)M foi semelhante, porém superior à observada nos grupos PGGL e GL(-)M. A concentração hepática de glicogênio foi superior nos ratos do grupo PGGL, sendo que nos dois outros grupos de animais desnutridos foi inferior ao controle, porém não se observou diferença entre eles. Todos os grupos desnutridos apresentaram maior concentração hepática de colesterol, sendo o maior valor encontrado no grupo GL(+)M. Os grupos PGGL e GL(+)M apresentaram os maiores valores de triglicerídeos hepáticos e o grupo GL(-)M, o menor valor. No plasma, a maior concentração de colesterol, HDL-c e LDL-c foi observada no grupo PGGL, enquanto que a concentração de triglicerídeos do grupo GL(-)M foi superior aos dois outros grupos de animais desnutridos e não diferiu do controle. Os resultados obtidos sugerem que os animais expostos à desnutrição protéica nos períodos de desenvolvimento podem, na vida adulta, apresentar fatores de risco para várias doenças crônico-degenerativas relacionadas com a Síndrome Metabólica.

A desnutrição protéica provoca efeitos deletérios sobre o metabolismo, principalmente quando imposta em períodos de crescimento e desenvolvimento corporal, em decorrência de alterações bioquímicas e hormonais. Muitos estudos, utilizando modelos de desnutrição materna, sugerem uma série de adaptações bioquímicas nos filhotes, cujas repercussões na vida adulta podem tornar-se importantes fatores de risco para doenças como Diabetes mellitus tipo ll, hipertensão e doença coronariana. Neste trabalho investigamos os efeitos da desnutrição protéica imposta nos períodos pré-gestacional - gestacional - lactacional, bem como nos períodos gestacional e lactacional sobre alguns parâmetros do metabolismo hepático, cerebelar e perfil lipídico plasmático de ratos Wistar de 21 dias de idade. Os animais desnutridos (dieta: 7% de caseína) foram divididos em três grupos: a) pré-gestacional, gestacional e lactacional (grupo denominado “PGGL”); b) gestacional e lactacional em cuja dieta foi adicionada metionina (denominado “GL(+)M”); c) gestacional e lactacional sem adição de metionina à dieta (denominado ”GL(-)M”) e d) grupo controle (dieta: 25 % caseína). Os pesos corporais dos filhotes foram verificados no 1º, 7º, 14º e 21º dias após o nascimento e o peso do fígado, cérebro e cerebelo apenas no 21º dia de vida pós-natal. Observamos que os ratos desnutridos apresentaram menor peso corporal após o primeiro dia do nascimento. Aos 21 dias os ratos do grupo PGGL e do grupo GL(+)M não apresentaram diferença de peso entre si, contudo apresentaram peso inferior ao do grupo controle. O grupo GL(-)M apresentou uma diminuição ponderal em todos os parâmetros avaliados. Hipoglicemia e hipoalbuminemia foram observadas em todos os grupos de ratos desnutridos. A concentração de DNA cerebelar de ratos do grupo GL(-)M foi superior à observada em todos os outros grupos; no entanto, nestes animais a concentração cerebelar de proteínas foi inferior aos demais grupos experimentais. No fígado, a concentração de DNA dos grupos PGGL e GL(+)M não diferiu do controle, enquanto o grupo GL(-)M apresentou os menores valores A concentração de proteínas hepáticas no grupo controle e no grupo GL(+)M foi semelhante, porém superior à observada nos grupos PGGL e GL(-)M. A concentração hepática de glicogênio foi superior nos ratos do grupo PGGL, sendo que nos dois outros grupos de animais desnutridos foi inferior ao controle, porém não se observou diferença entre eles. Todos os grupos desnutridos apresentaram maior concentração hepática de colesterol, sendo o maior valor encontrado no grupo GL(+)M. Os grupos PGGL e GL(+)M apresentaram os maiores valores de triglicerídeos hepáticos e o grupo GL(-)M, o menor valor. No plasma, a maior concentração de colesterol, HDL-c e LDL-c foi observada no grupo PGGL, enquanto que a concentração de triglicerídeos do grupo GL(-)M foi superior aos dois outros grupos de animais desnutridos e não diferiu do controle. Os resultados obtidos sugerem que os animais expostos à desnutrição protéica nos períodos de desenvolvimento podem, na vida adulta, apresentar fatores de risco para várias doenças crônico-degenerativas relacionadas com a Síndrome Metabólica.

A desnutrição protéica provoca efeitos deletérios sobre o metabolismo, principalmente quando imposta em períodos de crescimento e desenvolvimento corporal, em decorrência de alterações bioquímicas e hormonais. Muitos estudos, utilizando modelos de desnutrição materna, sugerem uma série de adaptações bioquímicas nos filhotes, cujas repercussões na vida adulta podem tornar-se importantes fatores de risco para doenças como Diabetes mellitus tipo ll, hipertensão e doença coronariana. Neste trabalho investigamos os efeitos da desnutrição protéica imposta nos períodos pré-gestacional - gestacional - lactacional, bem como nos períodos gestacional e lactacional sobre alguns parâmetros do metabolismo hepático, cerebelar e perfil lipídico plasmático de ratos Wistar de 21 dias de idade. Os animais desnutridos (dieta: 7% de caseína) foram divididos em três grupos: a) pré-gestacional, gestacional e lactacional (grupo denominado “PGGL”); b) gestacional e lactacional em cuja dieta foi adicionada metionina (denominado “GL(+)M”); c) gestacional e lactacional sem adição de metionina à dieta (denominado ”GL(-)M”) e d) grupo controle (dieta: 25 % caseína). Os pesos corporais dos filhotes foram verificados no 1º, 7º, 14º e 21º dias após o nascimento e o peso do fígado, cérebro e cerebelo apenas no 21º dia de vida pós-natal. Observamos que os ratos desnutridos apresentaram menor peso corporal após o primeiro dia do nascimento. Aos 21 dias os ratos do grupo PGGL e do grupo GL(+)M não apresentaram diferença de peso entre si, contudo apresentaram peso inferior ao do grupo controle. O grupo GL(-)M apresentou uma diminuição ponderal em todos os parâmetros avaliados. Hipoglicemia e hipoalbuminemia foram observadas em todos os grupos de ratos desnutridos. A concentração de DNA cerebelar de ratos do grupo GL(-)M foi superior à observada em todos os outros grupos; no entanto, nestes animais a concentração cerebelar de proteínas foi inferior aos demais grupos experimentais. No fígado, a concentração de DNA dos grupos PGGL e GL(+)M não diferiu do controle, enquanto o grupo GL(-)M apresentou os menores valores A concentração de proteínas hepáticas no grupo controle e no grupo GL(+)M foi semelhante, porém superior à observada nos grupos PGGL e GL(-)M. A concentração hepática de glicogênio foi superior nos ratos do grupo PGGL, sendo que nos dois outros grupos de animais desnutridos foi inferior ao controle, porém não se observou diferença entre eles. Todos os grupos desnutridos apresentaram maior concentração hepática de colesterol, sendo o maior valor encontrado no grupo GL(+)M. Os grupos PGGL e GL(+)M apresentaram os maiores valores de triglicerídeos hepáticos e o grupo GL(-)M, o menor valor. No plasma, a maior concentração de colesterol, HDL-c e LDL-c foi observada no grupo PGGL, enquanto que a concentração de triglicerídeos do grupo GL(-)M foi superior aos dois outros grupos de animais desnutridos e não diferiu do controle. Os resultados obtidos sugerem que os animais expostos à desnutrição protéica nos períodos de desenvolvimento podem, na vida adulta, apresentar fatores de risco para várias doenças crônico-degenerativas relacionadas com a Síndrome Metabólica.

Introdução Os feijões comuns, da espécie Phaseolus vulgaris, são amplamente produzidos e consumidos no Brasil. As variedades, carioca e preto ganham destaque na região Sudeste do país. Encontra-se descrita na literatura a ação hipocolesterolemizante de algumas leguminosas, tais como, soja, tremoço e feijão caupi, que podem estar associados à redução do risco de doenças cardiovasculares. Objetivo Avaliar o potencial efeito da adição de farinhas de feijões carioca e preto (Phaseolus vulgaris) no metabolismo lipídico de hamsters alimentados com dieta contendo gordura saturada e colesterol. Métodos A produção das farinhas dos feijões envolveu as etapas de autoclavagem, congelamento, liofilização e moagem. As propriedades hipocolesterolemizantes destas farinhas foram avaliadas por meio de dois ensaios biológicos. Foram utilizados hamsters Golden Syrian, machos com 21 dias, pesando 60 ± 4g, que receberam as dietas experimentais ad libitum. No Ensaio A, os animais foram separados em 3 grupos, diferenciados pela dieta. Todas as dietas eram hipercolesterolemizantes [13.5 por cento de gordura de coco e 0.1 por cento colesterol] e tinham as mesmas quantidades de proteínas, carboidratos, fibras, vitaminas e minerais. O Grupo Controle (C) tinha como fonte protéica a caseína; no Grupo Feijão Carioca (FC) a farinha de feijão carioca representou 15 por cento do peso total da dieta e no Grupo Feijão Preto a farinha de feijão preto representou 15 por cento do peso total da dieta. No Ensaio B, os animais foram separados em três grupos novamente. Desta vez, a única diferença entre os grupos foi quanto a fonte protéica, para o grupo controle (C) somente caseína, para o grupo feijão carioca (FC), 67 por cento de feijão e 7,5 por cento de caseína e para o grupo feijão preto (FP), 62 por cento de feijão e 7,5 por cento de caseína. Nos dois ensaios, após 21 dias de experimento, foi realizada coleta de materiais biológicos (plasma, fígado e fezes). Resultados O processo de produção das farinhas de feijões cozidas liofilizadas não alterou a composição centesimal das matérias-primas. A análise de fibras alimentares revelou que não há diferenças entre os cultivares Pérola e Uirapuru. No Ensaio A, as concentrações de colesterol não HDL e HDL colesterol foram maiores nos grupos que receberam feijão de maneira significativa. Quanto aos demais parâmetros plasmáticos não foram observadas diferenças entre os grupos. No Ensaio B as concentrações plasmáticas de triglicerídeos foram maiores no grupo FP. As concentrações de HDL colesterol foram maiores nos grupos FP e FC, sendo estatisticamente significativa para o feijão carioca em relação ao grupo controle. As excreções fecais de ácidos biliares foram maiores no grupo FC e a de colesterol no grupo C. A determinação de lipídeos totais no fígado não revelou diferenças entre os grupos, dados que corroboraram com a análise do grau de esteatose nos fígados, a qual demonstrou desenvolvimento de acúmulo de lipídeos nos hepatócitos dos animais dos três grupos. O teste qui quadrado mostrou que as variáveis grau de esteatose e tipo de dieta, assim como tipo de dieta e grau de inflamação portal hepática são independentes. Já o grau de inflamação parenquimatosa hepática está associado ao tipo de dieta e o feijão carioca mostrou-se capaz de reduzir em 30 por cento o risco de desenvolver esteatoepatite severa. Conclusões Os feijões não foram capazes de proteger contra o aumento do colesterol total, triglicérides e colesterol não HDL no plasma, mas mesmo na presença de gordura saturada e colesterol na dieta, o feijão carioca foi capaz de aumentar a HDL, mostrando que o mecanismo de remoção do colesterol plasmático foi preservado. O feijão carioca mostrou-se eficaz na proteção contra a inflamação parenquimatosa hepática severa. / Carioca and black beans are the varieties of Phaseolus vulgaris most consumed on Brazil Southwest. It is well described that some legumes, as soy and cowpea beans, have hypocholesterolaemic effects. To test cholesterol-lowering properties of carioca and black beans, two biological assays were conducted. Golden Syrian hamsters, 21 days old, were housed individually under 12 h light-dark cycle and temperature-controlled environment, with free access to food and water. There was a adaptation period of 6 days, before the start of experimental period. In Assay A, the animals (n=19) were randomly assigned to three distinct groups. All groups received a hypercholesterolaemic diet (13.5 per cent coconut oil and 0.1 per cent cholesterol) and similar amounts of proteins, carbohydrates, fiber, vitamins and minerals to suit the animal requirements. Control group received casein as the only protein source; Carioca bean group received 15 per cent of carioca bean flour and casein to complement protein requirement and Black bean group received 15 per cent of black bean flour and casein to complement protein requirement. After 21 days, the experimental period was over and liver, blood and feces were collected. In Assay B, all groups also received a hypercholesterolaemic diet (13.5 per cent coconut oil and 0.1 per cent cholesterol). In this assay the only difference between groups (n=27) was protein source: casein for control group, and the others received carioca (67 per cent ) or black bean whole seed flour (62 per cent ) plus 7,5 per cent of casein. The beans flours obtained showed no differences in chemical composition. In Assay A, plasma HDL cholesterol and non-HDL cholesterol were higher in Carioca bean group and Black bean group. The other plasma parameters had no differences. In assay B, plasma triglyceride was higher in Black bean group. The HDL cholesterol was increased in both beans groups, and was significant in Carioca group. Fecal excretion of bile acids was higher in animals of Carioca bean group. Fecal excretion of cholesterol was higher in Control group. There were no differences between groups in total liver lipid concentration, data supporting the steatosis analysis in livers. The chi-square test showed that the type of experimental diet and steatosis grade were independents, also the portal hepatic inflammation was not associated with the experimental diets. The parenchymal inflammation of the liver was associated with Carioca bean group, which showed that the chance of developing severe inflammation was 30 per cent lower in carioca bean group compared with Control group. Beans had no cholesterol-lowering effect, but the HDL increases in plasma and lower inflammation in Carioca bean group deserves further investigation.

Cinco membros da família das Acil-CoA sintetases de cadeia longa (ACSL) são responsáveis por ativar ácidos graxos, produzindo acil-CoA, e distribuí-los entre diversas vias metabólicas no interior da célula, tais como a síntese de triacilglicerol (TAG) e ?- oxidação mitocondrial. Apesar das disfunções nas ACSLs contribuirem para muitas doenças metabólicasa função de algumas isoformas de ACSL em tecidos específicos permanece ainda sem descrição na literatura. Aqui mostramos pela primeira vez a presença de mRNA da ACSL6 no músculo esquelético de seres humanos. Além disso, indivíduos obesos apresentaram menores níveis de mRNA de ACSL6 quando comparados à indivíduos magros. Após refeição hiperlipídica aguda (high fat meal, HFM, 90% de gordura) a expressão ACSL6 aumentou 2,5 vezes em relação aos níveis de jejum. Nós também verificamos as condições metabólicas que controlam a expressão ACSL6 em ratos: o jejum de 48h modulou negativamente a expressão gênica de ACSL6 e de outros genes de síntese de lipídeos tais como SREBP-1c e DGAT1, enquanto que a ingestão aguda de HFM (80% de gordura saturada , 10 mL/kg) teve o efeito oposto; Após o treinamento aeróbio (6 semanas, 5 dias /semana, uma vez por dia, 60 min a 70% da capacidade aeróbica máxima) o mRNA da ACSL6 foi reduzido em 35%. Em células primárias de músculo esquelético de ratos, a transfecção com siRNA de ACSL6 diminuiu a expressão de ACSL6, DGAT1 e SREBP-1c e o acúmulo de TAGs e gotas lipídicas. O silenciamento gênico da ACSL6 também aumentou o conteúdo dos ácidos graxos C16:0 e C18:0, AMPK-fosforilada, capacidade respiratória mitocondrial, a oxidação de palmitato e mRNA de PGC-1?, UCP2 e UCP3, mas diminuiu a produção de espécies 11 reativas de oxigênio. Em células primárias de músculo esquelético de seres humanos, a superexpressão da ACSL6 não alterou o conteúdo de TAG e da proteína DGAT1, mas aumentou as espécies lipídicas esfingomielina e fosfatidilcolinas, e reduziu a oxidação de 1-14C-palmitato e a expressão do PGC1?. Em conclusão, ACSL6 está envolvida na síntese e distribuição de acil-CoA para a síntese de lipídeos. A inibição gênica da ACSL6 melhora a capacidade de respiração mitocondrial e oxidação lipídica, através da ativação da via AMPK/PGC1?. / Five members of long-chain acyl-CoA synthetase (ACSL) family activate fatty acids providing acyl-CoA for several metabolic pathways within the cell, such as synthesis of triacylglycerol (TAG) and mitochondrial ?-oxidation, and their dysfunctions contribute to many metabolic diseases. Despite this, the existence and function of some ACSL isoforms in specific tissues remains unclear. Here we show for the first time the presence of ACSL6 mRNA and protein in skeletal muscle (SM) of humans. Obese subjects had lower levels of ACSL6 mRNA when compared to leans, and acute high fat meal (HFM, 90% fat) increased ACSL6 expression 2.5 times over fasted levels in both. We also verify the metabolic conditions that control ACSL6 expression in rats: fasting (48h) negatively modulated the ACSL6 mRNA and the expression of other genes of lipid synthesis SREBP-1c and DGAT1 in rat SM, while acute ingestion of HFM (80% saturated fat, 10 mL/Kg) had the opposite effect; After aerobic training (6 weeks, 5 days/week, once a day, 60 min at 70% of maximal aerobic capacity) ACSL6 mRNA was reduced 35%. In primary skeletal muscle cells (PSMC) of rats, ACSL6-specific siRNA oligo transfection (20 nM) decreased ACSL6, DGAT1 and SREBP-1c mRNA and the accumulation of TAGs and lipid droplets (LD). The knockdown also increased the content of C16:0 and C18:0 fatty acids, AMPK-Phosphorylated, mitochondrial content and respiratory rates, palmitate oxidation and PGC-1?, UCP2 and UCP3 mRNA, but decreased reactive oxygen species production. In PSMC of humans, ACSL6 overexpression did not change the contents of TAG or DGAT1 mRNA, but increased sphingomyelin and phosphatidylcholines and reduced 14C-palmitate oxidation and PGC1? mRNA expression. In conclusion, ACSL6 drives acyl-CoA toward lipid synthesis and its 13 downregulation improves mitochondrial capacity of respiration, lipid oxidation and biogenesis, which involves the activation of AMPK/PGC1-? pathway.

Os n-3 e n-6 são duas famílias de ácidos graxos poli-insaturados. Os ácidos graxos de cadeia longa como o ácido araquidônico (AA) e docosahexaenoico (DHA) apresentam importantes funções no desenvolvimento e funcionamento do cérebro. Os produtos de oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados estão presentes ou aumentados ao longo do desenvolvimento de doenças neurodegenerativas. A caracterização de tais produtos é crítica para o estudo que busca entender o seu papel fisiopatológico no desenvolvimento de tais doenças. No presente trabalho, buscou-se o desenvolvimento de uma ferramenta analítica sensível e específica para a detecção e quantificação dos hidroperóxidos e hidróxidos do AA (HpETE e HETE), do seu precursor, o ácido linoleico (HpODE e HODE) e do DHA (HpDoHE e HDoHE). Estes hidroperóxidos foram sintetizados por fotooxidação e os hidróxidos correspondentes foram obtidos através da redução com o NaBH4. Os isômeros isolados foram caracterizados por LC-MS/MS. Os íons produto específicos de cada isômero foram escolhidos para a construção do método de monitoramento de reação selecionada (selected reaction monitoring - SRM) para a realização da análise quantitativa dos analitos de interesse. Cabe salientar que os dados obtidos poderão ser utilizados em bibliotecas de análise lipidômica e oxi-lipidômica pois serão essenciais para a identificação e quantificação dos analítos de interesse do presente estudo em diversas doenças. Utilizando o método padronizado, buscamos investigar o papel dos hidroperóxidos e hidróxidos do DHA, LA e AA em um modelo animal para a esclerose lateral amiotrófica (ELA), uma doença neurodegenerativa que acomete neurônios motores. Foi observado um aumento nos níveis de 13-HpODE, 9-HpODE e 12-HETE no córtex motor dos animais avaliados. Adicionalmente, foram observadas alterações nas taxas lipólica e lipogênica no tecido adiposo para os animais ELA em relação aos respectivos controles. Em conjunto, os dados apresentados no presente trabalho corroboram com os trabalhos da literatura que associam alteração dos níveis dos produtos de oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados em doenças neurodegenerativas e o metabolismo energético alterado em ELA. Futuramente é necessária uma investigação mais ampla dos níveis dos hidroperóxidos e hidróxidos lipídicos em diferentes tecidos e do metabolismo lipídico, e os conhecimentos gerados poderão ser uma importante fonte de novas opções terapêuticas para os pacientes portadores de ELA. / The n-3 and n-6 are two olyunsaturated fatty acids families. The long chain fatty acids such as arachidonic (AA) and docosahexaenoic acid (DHA) have important roles in the development and function of the brain. Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) oxidation products are present or increased during the progression of neurodegenerative diseases. The characterization of DHA oxidation products is critical to understand their roles in the development of such diseases. In the present study, we sought to develop a sensitive and specific analytical tool for the detection and quantification of AA hydroperoxides and hydroxides (HPETE and HETE), its precursor linoleic acid (HPODE and HODE) and DHA (HpDoHE and HDoHE). These hydroperoxides were synthesized by photooxidation and the corresponding hydroxides were obtained by reduction with NaBH4. The isolated isomers were characterized by LC-MS/MS, and unique and specific fragment ions were chosen to construct a selected reaction monitoring (SRM) method for the targeted quantitative analysis. It should be emphasized that the data obtained - in the form of lipidomics and oxy-lipidomics libraries - may be used to assist in several diseases. Using the standardized method, we investigated the role of hydroperoxides and hydroxides of DHA, LA and AA in an animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS), a neurodegenerative disease that affects motor neurons. Increased levels of 13-HPODE, 9-HPODE and 12-HETE were observed in the animals motor cortex. Additionally, results show changes in lipogenic and lipolytic rates in adipose tissue for ALS animals when compared to their respective controls. Altogether, the data presented herein corroborate with the literature by linking altered levels of PUFAs oxidation products in neurodegenerative diseases with altered energetic metabolism in ALS. In the future, a more extensive investigation of the hydroperoxide and hydroxide level in different tissues as well as the lipid metabolism must be done, which could lead to new therapeutic options for ALS patients