O efeito de alterações no estado de óxido-redução (redox), tanto pelo aumento no estado oxidativo quanto pelo aumento no estado redutor, foi avaliado sobre a funcionalidade de ilhotas pancreáticas, através da análise da secreção de insulina estimulada pela glicose (GSIS), metabolismo da glicose e oscilações intracelulares de cálcio. O aumento no estado oxidativo inibiu a funcionalidade da célula pancreática. Entretanto, diminuição no estado oxidativo pela adição de antioxidantes exerceu efeito dual sobre a funcionalidade da célula <font face=\"Symbol\">&#946 pancreática, na qual pequenas alterações no estado redox estimularam a GSIS, enquanto alterações maiores suprimiram este efeito positivo. Adicionalmente, o conteúdo das espécies reativas de oxigênio (EROs) foi modulado por mudanças na concentração de glicose. Agudamente, o aumento na concentração de glicose suprimiu o conteúdo de EROs, que pôde ser correlacionada com o aumento na atividade da via de formação de NADPH, a via das pentoses-fosfato. Sob estes aspectos, alterações no estado redox podem ser parte do processo da GSIS. / The effect of changes in the oxidation/reduction (redox) state over pancreatic islet function was analyzed by shifts toward oxidative or reducing environments. Pancreatic cell function was analyzed by glucose-stimulated insulin secretion (GSIS), glucose metabolism and intracellular calcium oscillations. Redox modulation favoring the oxidative state inhibited pancreatic cell function. However, the suppression of the oxidative state by antioxidant treatment exerted a dual effect on pancreatic <font face=\"Symbol\">&#946 cell function, where small changes were positively correlated with an increase in insulin secretion, while higher changes suppressed GSIS. Additionally, the reactive oxygen species (ROS) content was modulated by changes in glucose concentration. Increasing concentrations of glucose acutely suppressed ROS content, what was correlated with the activation of the NADPH source, the pentose-phosphate pathway. Thus, the intracellular adjustment of ROS content may be part of the insulin secretion mechanism in response to glucose.

A forte associação entre obesidade e resistência à insulina denota a participação do tecido adiposo na patogênese das anormalidades metabólicas encontradas no Diabetes Mellitus (DM). Entretanto, a falta de tecido adiposo também pode desencadear sérias complicações metabólicas. O objetivo deste trabalho foi verificar o papel do tecido adiposo sobre as anormalidades metabólicas apresentadas pelo modelo experimental de DM induzido por estreptozotocina no período neonatal em ratos, caracterizado pela reduzida massa adiposa e presença de resistência à insulina na idade adulta. Cinco grupos de animais foram experimentados: controle não diabético (C); diabéticos tratados com: insulina (I); pioglitazona (P); ou metformina (M) e; grupo diabético não tratado (D). Verificamos que apenas os grupos I e P recuperaram o peso corporal e a massa adiposa, concomitante à uma melhora na responsividade à insulina. A normalização da massa adiposa observada nos grupos I e P está relacionada a aumento na expressão gênica de fatores de transcrição diretamente relacionados à adipogênese, assim como a um aumento na incorporação de glicose em lípides. Assim, a manutenção da massa adiposa exerce um papel-chave no controle metabólico apresentado por este modelo experimental. / A strong relationship between obesity and insulin resistance denotes the participation of adipose tissue in the pathogenesis of metabolic abnormalities seen in Diabetes Mellitus (DM). However, not only the excess, but the lack of adipose tissue can also trigger serious metabolic complications. The present study aimed to verify the role of adipose tissue on metabolic abnormalities seen in a DM experimental model induced by streptozotocin during neonatal period in rats, characterized by reduced adipose mass and presence of insulin resistance during adulthood. Five experimental groups were performed: non-diabetic control (C); treated diabetic with: insulin (I); pioglitazone (P); or metformin (M) and; non-treated diabetic (D). We verified that only I and P groups recovered body weight and adipose mass, concomitant to an improvement of insulin responsiveness The normalization of adipose mass in groups I and P is related to increased gene expression of transcription factors directly related to adipogenesis as well as increase in glucose incorporation into lipids. Therefore the maintenance of adipose mass exerts a key role in the metabolic control presented by this experimental model.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A exposição materna durante o período gestacional a uma dieta restrita em proteínas (LP) prejudica o desenvolvimento do pâncreas endócrino em sua prole e aumenta a susceptibilidade à hipertensão, diabetes e obesidade na vida adulta. Há evidências de que esse fenômeno pode persistir em gerações subsequentes. Objetivou-se avaliar o efeito da restrição proteica sobre o metabolismo da glicose e morfometria pancreática na prole F3 de camundongos ao nascimento e ao desmame. Para tanto, fêmeas virgens de camundongos Suíços (F0) foram acasaladas e receberam dieta normo-proteica (19% de proteína - NP) ou uma dieta isocalórica restrita em proteínas (5% de proteína - LP) durante toda a gravidez. Durante a lactação e o restante do experimento, todos os grupos receberam a dieta NP. Os filhotes machos foram nomeados F1 (NP1 e LP1). As fêmeas F1 e F2 foram acasaladas para produzir F2 e F3 (NP2, LP2, NP3 e LP3), respectivamente. Semanalmente, os filhotes foram pesados e calculada a taxa de crescimento alométrico (log [massa corporal] = log a + log b [idade]). Os animais foram sacrificados nos dias 1 e 21 de idade, a glicemia foi determinada e o pâncreas retirado, pesado e analisado por estereologia e imunofluorescência; a insulina foi mensurada aos 21 dias. Como resultados, os filhotes restritos na primeira geração (LP1) foram menores ao nascer, mas apresentaram um crescimento acelerado nos primeiros sete dias de vida, mostrando catch-up com os controles; a prole LP2 demonstrou a maior massa corporal ao nascimento e tiveram uma taxa de crescimento mais lenta durante a lactação; não houve diferença na massa corporal e na taxa de crescimento na geração F3. A massa de pâncreas foi diminuída em LP1-LP3 ao nascimento, contudo foi aumentada em LP2 ao desmame. A densidade de volume e o diâmetro das ilhotas foram menores em todos os grupos restritos no dia 1 e 21, somente LP1 teve o menor número de ilhotas. Ao nascer, a massa de células beta foi menor em LP1-LP3 e permaneceu baixa durante a lactação. No dia 1 e 21, os filhotes foram normoglicêmicos, entretanto foram hipoinsulinêmicos ao desmame. Portanto, a restrição de proteínas em camundongos durante a gestação produz alterações morfológicas nas ilhotas pancreáticas, sugerindo que a homeostase da glicose foi mantida por um aumento da sensibilidade à insulina durante os primeiros estágios de vida na prole ao longo de três gerações consecutivas. / Exposure of pregnant mice to a low-protein (LP) diet impairs endocrine pancreas development in their offspring and increases susceptibility to hypertension, diabetes and obesity in adulthood. There is evidence that this phenomenon may persist in subsequent generations. We sought to evaluate the effect of protein restriction on glucose metabolism and pancreatic morphometry in the F3 offspring of mice at birth and weaning. Virgin female Swiss mice (F0) were mated and received normal protein diet (19% protein - NP) or an isocaloric low protein diet (5% protein - LP) throughout pregnancy. Lactation and the rest of the experimental groups received NP diet. The male pups were named F1 (NP1 and LP1). F1 and F2 females were mated to produce F2 and F3 (NP2, LP2, NP3 and LP3). Weekly, pups were weighted and calculated the growth rate by allometry (log [body mass] = log a + b log [age]). The mice were sacrificed on days 1 and 21 of age, blood glucose was measured and the pancreas removed, weighed and analyzed by stereology and immunofluorescence, insulin was measured at 21 days. LP pups in the first generation (LP1) were smaller at birth, but had an accelerated growth and within 7 days catch-up growth with controls; LP2 offspring had higher body mass at birth and had a slower growth rate within 21 days; but there was no difference in body mass and growth rate in the F3 generation. The pancreatic mass decreased in LP1 through LP3 at birth but increased in LP2 at weaning. The islet volume density and diameter were smaller in all restricted groups at day 1 and 21, and LP1 had the lowest islet number; at birth, beta cell mass was smaller in LP1 through LP3 and remained low throughout suckling. At day 1 and 21, pups were normoglycemic, but were hypoinsulinemic at weaning. Thus, protein restriction in mice during pregnancy produces morphologic changes in pancreatic islets, suggesting that glucose homeostasis is maintained by an increased sensitivity to insulin during the early stages of life in offspring over three consecutive generations.

Sepsis é uma disfunção de órgãos causada por uma resposta desregulada do hospedeiro em decorrência de uma infecção e que eventualmente leva a morte. A identificação de moléculas que minimizem este processo pode fornecer alvos terapêuticos para prevenir a falência de órgãos durante a sepse. O supressor de sinalização de citocinas 1 (SOCS1) é conhecido por regular negativamente a sinalização de receptores de citocinas e de receptores do tipo Toll (TLRs). No entanto, os alvos celulares e mecanismos moleculares envolvidos nas ações de SOCS1 durante a sepse são desconhecidos. Para determinar o papel de SOCS1 durante a sepse polimicrobiana, camundongos C57BL/6 foram tratados com um peptídeo inibidor do domínio KIR (kinase inhibitor region) do SOCS1 (iKIR) e submetidos à CLP (ligação e perfusão do ceco). O tratamento com iKIR aumentou a mortalidade, a carga bacteriana e a produção de citocinas inflamatórias induzida pela CLP. Além disso, observou-se que animais deficientes de SOCS1 nas células mielóides (SOCS1?myel) também tiveram aumento na carga bacteriana e na produção de citocinas proinflamatórias, quando comparados com camundongos SOCS1fl. O aumento na susceptibilidade a sepse foi acompanhado pelo aumento da via glicolítica nas células peritoneias e no pulmão desses animais. Assim, foi observado aumento da produção de ácido láctico e da expressão de enzimas glicolíticas como hexoquinase-1 (Hk1), lactato desidrogenase A (Ldha) e o transportador de glicose 1 (Glut-1) em camundongos sépticos tratados com iKIR ou SOCS1?myel. A expressão desses genes da via glicolítica foi dependente da via de ativação STAT3/HIF-1?. O tratamento com 2-deoxiglicose (inibidor da via glicolítica) diminuiu a susceptibilidade à sepse em camundongos tratados com iKIR. Estes resultados indicam um papel até agora desconhecido de SOCS1, como um regulador de reprogramação metabólica que reduz a resposta inflamatória exacerbada e o dano de órgãos durante a sepse. / Sepsis is a life-threatening organ dysfunction caused by a dysregulated host response to infection. Identification of pleiotropic molecular brakes might provide therapeutic targets to prevent organ failure during sepsis. Suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1) is known to negatively regulate signaling by cytokine and Tolllike receptors (TLRs). However, the cellular targets and molecular mechanisms involved in SOCS1 actions during sepsis are unknown. To address this in a cecal ligation puncture (CLP) model of sepsis, we treated C57BL/6 mice with an antagonist peptide (iKIR) that blocks the kinase inhibitory region (KIR) domain of SOCS1 and prevents its actions. iKIR treatment increased mortality, bacterial burden and inflammatory cytokine production induced after CLP. We also found that myeloid cell-specific SOCS1 deletion (SOCS1?myel) rendered mice more susceptible to sepsis, shown by higher bacterial loads and inflammatory cytokines than SOCS1fl littermate control mice. O aumento na susceptibilidade a sepse foi acompanhado pelo aumento da via glicolítica nas células peritoneias e pulmão desses animais. These effects were accompanied by increase of glycolysis function in peritoneal cells and lung of SOCS1?myel. Thus, it was observed increased expression of the glycolytic enzymes, hexoquinase-1 (Hk1), lactate dehydrogenase A (Ldha), and glucose transporter 1 (Glut-1) in iKIR-treated or SOCS1?myel septic mice. These events were dependent on the activation of STAT3/HIF-1? pathway. Blocking glycolysis with 2-deoxyglucose ameliorated the increased susceptibility to sepsis in iKIR-treated CLP mice. Together, we unveiled a heretofore unknown role of SOCS1 as a regulator of metabolic reprograming that reduces overwhelming inflammatory response and organ damage during sepsis.

Orientador: Antonio Carlos Cicogna / Resumo: Introdução - A estenose aórtica supravalvar (EAo) experimental é utilizada para induzir a remodelação cardíaca (RC) patológica; esse modelo provoca, inicialmente disfunção diastólica e, posteriormente, distúrbio sistólico e insuficiência cardíaca (IC). Diferentes fatores podem contribuir para essa alteração funcional como, déficit de oxigênio (O2). O principal regulador da homeostase do O2 é o fator induzível por hipóxia-1α (HIF-1α) que na condição normóxia é sintetizado e degradado. No coração hipertrofiado, isquêmico, o HIF-1α torna-se estável e regula a transcrição de vários genes que aumentam a disponibilidade de O2. Além disso, aumenta a expressão das proteínas da via da glicose, com a finalidade de aumentar a oferta de energia. Embora, existam trabalhos que mostraram alteração do HIF-1 α, metabolismo de glicose e função cardíaca, não encontramos na literatura pesquisas que analisaram o comportamento e a associação do HIF-1α com o metabolismo glicídico, estrutura e função ventricular durante a evolução da remodelação por EAo. Objetivos gerais – Analisar durante o processo de evolução da RC o comportamento do HIF-1α, metabolismo da glicose, estrutura e função ventricular e a associação entre o HIF-1α e estas variáveis. Material e métodos – Foram utilizados dois grupos de ratos Wistar: controle operado (Sham, n=48) e EAo (n=48): os animais foram submetidos a cirurgia e no grupo EAo foi implantado um clipe de 0,60 mm de diâmetro na raiz da aorta. Os ratos foram avaliados no... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction - The experimental supravalvar aortic stenosis (AS) is used to induce pathological cardiac remodeling (CR); this model causes, initially, diastolic dysfunction and, later, systolic disorder and heart failure (HF). Different factors may contribute to these cardiac functional alterations, such as oxygen (O2) deficiency. The main regulator of O2 is hypoxia-inducible transcription factor (HIF-1α) that in normoxia condition is synthesized and degraded. In the hypertrophied, ischemic heart, HIF-1α becomes stable and regulates the transcription of several genes that increase O2 availability. In addition, it increases the expression of the glucose pathway proteins, in order to increase energy supply. Although there are studies that have shown alterations in HIF-1α, glucose metabolism and cardiac function, we have not found in the literature studies that investigated the behavior and association of HIF-1α with glucose metabolism, ventricular structure and function during the evolution of CR by AS.Objective - To analyze, during the course of CR evolution, the behavior of HIF-1α, glucose metabolism, ventricular structure and function, and the association between HIF-1α and these variables. Material and methods - Two groups of rats were studied: operated control (Sham, n=48) and supravalvar aortic stenosis (AS, n=48): the animals underwent surgery and in the AS group a clip of 0.60 mm diameter was placed at the aorta’s root. The rats were evaluated at 2, 6, 18 weeks after su... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by PAULA GRIPPA SANT'ANA null (paulagrippa@yahoo.com.br) on 2018-03-28T13:33:43Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Paula Grippa Sant Ana.pdf: 2655001 bytes, checksum: d70cef401afff8d2daed0e55b5009291 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-03-29T17:06:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santana_pg_dr_bot.pdf: 2655001 bytes, checksum: d70cef401afff8d2daed0e55b5009291 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-29T17:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santana_pg_dr_bot.pdf: 2655001 bytes, checksum: d70cef401afff8d2daed0e55b5009291 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Introdução - A estenose aórtica supravalvar (EAo) experimental é utilizada para induzir a remodelação cardíaca (RC) patológica; esse modelo provoca, inicialmente disfunção diastólica e, posteriormente, distúrbio sistólico e insuficiência cardíaca (IC). Diferentes fatores podem contribuir para essa alteração funcional como, déficit de oxigênio (O2). O principal regulador da homeostase do O2 é o fator induzível por hipóxia-1α (HIF-1α) que na condição normóxia é sintetizado e degradado. No coração hipertrofiado, isquêmico, o HIF-1α torna-se estável e regula a transcrição de vários genes que aumentam a disponibilidade de O2. Além disso, aumenta a expressão das proteínas da via da glicose, com a finalidade de aumentar a oferta de energia. Embora, existam trabalhos que mostraram alteração do HIF-1 α, metabolismo de glicose e função cardíaca, não encontramos na literatura pesquisas que analisaram o comportamento e a associação do HIF-1α com o metabolismo glicídico, estrutura e função ventricular durante a evolução da remodelação por EAo. Objetivos gerais – Analisar durante o processo de evolução da RC o comportamento do HIF-1α, metabolismo da glicose, estrutura e função ventricular e a associação entre o HIF-1α e estas variáveis. Material e métodos – Foram utilizados dois grupos de ratos Wistar: controle operado (Sham, n=48) e EAo (n=48): os animais foram submetidos a cirurgia e no grupo EAo foi implantado um clipe de 0,60 mm de diâmetro na raiz da aorta. Os ratos foram avaliados nos momentos de 2, 6, 18 semanas após cirurgia e na fase de IC grave. Os subgrupos Sham2, 6, 18, IC, e EAo2, 6, 18, IC foram constituídos por 12 animais. A estrutura e função cardíaca foram analisadas por ecocardiograma. A hipertrofia cardíaca foi também avaliada, post mortem. No miocárdico foram analisadas a expressão do HIF-1α, das proteínas da glicólise [hexoquinaseII (HKII), fosfofrutoquinase-2 (PFK-2)], via aeróbica [piruvato desidrogenase (PDH)], via anaeróbica [lactato desidrogenase (LDH)], da captação de glicose [transportador de glicose 1 e 4 (GLUT1 e GLUT4), do receptor de insulina (IR), do fosfatoinositol-3- quinase (PI3K) e quinase ativada pela adenosina monofosfato (AMPK)] pela técnica de Western Blot. As atividades das HK, PK, LDH, citrato sintase (CS) e a concentração de lactato foram analisadas por ensaio enzimático. Análise estatística foi realizada pela técnica de variância (ANOVA) para o esquema fatorial 2x4, complementada com teste de comparações múltiplas de Tukey (paramétrico) e Dunn (não paramétrico). Aassociação entre o HIF-1α e os conjuntos de variáveis foi estudada por meio da correlação canônica. Todas as conclusões estatísticas foram discutidas ao nível de 5% de significância. Resultados: Os principais achados significativos deste estudo foram: a) acentuação da hipertrofia ventricular esquerda durante a evolução da RC, alteração precoce na função diastólica e severa disfunção sistólica e diastólica na fase de IC grave; b) aumento do HIF-1α no início da RC e agravamento na fase de IC ; c) alteração precoce no metabolismo da glicose, com acentuação da via glicolítica e desvio para a via anaeróbica a partir da 6ª semana de EAo; d) associação significativa entre o HIF-1α e alteração estrutural, função diastólica e metabolismo da glicose. Conclusões: a) há aumento do HIF-1α e reprogramação do metabolismo da glicose, hipertrofia e disfunção diastólica a partir da 2ª semana de EAo; b) durante a evolução da RC ocorre elevação do HIF-1α, das proteínas da captação de glicose e via glicolítica com desvio para via anaeróbia; c) há associação canônica entre o conjunto do HIF-1α com o agrupamento das variáveis relacionadas com a via da glicose, estrutura e função diastólica cardíaca. / Introduction - The experimental supravalvar aortic stenosis (AS) is used to induce pathological cardiac remodeling (CR); this model causes, initially, diastolic dysfunction and, later, systolic disorder and heart failure (HF). Different factors may contribute to these cardiac functional alterations, such as oxygen (O2) deficiency. The main regulator of O2 is hypoxia-inducible transcription factor (HIF-1α) that in normoxia condition is synthesized and degraded. In the hypertrophied, ischemic heart, HIF-1α becomes stable and regulates the transcription of several genes that increase O2 availability. In addition, it increases the expression of the glucose pathway proteins, in order to increase energy supply. Although there are studies that have shown alterations in HIF-1α, glucose metabolism and cardiac function, we have not found in the literature studies that investigated the behavior and association of HIF-1α with glucose metabolism, ventricular structure and function during the evolution of CR by AS.Objective - To analyze, during the course of CR evolution, the behavior of HIF-1α, glucose metabolism, ventricular structure and function, and the association between HIF-1α and these variables. Material and methods - Two groups of rats were studied: operated control (Sham, n=48) and supravalvar aortic stenosis (AS, n=48): the animals underwent surgery and in the AS group a clip of 0.60 mm diameter was placed at the aorta’s root. The rats were evaluated at 2, 6, 18 weeks after surgery and at the severe HF phase. The subgroups Sham2, 6, 18, HF and AS2, 6, 18, HF were composed of 12 animals/group. Cardiac structure and function were analyzed by echocardiogram. Cardiac hypertrophy was also evaluated, post mortem. The expression of myocardial: HIF-1α; glycolytic proteins [hexokinase II (HKII), phosphofructokinase-2 (PFK-2), pyruvate dehydrogenase (PDH) and lactate dehydrogenase (LDH)]; glucose uptake proteins [intracellular glucose transporters (GLUT1 and GLUT4)]; insulin receptor (IR); phosphateinositol-3-kinase (PI3K) and adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) were analyzed by Western Blot. The activities of HKII, pyruvate kinase (PK), LDH and citrate synthase (CS) were also analyzed by enzymatic assays, and lactate concentration was also measured. Statistical analysis was performed by analysis of variance (ANOVA) technique for the 2x4 factorial scheme, complemented with Tukey's (parametric) or Dunn’s (non-parametric) multiple comparisons test. The association between HIF-1α and the sets of variables was analyzed through canonical correlation. All statistical conclusions were discussed at the 5% significance level. Results - The main significant findings of this study were: a) accentuation of left ventricular hypertrophy during the course of CR, early alteration in diastolic function and severe systolic and diastolic dysfunction in the phase of severe heart failure; b) increased HIF-1α at the onset of CR and worsening in severe HF phase; c) early changes in glucose metabolism, with enhancement of the glycolytic pathway and switch to the anaerobic pathway from the 6th week of AS; d) significant association between HIF-1α and cardiac structural alteration, diastolic function and glucose metabolism. Conclusions - a) there is an increase in HIF-1α, reprogramming of glucose metabolism, hypertrophy and diastolic dysfunction from the 2 nd week of AS; b) during the evolution of CR, there is an elevation in HIF-1α, in glucose uptake and glycolytic pathway proteins with switch to the anaerobic pathway; c) there is an association between HIF-1α and the grouping of variables related to the glucose pathway, cardiac structure and diastolic function. / CNPQ 442822/2014-6

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A exposição materna durante o período gestacional a uma dieta restrita em proteínas (LP) prejudica o desenvolvimento do pâncreas endócrino em sua prole e aumenta a susceptibilidade à hipertensão, diabetes e obesidade na vida adulta. Há evidências de que esse fenômeno pode persistir em gerações subsequentes. Objetivou-se avaliar o efeito da restrição proteica sobre o metabolismo da glicose e morfometria pancreática na prole F3 de camundongos ao nascimento e ao desmame. Para tanto, fêmeas virgens de camundongos Suíços (F0) foram acasaladas e receberam dieta normo-proteica (19% de proteína - NP) ou uma dieta isocalórica restrita em proteínas (5% de proteína - LP) durante toda a gravidez. Durante a lactação e o restante do experimento, todos os grupos receberam a dieta NP. Os filhotes machos foram nomeados F1 (NP1 e LP1). As fêmeas F1 e F2 foram acasaladas para produzir F2 e F3 (NP2, LP2, NP3 e LP3), respectivamente. Semanalmente, os filhotes foram pesados e calculada a taxa de crescimento alométrico (log [massa corporal] = log a + log b [idade]). Os animais foram sacrificados nos dias 1 e 21 de idade, a glicemia foi determinada e o pâncreas retirado, pesado e analisado por estereologia e imunofluorescência; a insulina foi mensurada aos 21 dias. Como resultados, os filhotes restritos na primeira geração (LP1) foram menores ao nascer, mas apresentaram um crescimento acelerado nos primeiros sete dias de vida, mostrando catch-up com os controles; a prole LP2 demonstrou a maior massa corporal ao nascimento e tiveram uma taxa de crescimento mais lenta durante a lactação; não houve diferença na massa corporal e na taxa de crescimento na geração F3. A massa de pâncreas foi diminuída em LP1-LP3 ao nascimento, contudo foi aumentada em LP2 ao desmame. A densidade de volume e o diâmetro das ilhotas foram menores em todos os grupos restritos no dia 1 e 21, somente LP1 teve o menor número de ilhotas. Ao nascer, a massa de células beta foi menor em LP1-LP3 e permaneceu baixa durante a lactação. No dia 1 e 21, os filhotes foram normoglicêmicos, entretanto foram hipoinsulinêmicos ao desmame. Portanto, a restrição de proteínas em camundongos durante a gestação produz alterações morfológicas nas ilhotas pancreáticas, sugerindo que a homeostase da glicose foi mantida por um aumento da sensibilidade à insulina durante os primeiros estágios de vida na prole ao longo de três gerações consecutivas. / Exposure of pregnant mice to a low-protein (LP) diet impairs endocrine pancreas development in their offspring and increases susceptibility to hypertension, diabetes and obesity in adulthood. There is evidence that this phenomenon may persist in subsequent generations. We sought to evaluate the effect of protein restriction on glucose metabolism and pancreatic morphometry in the F3 offspring of mice at birth and weaning. Virgin female Swiss mice (F0) were mated and received normal protein diet (19% protein - NP) or an isocaloric low protein diet (5% protein - LP) throughout pregnancy. Lactation and the rest of the experimental groups received NP diet. The male pups were named F1 (NP1 and LP1). F1 and F2 females were mated to produce F2 and F3 (NP2, LP2, NP3 and LP3). Weekly, pups were weighted and calculated the growth rate by allometry (log [body mass] = log a + b log [age]). The mice were sacrificed on days 1 and 21 of age, blood glucose was measured and the pancreas removed, weighed and analyzed by stereology and immunofluorescence, insulin was measured at 21 days. LP pups in the first generation (LP1) were smaller at birth, but had an accelerated growth and within 7 days catch-up growth with controls; LP2 offspring had higher body mass at birth and had a slower growth rate within 21 days; but there was no difference in body mass and growth rate in the F3 generation. The pancreatic mass decreased in LP1 through LP3 at birth but increased in LP2 at weaning. The islet volume density and diameter were smaller in all restricted groups at day 1 and 21, and LP1 had the lowest islet number; at birth, beta cell mass was smaller in LP1 through LP3 and remained low throughout suckling. At day 1 and 21, pups were normoglycemic, but were hypoinsulinemic at weaning. Thus, protein restriction in mice during pregnancy produces morphologic changes in pancreatic islets, suggesting that glucose homeostasis is maintained by an increased sensitivity to insulin during the early stages of life in offspring over three consecutive generations.

O efeito de alterações no estado de óxido-redução (redox), tanto pelo aumento no estado oxidativo quanto pelo aumento no estado redutor, foi avaliado sobre a funcionalidade de ilhotas pancreáticas, através da análise da secreção de insulina estimulada pela glicose (GSIS), metabolismo da glicose e oscilações intracelulares de cálcio. O aumento no estado oxidativo inibiu a funcionalidade da célula pancreática. Entretanto, diminuição no estado oxidativo pela adição de antioxidantes exerceu efeito dual sobre a funcionalidade da célula <font face=\"Symbol\">&#946 pancreática, na qual pequenas alterações no estado redox estimularam a GSIS, enquanto alterações maiores suprimiram este efeito positivo. Adicionalmente, o conteúdo das espécies reativas de oxigênio (EROs) foi modulado por mudanças na concentração de glicose. Agudamente, o aumento na concentração de glicose suprimiu o conteúdo de EROs, que pôde ser correlacionada com o aumento na atividade da via de formação de NADPH, a via das pentoses-fosfato. Sob estes aspectos, alterações no estado redox podem ser parte do processo da GSIS. / The effect of changes in the oxidation/reduction (redox) state over pancreatic islet function was analyzed by shifts toward oxidative or reducing environments. Pancreatic cell function was analyzed by glucose-stimulated insulin secretion (GSIS), glucose metabolism and intracellular calcium oscillations. Redox modulation favoring the oxidative state inhibited pancreatic cell function. However, the suppression of the oxidative state by antioxidant treatment exerted a dual effect on pancreatic <font face=\"Symbol\">&#946 cell function, where small changes were positively correlated with an increase in insulin secretion, while higher changes suppressed GSIS. Additionally, the reactive oxygen species (ROS) content was modulated by changes in glucose concentration. Increasing concentrations of glucose acutely suppressed ROS content, what was correlated with the activation of the NADPH source, the pentose-phosphate pathway. Thus, the intracellular adjustment of ROS content may be part of the insulin secretion mechanism in response to glucose.

A forte associação entre obesidade e resistência à insulina denota a participação do tecido adiposo na patogênese das anormalidades metabólicas encontradas no Diabetes Mellitus (DM). Entretanto, a falta de tecido adiposo também pode desencadear sérias complicações metabólicas. O objetivo deste trabalho foi verificar o papel do tecido adiposo sobre as anormalidades metabólicas apresentadas pelo modelo experimental de DM induzido por estreptozotocina no período neonatal em ratos, caracterizado pela reduzida massa adiposa e presença de resistência à insulina na idade adulta. Cinco grupos de animais foram experimentados: controle não diabético (C); diabéticos tratados com: insulina (I); pioglitazona (P); ou metformina (M) e; grupo diabético não tratado (D). Verificamos que apenas os grupos I e P recuperaram o peso corporal e a massa adiposa, concomitante à uma melhora na responsividade à insulina. A normalização da massa adiposa observada nos grupos I e P está relacionada a aumento na expressão gênica de fatores de transcrição diretamente relacionados à adipogênese, assim como a um aumento na incorporação de glicose em lípides. Assim, a manutenção da massa adiposa exerce um papel-chave no controle metabólico apresentado por este modelo experimental. / A strong relationship between obesity and insulin resistance denotes the participation of adipose tissue in the pathogenesis of metabolic abnormalities seen in Diabetes Mellitus (DM). However, not only the excess, but the lack of adipose tissue can also trigger serious metabolic complications. The present study aimed to verify the role of adipose tissue on metabolic abnormalities seen in a DM experimental model induced by streptozotocin during neonatal period in rats, characterized by reduced adipose mass and presence of insulin resistance during adulthood. Five experimental groups were performed: non-diabetic control (C); treated diabetic with: insulin (I); pioglitazone (P); or metformin (M) and; non-treated diabetic (D). We verified that only I and P groups recovered body weight and adipose mass, concomitant to an improvement of insulin responsiveness The normalization of adipose mass in groups I and P is related to increased gene expression of transcription factors directly related to adipogenesis as well as increase in glucose incorporation into lipids. Therefore the maintenance of adipose mass exerts a key role in the metabolic control presented by this experimental model.

Orientador: Patricia Fernanda Felipe Pinheiro / Resumo: Introdução: A hipótese da “programação fetal” defende que eventos ocorridos durante a vida intrauterina exerçam influência na patogênese de doenças na vida adulta. Fatores ambientais podem programar no indivíduo o surgimento precoce de doenças cardiovasculares e metabólicas. Atualmente, há um aumento no consumo de adoçantes artificiais associados a tratamentos para a perda de peso e no controle do diabetes, sendo a sacarina sódica um dos mais consumidos. Entretanto, durante a gestação e lactação, o uso de sacarina sódica é restrito, por ser permeável a placenta, interagindo com o concepto e, por compor o leite materno. Embora os efeitos do uso de adoçantes sobre o peso corpóreo e o metabolismo sejam bastante conhecidos, não há relatos de pesquisas que relacionam a programação fetal pelo uso de sacarina sódica com o desenvolvimento pós-natal do testículo. Desta forma, o presente estudo visa investigar a influência do uso da sacarina sódica e da glicose na saúde materna e reprodutiva dos descendentes machos. Material e métodos: Ratas Sprague Dawley foram alimentadas durante a prenhez e lactação com dieta padrão para roedores, água filtrada ad libitum e suplementadas com iogurte natural desnatado (Grupo Controle Iogurte, n= 9); iogurte natural desnatado adoçado com solução de glicose (Dinâmica®) a 5% (v/v) (Grupo Glicose, n= 10); iogurte natural desnatado adoçado com solução de sacarina sódica (Dinâmica®) a 0,3% (v/v) (Grupo Sacarina Sódica, n= 10). As dietas líquidas foram prep... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: The "fetal programming" hypothesis argues that events that occur during intrauterine life have an influence on the pathogenesis of diseases in adulthood. Environmental factors can program in the individual the early onset of cardiovascular and metabolic diseases. Currently, there is an increase in the consumption of artificial sweeteners associated with treatments for weight loss and diabetes control, with sodium saccharin being one of the most consumed. However, during pregnancy and lactation, the use of sodium saccharin is restricted, since it is permeable to the placenta, interacting with the conceptus, and for composing breast milk. Although the effects of the use of sweeteners on the body weight and metabolism are well known, there are no reports of researches which relate fetal programming through the use of sodium saccharin to the postnatal development of the testis. Thus, the present study aims to investigate the influence of the use of sodium saccharin and glucose on the maternal and reproductive health of male offspring. Material and methods: Dams Sprague-Dawley rats were fed during pregnancy and lactation with a standard chow for rodents, filtered water ad libitum and supplemented with low-fat plain yogurt (Yogurt Control Group, n = 9); low-fat plain yogurt sweetened with 5% (v/v) glucose solution (Dinâmica®) (Glucose Group, n = 10); low-fat plain yogurt sweetened with 0.3% (v/v) sodium saccharin solution (Dinâmica®) (Sodium Saccharin Group, n = 10). ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre