O pacu, Piaractus mesopotamicus, é um caracídeo neotropical autóctone, de hábito alimentar onívoro, largamente utilizado na aqüicultura brasileira. No entanto, alguns aspectos da sua nutrição permanecem controversos ou desconhecidos. O presente trabalho visou determinar a exigência em proteína, energia e aminoácidos para juvenis de pacu por meio da avaliação de parâmetros de desempenho, composição corporal e hematológicos em dois ensaios distintos. No primeiro ensaio, juvenis de pacu (15.5±0.4 g) foram alimentados durante 10 semanas, duas vezes ao dia, com dietas contendo teores de proteína bruta (PB) entre 22 e 38% (incremento de 4%) e energia digestível (ED) entre 2600 e 3400 kcal kg-1 (incremento 200 kcal kg-1), em um delineamento totalmente aleatorizado, em esquema fatorial 5 × 5 (n=3). O ganho de peso (GP) e a taxa de crescimento específico (TCE) aumentaram significativamente com a elevação da PB dietética. A retenção de nitrogênio (RN) e a taxa de eficiência protéica (TEP) diminuíram (p<0,05) com o aumento da proteína das dietas em todos os níveis de ED testados. As concentrações de ED afetaram (p<0,05) a concentração de umidade, proteína, gordura, matéria mineral e energia bruta corporal e o fator de condição. A taxa de eficiência econômica foi influenciada pela proteína (p<0,05) e energia digestível (p<0,05) das dietas e pela interação entre ambas (p<0,05). Entretanto, o índice de lucratividade econômica somente foi influenciado pela concentração de proteína bruta (p<0,05) das dietas. Efeito significativo (p<0,05) dos tratamentos nos parâmetros hematológicos foi registrado para taxa de hemoglobina, concentração de hemoglobina corpuscular média, proteína plasmática total e glicose plasmática. A exigência mínima para ganho de peso de juvenis de pacu é 27% de PB, com relação PB:ED ótima de 92,9 mg PB kcal-1 ED. As concentrações protéicas e energéticas estudadas não causaram prejuízos a saúde dos peixes. A exigência em lisina dietética para juvenis do pacu Piaractus mesopotamicus, com peso inicial de 4,3 g, foi determinada fornecendo cinco dietas experimentais isonitrogenadas (32% proteína bruta) contendo caseína, gelatina e L-aminoácidos cristalinos com níveis crescentes de lisina (0,90; 1,17; 1,44; 1,69 e 1,96% da matéria seca da dieta) por 74 dias. Cada dieta foi aleatoriamente designada para grupos (n=4) de 18 peixes alimentados três vezes ao dia até a aparente saciedade. Não foram observados mortalidade ou sinais de deficiência além da redução no desempenho dos peixes alimentados com dietas deficientes ou com excesso de lisina. O peso final (PF), GP, TCE, índice de eficiência alimentar (IEA), TEP, VPP, composição corporal, morfometria e hematologia foram afetados (p<0,05) pelas concentrações de lisina dietética. A análise polinomial quadrática indicou a exigência em lisina em 1,45, 1,51 e 1,43% da matéria seca da dieta, respectivamente para GP, IEA e VPP. Foram obtidos valores de lipídios e proteína corporais significativamente mais altos nos peixes alimentados com as dietas com 0,9 e 1,96% de lisina. Foi então determinado que a exigência em lisina para juvenis de pacu é de 1,5% da matéria seca da dieta. / Pacu, Piaractus mesopotamicus, a neotropical, omnivorous native characin, widely used in Brazilian aquaculture. However, some aspects of your nutrition are controversial or ignored. This work aimed at determining dietary protein, energy and amino acids requirements of juvenile pacu through the evaluation of performance, body composition and hematological parameters. In a first trial, pacu juveniles (15.5±0.4 g) were fed twice a day for 10 weeks until apparent saciety with diets containing crude protein (CP) from 22 to 38 % (intervals of 4%) and digestible energy levels among 2600 and 3400 kcal kg-1 (intervals of 200 kcal), in a totally randomized experimental design, 5 × 5 factorial scheme (n=3). Weight gain (WG) and specific growth rate (SGR) increased significantly with amount dietary CP. Nitrogen retention (NR) and protein efficiency ratio (PER) decreased (p<0.05) with increasing dietary protein at all tested levels of dietary energy. DE levels affected (p<0.05) whole body moisture, protein, fat, ash, gross energy and condition factor. Economic efficiency ratio was influenced by dietary protein (p<0.05) and digestible energy (p<0.05), and by interaction between the two factors. However, income was affected by dietary protein level (p<0.05) alone. Significant effect of treatments in hematological parameters were registered for mean corpuscular hemoglobin concentration, total plasma protein and plasma glucose. Crude protein requirements and optimum protein:energy ratio for weight gain of juveniles of pacu were 271 g kg-1 and 92.9 mg kcal-1, respectively. All dietary crude protein and digestible energy levels studied did not pose harms to fish health. Dietary lysine requirement of juvenile pacu Piaractus mesopotamicus (4.3 g) was determined by feeding five isonitrogenous (32% crude protein) amino acid test diets containing casein, gelatin and Lcrystalline amino acids with graded levels of lysine (0.90, 1.17, 1.44, 1.69 and 1.96% of dry diet) for 74 days, three times a day until apparent satiation, to groups (n=4) of 18 fish in a totally randomized design trial. No mortality or nutritional deficiency signs were observed; reduced growth was recorded for fish fed diets with either the lower or the higher lysine contents. Final weight (FW), WG, SGR, feed efficiency (FE), PER, NR, proximate whole body composition, morphometry and hematology were affected (p<0.05) by dietary lysine concentrations. Seconddegree polynomial regression analysis of WG and PER data indicated dietary lysine requirement of 1.45, 1,51 and 1.43% of dry diet, respectively to WG, FE and PPV. Significantly higher lipid and protein contents values were obtained for whole body of fish fed the diets with 0.9 and 1.96% of lysine. Lysine requirement of juvenile pacu was determined as being 1.5% of dry diet.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2018-06-18T22:25:55Z No. of bitstreams: 1 Daysi da Cruz Tobelem.pdf: 1498311 bytes, checksum: e7c9ce151a253837daf56eae060b6139 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T22:25:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daysi da Cruz Tobelem.pdf: 1498311 bytes, checksum: e7c9ce151a253837daf56eae060b6139 (MD5) Previous issue date: 2015-12-17 / Introduction: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by both pulmonary manifestations as systemic. To maintain or improve the functional capacity and quality of life is already proven the role of physical exercises for these patients as a mechanism to delay the onset of symptoms of this disease limiting. Justified study the feasibility of the use of an interactive video game, as an auxiliary resource for rehabilitation of these patients. Objective: to analyze the energy expenditure and muscle fatigue of the rectus femoral muscle of patients with COPD and elderly people matched by age after performing an activity with the Videogame Xbox-360. Method: We conducted a study of type randomized clinical trial, which was attended by 13 volunteers both with COPD as of 13 healthy individuals (matched for age). The study was conducted in the laboratory of Functional Respiratory Assessment (LARESP) on three different days, respiratory function and strength assessment, functional capacity and quality of life. In the remaining days, intervention protocols were applied, which featured the electromyographic assessment of the Rectus Femoris and the implementation of the proposed activity along with the analysis of the training intensity and energy expenditure. Results: It was observed significantly greater energy expenditure after physical activity both for patients with COPD (3,72±1,04 vs 5,22 ±1,21, treadmill and videogame) as by healthy individuals (2,87±0,62 vs 3,49±0,75). Regarding the evaluation of heart rate during training, there was no significant difference as heart rate (HR) training, average and peak even while performing the activities, by all study participants. Regarding the electromyographic evaluation of the rectus femoris muscle, it can be observed reduction of the variable median frequency (MF) after conducting both activities and both the groups, however, in relation to the healthy elderly, it can be seen higher reduction in MF after carrying out the activity on the treadmill, the same did not occur in patients with COPD. Conclusions: These results allowed us to conclude that the practice of physical activities using the video game may be an alternative applied both in the rehabilitation of patients with COPD as the training of healthy elderly. / Introdução: A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é caracterizada por manifestações tanto pulmonares quanto sistêmicas. Para manutenção ou melhora da capacidade funcional e qualidade de vida, já está comprovado o papel da realização de exercícios físicos por estes pacientes como mecanismo de retardar o aparecimento dos sintomas limitantes dessa doença. Justificou-se estudar a viabilidade da utilização de um vídeo game interativo, como um recurso auxiliar da reabilitação desses pacientes. Objetivo: Analisar o gasto energético e a fadiga muscular do músculo reto femoral de pacientes com DPOC e de idosos pareados por idade, após a realização de uma atividade com o Videogame Xbox- 360. Método: Foi realizado um estudo do tipo ensaio clínico randomizado, que contou com a participação de 13 voluntários com DPOC e 13 indivíduos saudáveis (pareados por idade), este foi desenvolvido no Laboratório de Avaliação Funcional Respiratória (LARESP) em três diferentes dias, foram realizadas avaliação de função e força respiratória, capacidade funcional e qualidade de vida. Nos demais dias, foram aplicados os protocolos de intervenção, que contou com a avaliação eletromiográfica do músculo reto femoral e a execução da atividade proposta juntamente com análise do gasto energético e intensidade do treinamento. Resultados: Foi observado maior gasto energético após a realização da atividade física, tanto por pacientes com DPOC (3,72±1,04 vs 5,22 ±1,21, esteira e videogame respectivamente) quanto pelos indivíduos saudáveis (2,87±0,62 vs 3,49±0,75), mas não da frequência cardíaca (FC) de treinamento, nem da média e de pico da FC. Em relação a avaliação eletromiográfica de do músculo reto femoral, pode-se observar redução da variável frequência mediana (FM) após a realização de ambas as atividades e por ambos os grupos avaliados, porém, em relação aos idosos saudáveis, pode-se constatar maior redução da frequência mediana após a realização da atividade na esteira, o mesmo não ocorreu nos pacientes com DPOC. Conclusões: Estes resultados nos permitiram concluir que a realização de atividades físicas utilizando o videogame pode ser uma alternativa aplicada tanto na reabilitação de pacientes com DPOC quanto ao treinamento de idosos saudáveis.

Apesar dos avanços dos últimos anos, a reposição de cardiomiócitos permanece como um dos maiores desafios da medicina regenerativa. A comprovação da existência de mecanismos endógenos de proliferação cardíaca nos impulsionou a buscar o entendimento dos eventos moleculares envolvidos na proliferação de cardiomiócitos na vida pós-natal. Neste trabalho foi testada a hipótese da influência do metabolismo energético mitocondrial na cardiomiogênese, e seu impacto na regeneração cardíaca. No primeiro momento, foi descrito pela primeira vez o modelo de ressecção apical cardíaca em ratos neonatos. Demonstrou-se que há um período restrito as primeiras 24 horas de vida em que o animal é capaz de regenerar o tecido cardíaco, formando novos cardiomiócitos e permitindo a manutenção da função cardíaca na vida adulta. Esta capacidade é perdida 7 dias após o nascimento, havendo apenas reparo com tecido fibroso e prejuízo à função cardíaca. De maneira interessante, os dados apontaram para hipoperfusão da região apical em ambos os animais ressectados. Isso possivelmente acarretou em dano mitocondrial na vida adulta, sem influenciar a função cardíaca. De maneira a investigar os eventos moleculares da regeneração cardíaca neonatal foi realizado o sequenciamento de RNA dos corações de ratos neonatos de 1 e 7 dias de vida, ressectados e sham, pela técnica de RNASeq, que apontou a relevância da idade nas diferenças de expressão de genes relacionados ao metabolismo, sendo que a intervenção da ressecção pouco influenciou o perfil de expressão gênica. Os resultados mostraram a troca de expressão de isoformas da via glicolítica com a maturação pós-natal, e a hiper-regulação da expressão de genes das vias da ?-oxidação, fosforilação oxidativa e ciclo do ácido tricarboxílico durante o mesmo período. Entretanto, os dados funcionais da atividade metabólica do tecido cardíaco e cultura de cardiomiócitos neonatais mostraram que tanto a glicólise anaeróbia quanto o consumo de oxigênio relacionado à oxidação mitocondrial estiveram elevados no neonato de 1 dia, e foram reduzidos com o desenvolvimento cardíaco. As elevadas taxas de consumo de oxigênio nas culturas de cardiomiócitos de 1 dia de vida foram relacionadas principalmente à produção de ATP. Esses cardiomiócitos foram capazes de proliferar em cultura na presença de soro como estimulador. Assim sendo, as análises de expressão gênica sozinhas pareceram ser indicadores parciais do estado funcional do metabolismo. A inibição não letal da fosforilação oxidativa evidenciou a importância do metabolismo mitocondrial na capacidade proliferativa dos cardiomiócitos na vida pós-natal. Os dados sugerem que o primeiro dia após o nascimento abrange uma alta demanda energética tanto para a diferenciação terminal quanto para a última fase robusta de proliferação de cardiomiócitos na vida pós-natal, e assim evidenciam a importância do metabolismo mitocondrial no processo regenerativo / Despite advances in recent years, the replacement of cardiomyocytes remains one of the biggest challenges in regenerative medicine. The existence of endogenous mechanisms of cardiac proliferation prompted us to seek the understanding of molecular events involved in cardiomyocyte proliferation in postnatal life. In this study, we investigated the influence of mitochondrial energy metabolism in cardiomyogenesis, and its impact on cardiac regeneration. At first, it was described for the first time the model of heart apical resection in neonatal rats, where there is a limited period the first 24 hours of life that animal is able to regenerate cardiac tissue, forming new cardiomyocytes and allowing the maintenance cardiac function in adulthood. This ability is lost seven days after birth, when repair is basically by fibrotic tissue and consequent impairment for heart function. Interestingly, data showed hypoperfusion of the apical region in both resected animals, which possibly resulted in mitochondrial damage in adulthood without affecting heart function. In order to investigate the molecular events of neonatal cardiac regeneration was performed RNA sequencing of hearts from newborn rats with 1 and 7 days of life, resected and sham, which pointed out the importance of age in the different expression of genes related to metabolism, and the intervention of resection had little influence on this. The results showed exchange of expression of enzymes isoforms from glycolytic pathway and hyperregulation of genes from beta-oxidation, oxidative phosphorylation and tricarboxylic acid cycle pathways, during postnatal maturation. However, the functional data of the metabolic activity of cardiac tissue and culture of neonatal cardiomyocytes showed that both anaerobic glycolysis and oxygen consumption related to mitochondrial oxidation were higher in 1-day-old newborns, and were reduced with cardiac development. The high rates of oxygen consumption in 1-day-old cardiomyocytes were related mainly to ATP production. These 1-day-old cardiomyocytes were able to proliferate in culture by serum stimulation. Therefore, the analysis of gene expression alone appeared to be a partial indicator of functional state of metabolism. The non-lethal inhibition of oxidative phosphorylation highlighted the importance of mitochondrial metabolism in the proliferative capacity of cardiomyocytes in postnatal life. Data suggest that the first day after birth covers a high energy demand for both terminal differentiation of cardiac cells and last robust phase of cardiomyocyte proliferation in postnatal life, and show the importance of mitochondrial metabolism in the regenerative process

Orientador: Marina Politi Okoshi / Resumo: Efeitos benéficos do exercício físico aeróbio foram descritos após infarto do miocárdio (IM) e insuficiência cardíaca. Mais recentemente, foi observado que também a prática de exercícios resistidos é segura e benéfica para pacientes cardiopatas. Entretanto, os mecanismos envolvidos em seus efeitos na musculatura esquelética ainda não estão completamente esclarecidos. Poucos pesquisadores avaliaram os efeitos do exercício físico resistido sobre vias de sinalização celular relacionadas à manutenção da massa muscular esquelética durante o processo de remodelação cardíaca induzida por IM. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do exercício físico resistido sobre alterações fenotípicas e moleculares que ocorrem na musculatura esquelética após o IM. Métodos: Três meses após indução de IM, ratos Wistar foram divididos nos grupos Sham (n=14), IM sedentário (IM-Sed, n=9), e IM submetido a exercício resistido (IM-R, n=13). Os ratos foram treinados três vezes por semana, por três meses, em protocolo de exercício resistido em escada. A capacidade funcional foi avaliada pela capacidade máxima de carga e pelo teste de tolerância ao esforço físico em esteira. Ecocardiograma transtorácico foi realizado antes e após o treinamento. A porcentagem de área infartada e o trofismo muscular do sóleo foram avaliados por morfometria. A expressão de proteínas da via do IGF-1 (fator de crescimento semelhante à insulina tipo-1)/Akt (proteína quinase B)/mTOR (complexo alvo da rapamicina) foi ana... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Beneficial effects of aerobic exercise have been described after myocardial infarction (MI) and heart failure. More recently, it has been observed that resistance exercise is also safe and beneficial for patients with heart disease. However, the mechanisms involved in its effects on skeletal muscle are not yet fully understood. Few researchers have evaluated the effects of resistance exercise on cellular signaling pathways related to maintenance of skeletal muscle mass during the MI-induced cardiac remodeling process. The aim of this study was to evaluate the effects of resistance exercise on phenotypic and molecular changes that occur in skeletal muscle after MI. Methods: Three months after MI induction, Wistar rats were divided into Sham (n = 14), sedentary MI (MI-Sed, n = 9), and resistance exercise MI (MI-R, n = 13) groups. The rats were trained three times a week for three months in a climbing ladder protocol. Functional capacity was assessed by maximum load capacity and treadmill physical exercise tolerance test. Transthoracic echocardiography was performed before and after training. The infarction size and soleus muscle cross sectional area were evaluated by morphometry. The protein expression of the IGF-1 (insulin-like growth factor-1) / Akt (protein kinase B) / mTOR (rapamycin target complex) pathway was analyzed by Western blot. The activity of antioxidant enzymes catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase was evaluated by spectrophotometry. Oxidative... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública que cresce em todo o mundo, resultante de um desequilíbrio entre ingestão alimentar e gasto energético. Pode-se dizer que a obesidade é o principal fator de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas de maior prevalência como dislipidemias, doenças cardiovasculares, diabetes do tipo 2 e esteatose hepática não alcóolica, acarretando na redução da qualidade e expectativa de vida. A Grelina é um hormônio sintetizado pelo estômago, que atua em diferentes tecidos através de um receptor específico (GHS-R1a), incluindo hipotálamo e tecidos periféricos, como o fígado. Esse hormônio está envolvido no comportamento alimentar e adiposidade, modulando o armazenamento ou utilização dos substratos energéticos no coração, músculo esquelético, adipócitos e fígado, além disso, revela-se de grande importância na manutenção do metabolismo energético hepático. Estes dados suportam a hipótese de que as vias de sinalização responsivas à grelina são um importante componente da regulação do metabolismo energético hepático e da homeostase glicêmica. O objetivo deste trabalho, foi estudar o metabolismo energético hepático e a sinalização da grelina em camundongos Swiss adultos obesos submetidos a dieta ocidental rica em gordura saturada e carboidratos simples. Avaliamos o efeito desta dieta a partir do 21 dia de idade (desmame) até o 133 dia destes animais, através de parâmetros biométricos e bioquímicos, avaliação histomorfológica, respirometria de alta resolução, conteúdo de glicogênio hepático e conteúdo de algumas proteínas envolvidas na sinalização de insulina e grelina, além do metabolismo energético hepático. Baseado em nossos resultados observamos que o consumo de dieta ocidental rica em gordura saturada e carboidrato simples durante 16 semanas causa hiperfagia, levando ao quadro de obesidade na idade adulta e prejuízo nas vias de sinalização dos hormônios insulina e grelina, que são importantes moduladores do metabolismo energético hepático, favorecendo o desenvolvimento de esteatose hepática não alcoólica. / Obesity is a major public health problem growing around the world, resulting from an imbalance between food intake and energy expenditure. Obesity is one of the main risk factor for developing the most prevalent chronic diseases as dyslipidemia, cardiovascular disease, type 2 diabetes and non-alcoholic fat liver disease, resulting in lower life expectancy and quality of life. Ghrelin is a hormone synthesized into the stomach, which has an important role in different tissues by a specific receptor (GHS-R1a), including the hypothalamus and peripheral tissues such as the liver. This hormone is involved in feeding behavior and adiposity by modulating storage or use of energy substrates in heart, skeletal muscle, adipocytes and liver. Moreover, Ghrelin is important in maintaining liver energy metabolism. These data support the hypothesis that ghrelin signaling pathways is a key component in the regulation of energy metabolism and hepatic glucose homeostasis. The aim of this study was to investigate the hepatic energy metabolism and signaling of ghrelin in obese adults Swiss mice fed the Western diet, rich in saturated fat and simple carboidrate. We analyzed the effect of this diet starting from 21 days of age (weaning) up to 133 days, using biometric and biochemical parameters, histomorphological assessment, high resolution respirometry, hepatic glycogen content and proteins content involved in insulin and ghrelin signaling besides the hepatic energy metabolism. Based on our results we found that the consumption of rich Western diet for 16 weeks promoves overeating leading to obesity in adulthood, metabolic desorders and impairment in signaling pathways of hormones insulin and ghrelin, which are important metabolic modulators of liver energy, contributing to the development of NAFLD.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiane Luiza da Costa.pdf: 1394288 bytes, checksum: cde5d3e8ab1f315e5e9ac6dd8d167bd0 (MD5) Previous issue date: 2011-09-16 / Leishmaniasis is a disease of the endothelial reticulum system and is caused by protozoans form the Leishmania genus. The promastigote forms of Leishmania sp degradate carbohydrates through the glycolityc pathway and its first reaction occurs inside the glicosome. As they use as energy source glucose, aminoacids and lipids from the culture media the excreted/secreted (E/S) products may be useful as indicative of the energetic and metabolis profile of the parasite and of its biological disturbances. The biochemical analysis of Leishmania metabolism is important to upgrade the parasitological studies with techniques which are adequate to the evaluation of the biochemical profile of the host-parasite relationship towards a better understanding of how these organisms are able to survive in such diverse environments such as the digestory tract of the insect or inside vertebrate hosts tissues. The aim of this study was to perform a study of the energetic metabolism of species and isolates of Leishmania spp. Therefore the in vitro analysis of E/S metabolic products from the parasite within the culture media during logarithmic and stationary growth phases was performed through chromatographic (HPLC) methods. The spectrophometry was used to glucose measurement and the nuclear magnetic resonance (NMR) was implanted aiming the study of the parasite&#8223;s metabolism. Through HPLC it was possible to verify a significant difference in the E/S of organic acids from the carbohydrates metabolism (pyruvate and lactate), intermediary metabolism (citrate, &#945;-ketoglutarate, succinate, fumarate, malate and oxaloacetate) and from the fatty acids oxidation (&#946;-hydroxibutyrate) between differents species and isolates of Leishmania spp. Through the enzymatic spectrophotometric analysis we verified the different concentrations of glucose. The NMR through 13C and 1H detected the following metabolites in pellet and supernatant: alanine, lactate, acetate, oxalate, pyruvate, succinate, glicerol, CO2, ureia and aminoacids (glutamine, valine and arginine). Therefore, through the several methods it was possible to observe that there is difference of E/S metabolites between the isolates and strains of Leishmania spp that utilize several biochemical pathways to energy production and the identification of these pathways may be used to identify each isolate and also establish metabolic differences in the host-parasite relationship. / A leishmaniose é uma doença do sistema mononuclear fagocitáio causada por protozoários do gênero Leishmania. As formas promastigotas de Leishmania sp degradam carboidratos pela via glicolítica e a primeira reação ocorre dentro do glicossomo. Utilizando como fonte de energia a glicose, aminoácidos e lipídeos presentes no meio de cultura, os produtos excretados/secretados (E/S) podem ser indicadores do perfil metabólico energético parasitário e de distúrbios biológicos. A análise bioquímica do metabolismo de Leishmania vem atualizar os estudos parasitológicos com técnicas adequadas à avaliação do perfil bioquímico na relação parasito-hospedeiro, levando ao melhor entendimento da maneira como esses organismos conseguem sobreviver em ambientes diversos como o trato digestório do hospedeiro invertebrado ou nos tecidos do hospedeiro vertebrado. O objetivo deste trabalho foi o estudo do metabolismo energético de diferentes espécies de Leishmania. Para tanto, foi realizada a análise in vitro de metabólitos E/S pelo parasito em meio de cultura durante as fases logarítmicas e estacionárias do crescimento, e quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A espectrofotometria foi utilizada para a dosagem de glicose. O método de ressonância magnética nuclear foi implantado para o estudo do metabolismo parasitário. Pela CLAE verificou-se diferença nos produtos E/S dos ácidos orgânicos do metabolismo de carboidratos (piruvato e lactato), do metabolismo intermediário (citrato, &#945;-cetoglutarato, succinato, fumarato, malato e oxaloacetato) e do metabolismo dos ácidos graxos (&#946;-hidroxibutirato) entre diferentes espécies e isolados de Leishmania. Pela análise espectrofotométrica enzimática verificou-se diferença na concentração de glicose na cepa M2903 de L.(V.) braziliensis. Pela RMN de 13C e 1H detectaram-se os seguintes metabólitos no sedimento e sobrenante: alanina, lactato, acetato, oxalato, piruvato, succinato, glicerol, CO2, uréia e aminoácidos (glutamina, valina e arginina). Entretanto, através de vários métodos, foi possível observar que há diferenças na E/S de metabólitos entre diferentes cepas e isolados de Leishmania spp que utilizam diversas vias bioquímicas para a obtenção de energia e a identificação dessas vias poderá ser utilizada para investigar a atuação de fármacos anti-parasitários. Mudanças bioquímicas no metabolismo podem indicar possíveis adaptações do parasito às diferentes condições ambientais e fisiológicas durante o ciclo de vida e essas características bioquímicas individuais poderão ser utilizadas na identificação de cada isolado, além de estabelecer diferenças metabólicas na relação parasito-hospedeiro.

Capítulo 1 A transformação (metaciclogênese) das formas proliferativas epimastigotas do Trypanosoma cruzi em formas não proliferativas e infectivas - tripomastigotas metacíclicos - é um passo crucial que ocorre naturalmente no trato digestivo do inseto vetor reduviídeo. Este processo pode ser reproduzido in vitro em condições químicas definidas quando o meio de diferenciação TAU é suplementado com L-prolina e L-glutamato. Está bem estabelecido que prolina é uma fonte importante de energia e de carbono nos tripanossomatídeos, mas são poucas as evidências de sua participação na diferenciação intracelular do parasita no hospedeiro vertebrado. Este fato nos levou a desenvolver um modelo experimental para verificar se havia uma relação entre concentração de prolina e eclosão de formas tripomastigotas. Culturas mantidas sem L-prolina produziram consistentemente menos formas tripomastigotas quando comparadas a culturas mantidas em L-prolina, 20 - 200 &#181;M. A atividade de transporte de L-prolina foi 15 vezes e 23 vezes maior nos epimastigotas intracelulares em relação a amastigotas e tripomastigotas, respectivamente. A concentração de prolina medida nos epimastígotas intracelulares (0,73 ± 0101 mM) é bem menor que a de amastigotas (6,61 ± 0,01 mM) e tripomastigotas (2,74 ± 0,02 mM). Todos os estágios, no entanto, apresentaram concentração de prolina bem maior do que as células hospedeiras, na ordem de 0,27 ± 0,03 mM. A análise do efeito de prolina sobre os diferentes estágios intracelulares mostrou a importância desse aminoácido na transformação de epimastigotas intracelulares a tripomastigotas. Capítulo 2 A diferenciação das formas infecciosas tripomastigotas do Trypanosoma cruzi a formas amastigotas não-infectivas e replicativas ocorre normalmente no citoplasma de células infectadas. Um estudo sobre o envolvimento de proteínas fosfatase do tipo 1 e 2A na diferenciação extracelular a 37ºC e 33ºC de tripomastigotas a formas amastigotas foi realizado, utilizando-se o clone CL-14 de T cruzi. Demonstrou-se que Caliculina A (um inibidor de proteínas fosfatase 1 e 2A) desencadeia a transformação de tripomastigotas a amastigotas em pH neutro, através da passagem por formas intermediárias flageladas semelhantes aos epimastigotas. O tratamento de tripomastigotas com duas concentrações de Caliculina A (1nM e 5 nM) resultou, após 6 horas de incubação, em mais de 50% de formas epimastigota-símiles. Após 8 horas de tratamento, todos os tripomastigotas estavam diferenciados a formas amastigotas ou epimastigota símiles. Tripomastigotas metacíclicos do clone CL-14 submetidos ao mesmo tratamento com Caliculina A não apresentaram alterações morfológicos dentro do período de incubação de 8 horas. Capítulo 3 Fatores ambientais, como a temperatura, e a presença ou ausência de metabólitos tais como a L-prolina influenciam a diferenciação intracelular do Trypanosoma cruzi do clone CL-14. Estes fatos, juntamente com a ausência de dados na literatura sobre o perfil proteico de epimastigotas intracelulares levou-nos a estudar o perfil de expressão de proteínas durante a transformação de epimastigotas intracelulares a tripomastigotas em culturas celulares mantidas a 37ºC (temperatura restritiva), comparando-as com aquelas cuja manutenção foi feita a 33ºC (temperatura permissiva). Também foram comparados os perfis proteicos quando os parasitas foram obtidos de culturas celulares mantidas na ausência ou presença de diferentes concentrações de L-prolina. Para tanto, foram feitas preparações de frações enriquecidas em membranas e frações citossólicas dos diferentes estágios do parasita para posterior resolução por eletroforese bidimensional. Através desta análise foi possível identificar polipeptídeos comuns entre os diferentes estágios bem como polipeptídeos específicos de cada estágio de desenvolvimento. / Chapter 1 The transformation of the proliferative epimastigotes of Trypanosoma cruzi into the non-proliferative and infective metacyclic trypomastigotes (metacyclogenesis) is a crucial step occuring naturally in the digestive tract of the reduviid insect vector. This process can be reproduced, in vitro, under chemically defined conditions. It is well established that L-proline is an important energy and carbon source for trypanosomatids but no evidence for its participation in the differentiation of vertebrate host stages of the parasite exists in the literature. This fact prompted us to develop an experimental model to study whether a correlation exits between proline concentration and trypomastigote bursting. In fact, cultures maintained in the absence of L-proline consistently produced fewer trypomastigote forms when compared to cultures maintained in 20 - 200 &#181;M L-proline. The transport activity of L-proline was 15-fold and 23-fold higher in intracellular epimastigote-like forms as compared to amastigotes and trypomastigotes, respectively. Interestingly, proline concentration in intracellular epimastigote-like parasites was 0.73 ± 0.01 mM, as compared to 6.61 ± 0.01 mM for amastigotes and 2.74 ± 0.02 mM for trypomastigotes, while host cells showed an intracellular proline concentration of 0.27 ± 0.03 mM. The data suggest the importance of L-proline in the transformation of intracellular epimastigote-like forms to trypomastigotes. Chapter 2 Differentiation of the infective trypomastigote form of Trypanosoma cruzi to the non-infective and replicative amastigotes normally occurs in the cytoplasm of infected cells. A study about the envolvement of protein phosphatases type 1 and 2A in the extracellular differentiation at 37ºC and 33ºC from trypomastigotes to amastigotes was undertaken using the CL-14 clone of T. cruzi. Calyculin A (an inhibitor of protein phosphatases 1and 2A) triggers the transformation of trypomastigotes to amastigotes at neutral pH through epimastigote-like intermediate forms. Treatment of trypomastigotes for 6 hours with two Calyculin A concentrations (1 nM and 5 nM) resulted in more than 50% of epimastigote-like forms. After 8 hours, all trypomastigotes were differentiated to amastigotes or epimastigotes-like forms. Metacyclic trypomastigotes from the CL-14 clone submitted to the same treatment with Calyculin A showed no morphological changes.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A grelina é um ligante endógeno do receptor secretagogo do hormônio do crescimento (GHSR), potente estimulador da liberação do hormônio de crescimento (GH), ingestão alimentar, e adiposidade. Além disso, sua ação hormonal inclui regulação do metabolismo energético cardíaco. Entretanto, a hipernutrição no início da vida leva ao desenvolvimento da obesidade, induz hipertrofia cardíaca, compromete a função cardíaca, e gera insuficiência cardíaca na vida adulta. Avaliar proteínas chaves no processo de sinalização da grelina no remodelamento cardíaco no coração de camundongos obesos após a hipernutrição na lactação. A obesidade foi induzida por redução de ninhada e camundongos adultos (180 dias) foram divididos em: grupo hiperalimentado, GH com obesidade decorrente de hipernutrição na lactação e controle, GC. Cardiomiócitos (cmi) do ventrículo esquerdo foram analisados por microscopia de luz e estereologia, o conteúdo e fosforilação de proteínas cardíacas: receptor de grelina (hormônio do crescimento secretagogo receptor 1a, GHSR-1a), proteína quinase-B (AKT e pAKT), phosphatidil inositol 3-quinase (PI3K), proteína quinase ativada por AMP (AMPK e pAMPK), m-TOR, pmTOR, Bax, Bcl2 e actina foram analizados por western blotting. A expressão gênica do GHSR-1a foi analisada por PCR em tempo real. A respirometria de alta resolução dos cardiomiócitos foi analisada por oxígrafo OROBOROS. Significância estatística (P< 0,05) determinada por teste t-Student não-pareado. Nossos dados demonstram que a hipernutrição na lactação induz aumento no peso corporal, iniciado aos 10 dias de idade, persistindo até os 180 dias de idade. A glicemia, peso do fígado, e da gordura visceral foram maiores no grupo GH. Além disso, o grupo GH também apresentou aumento no peso do coração e razão peso do coração/CT (comprimento da tíbia), indicando hipertrofia e remodelamento cardíaco, aumento na expressão e conteúdo de GHSR-1a no coração, associado ao maior conteúdo de PI3K e maior conteúdo e fosforilação de AKT, diminuição no conteúdo de Bcl2. Em contraste, o conteúdo e fosforilação da AMPK e mTOR no coração não foram diferentes entre os grupos. Os níveis de grelina plasmático no GH foram menores. A respiração do GH com grelina foi menor que no GC com grelina. A incubação das fibras cardíacas com grelina resultou em aumento do fluxo respiratório após adição de citocromo c nos grupos com grelina, indicando dano à membrana mitocondrial e extravazamento de citocromo c. Os grupos GC com grelina e GH sem grelina apresentaram RCR menor comparado ao GC sem grelina, indicando desacoplamento mitocondrial. Nossos resultados mostram que a hipernutrição na lactação induz diminuição do nível de grelina plasmática e aumento da expressão do GHS-R1a no cardiomiócito do animal quando adulto. Tal processo determina aumento da sensibilidade a grelina no coração, processo que ocorre independentemente de variações do AMPK e mTOR. Sugerimos uma redução no efeito protetor da ação da grelina na AMPK. Também, demonstramos que o remodelamento do miocárdio nestes animais adultos associa-se a GHSR-1a, PI3K, e fosforilação da AKT, mas não com AMPK e mTOR na vida adulta. / Ghrelin, an endogenous ligand of the growth hormone secretagogue receptor (GHS-R), has been suggested to be associated to obesity, insulin secretion, cardiovascular growth and homeostasis. GHS-R has been found in most of the tissues, and among the hormone action it is included the regulation of heart energy metabolism. Therefore, hypernutrition during early life leads to obesity, induces cardiac hypertrophy, compromises myocardial function, inducing heart failure in adulthood. We examined ghrelin signaling process in cardiac remodeling in these obese adult mice. We examined key proteins of cardiomyocyte metabolism in heart left ventricle from overfed (OG) and control (CG) groups from adult mice (180 days) overfed during lactation. Obesity was induced by litter reduction. Therefore, the study was done in adult mice 180 days old (OG, obese group (n=10) and CG, control group (n=10). The cardiomyocytes (cmy) of left ventricle were analyzed by light microscopy and stereology. The content and phosphorylation of cardiac proteins: growth hormone secretagogue receptor 1a (GHSR-1a), protein kinase B (AKT and pAKT), phosphatidil inositol 3 kinase (PI3K), AMP-activated protein kinase (AMPK and pAMPK), mTOR and pmTOR, BAX, Bcl2 and actin was achieved by western blotting. GHSR-1a gene expression was analyzed to RT-PCR. We performed high-resolution respirometry of cardiomyocytes with OROBOROS Oxygraph-2k. Statistical significance was determined by Student t-test for unpaired. P< 0.05 was considered statistical significant. Body weight, blood glucose, liver weight, and visceral fat weight were higher in OG than CG group. Obese mice had increased heart weight and heart weight/TL (tibia length) indicating cardiac remodeling and hypertrophy, increased GHSR-1a content and expression in the heart, associated to PI3K content, increased AKT content and phosphorylation (P< 0.05), decreased Bcl2 content. In contrast, AMPK and mTOR content and phosphorylation in heart were not different between the experimental groups. Ghrelin plasma levels in obese group were decreased when compared to control group. The O2 consumption of OG with ghrelin was lower than in the CG with ghrelin. Incubation of cardiac fibers with ghrelin resulted in increased respiration after addition of cytochrome c in groups with ghrelin, indicating mitochondrial membrane damage and leakage of cytochrome c. CG with ghrelin and OG without ghrelin showed RCR lower compared to GC without ghrelin, indicating mitochondrial uncoupling. In this study, our results showing a decrease of ghrelin level and an increase of GHS-R1a expression for a down regulation that leads a higher sensibility of ghrelin in heart, occurring independently of any association with AMPK and mTOR in hearts of obese mice. That suggests a reduction in protective effects through ghrelin action on AMPK. In addition, our data demonstrated that remodeled myocardial in obese mice exclusively overnourished in early life are associated with GHSR-1a, PI3K and AKT phosphorylation but not with AMPK and mTOR in adulthood.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4611.pdf: 1042877 bytes, checksum: b9b33a5c88aa13696432ae2d728a0a21 (MD5) Previous issue date: 2012-05-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / Previous animal s research has shown that many protocols with aimed to mimic human exercise has been used. The endurance protocols are studied very often however, some difficulties are encountered to produce resistance exercise protocols. Some animal models of resistance training have been used, as jumping exercise. Among these, stands out the rat model performed on ladder with healthy and unhealthy animals. However, the energy system and acute physiological responses associated with this protocol have not been determined. Thus, the aim of the present study was to evaluate the acute metabolic characteristics and the acute effects on indirect biomarkers of muscular microtrauma of acute resistance exercise performed on ladder. Fifty males Wistar rats were randomly divided into two groups: Exercise (E) and Control (C). The animals of E group climbed a vertical ladder with weights attached to their tails. The session was performed once with 4 9 climbs. The lactate concentration increased at the beginning of training and there was a tendency to stabilize the blood lactate during the exercise session. Serum corticosterone found in E group was significantly higher (59%; p<0.05) when compared to C group. There was no difference between free fatty acids (24% p=0.109), in the liver (8%; p=0.575) and in the gastrocnemius fatty acids content (17%; p=0.219). The glycogen in liver (42%; p<0.05) and soleus (56%; p<0.05) were different between groups. Lactate Dehydrogenase (LDH) and Creatine Kinase (CK) activities were significantly higher (LDH 32%; CK 27%; p<0.05) in the E than in the C group. The results suggest that this protocol is a high intensity exercise able to induce an increase in the lactate concentration at the beginning of exercise. Moreover, there were increases in indirect markers of muscle microtrauma in rats after a single exhaustive session. However, the lactate concentration was low, suggesting that the aerobic metabolism is an important factor during the intervals between the series of climbing. / Atualmente, pesquisas com animais usam muitos protocolos de exercícios, com o objetivo de mimetizar as condições de exercícios realizados por humanos. Os protocolos de endurance (aeróbios) são estudados com grande frequência, no entanto algumas dificuldades são encontradas no sentido de produzir um protocolo de exercício resistido para animais. Alguns protocolos foram criados, utilizando principalmente modelos onde os animais realizam saltos. Um protocolo que tem se destacado é o de escalada e tem sido largamente utilizado em animais saudáveis e não saudáveis. Entretanto, as respostas fisiológicas agudas desse protocolo não foram determinadas até o momento. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar as características metabólicas agudas do exercício resistido realizado em escada, e examinar os efeitos agudos em marcadores indiretos de lesão muscular. Foram utilizados 50 ratos Wistar divididos randomicamente em dois grupos: Controle (C) e Exercício Resistido (ER). Os animais do grupo ER escalaram uma escada vertical de 1,1 m com pesos fixados em suas caudas. Foi realizada somente uma sessão com 4-9 escaladas. Os níveis de lactato foram maiores nas primeiras escaladas em relação ao repouso, e se mantiveram constantes até o final do exercício. As concentrações de corticosterona encontradas no grupo ER foram maiores (59%; p<0,05) quando comparadas ao grupo C. Não houve diferença significativa no conteúdo de ácidos graxos do plasma (24% p=0,109), do fígado (8%; p=0,575) e do músculo gastrocnêmio (17%; p=0,219). O conteúdo de glicogênio hepático (42%; p<0,05) e muscular (sóleo) (56%; p<0,05) foi diferente entre os grupos. Os níveis de Lactato Desidrogenase (LDH) e Creatina Kinase (CK) foram maiores (LDH 32%; CK 27%; p<0,05) no grupo ER quando comparados ao grupo C. Os resultados sugerem que esse protocolo de exercício resistido é um exercício de alta intensidade, visto que a concentração de lactato aumentou no início do exercício e houve um maior nível de microlesão muscular após o exercício. No entanto, a concentração do lactato foi baixa, sugerindo que o metabolismo aeróbio contribui de forma importante durante os intervalos entre as séries de escalada.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública que cresce em todo o mundo, resultante de um desequilíbrio entre ingestão alimentar e gasto energético. Pode-se dizer que a obesidade é o principal fator de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas de maior prevalência como dislipidemias, doenças cardiovasculares, diabetes do tipo 2 e esteatose hepática não alcóolica, acarretando na redução da qualidade e expectativa de vida. A Grelina é um hormônio sintetizado pelo estômago, que atua em diferentes tecidos através de um receptor específico (GHS-R1a), incluindo hipotálamo e tecidos periféricos, como o fígado. Esse hormônio está envolvido no comportamento alimentar e adiposidade, modulando o armazenamento ou utilização dos substratos energéticos no coração, músculo esquelético, adipócitos e fígado, além disso, revela-se de grande importância na manutenção do metabolismo energético hepático. Estes dados suportam a hipótese de que as vias de sinalização responsivas à grelina são um importante componente da regulação do metabolismo energético hepático e da homeostase glicêmica. O objetivo deste trabalho, foi estudar o metabolismo energético hepático e a sinalização da grelina em camundongos Swiss adultos obesos submetidos a dieta ocidental rica em gordura saturada e carboidratos simples. Avaliamos o efeito desta dieta a partir do 21 dia de idade (desmame) até o 133 dia destes animais, através de parâmetros biométricos e bioquímicos, avaliação histomorfológica, respirometria de alta resolução, conteúdo de glicogênio hepático e conteúdo de algumas proteínas envolvidas na sinalização de insulina e grelina, além do metabolismo energético hepático. Baseado em nossos resultados observamos que o consumo de dieta ocidental rica em gordura saturada e carboidrato simples durante 16 semanas causa hiperfagia, levando ao quadro de obesidade na idade adulta e prejuízo nas vias de sinalização dos hormônios insulina e grelina, que são importantes moduladores do metabolismo energético hepático, favorecendo o desenvolvimento de esteatose hepática não alcoólica. / Obesity is a major public health problem growing around the world, resulting from an imbalance between food intake and energy expenditure. Obesity is one of the main risk factor for developing the most prevalent chronic diseases as dyslipidemia, cardiovascular disease, type 2 diabetes and non-alcoholic fat liver disease, resulting in lower life expectancy and quality of life. Ghrelin is a hormone synthesized into the stomach, which has an important role in different tissues by a specific receptor (GHS-R1a), including the hypothalamus and peripheral tissues such as the liver. This hormone is involved in feeding behavior and adiposity by modulating storage or use of energy substrates in heart, skeletal muscle, adipocytes and liver. Moreover, Ghrelin is important in maintaining liver energy metabolism. These data support the hypothesis that ghrelin signaling pathways is a key component in the regulation of energy metabolism and hepatic glucose homeostasis. The aim of this study was to investigate the hepatic energy metabolism and signaling of ghrelin in obese adults Swiss mice fed the Western diet, rich in saturated fat and simple carboidrate. We analyzed the effect of this diet starting from 21 days of age (weaning) up to 133 days, using biometric and biochemical parameters, histomorphological assessment, high resolution respirometry, hepatic glycogen content and proteins content involved in insulin and ghrelin signaling besides the hepatic energy metabolism. Based on our results we found that the consumption of rich Western diet for 16 weeks promoves overeating leading to obesity in adulthood, metabolic desorders and impairment in signaling pathways of hormones insulin and ghrelin, which are important metabolic modulators of liver energy, contributing to the development of NAFLD.