Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-11-07. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:27Z : No. of bitstreams: 1 000836373.pdf: 1063290 bytes, checksum: 78b75c8d70712a2dbd5548af14f2bdef (MD5) / O fipronil é um inseticida utilizado para o controle de infestações parasitárias em animais e plantas. O seu mecanismo de ação ocorre por meio da inibição dos receptores do ácido γ-aminobutírico e dos canais de Cl-. Em mamíferos, além do sistema nervoso central, outros órgãos podem ser afetados pelo tratamento com fipronil, dentre eles o fígado. O presente estudo objetivou caracterizar os efeitos do fipronil sobre o metabolismo hepático, por meio da técnica de perfusão isolada de fígado de rato. Foram avaliados parâmetros associados ao metabolismo de carboidratos no período pós-prandial e no jejum e também o metabolismo de aminoácidos no jejum. O fipronil foi infundido no fígado na faixa de concentrações de 10 a 50 μM. O consumo de oxigênio foi monitorado por polarografia e nas amostras do perfusado efluente foram quantificadas as produções de glicose, lactato, piruvato, ureia e amônia. Em animais alimentados, o fipronil inibiu o consumo de oxigênio. Houve aumento da liberação de glicose e lactato provenientes do catabolismo do glicogênio, indicando estímulo da glicogenólise e glicólise. No fígado de animais em jejum, o fipronil inibiu a produção de glicose e de ureia a partir da L-alanina, enquanto a produção de amônia e de lactato foi aumentada. Esses resultados revelam que o fipronil inibe os processos biossintéticos e estimula os processos compensatórios de geração de ATP (glicogenólise e glicólise). A inibição do consumo de oxigênio corrobora que uma ação inibitória sobre a atividade respiratória mitocondrial e, portanto, uma interferência sobre o metabolismo energético seja o mecanismo de ação citotóxica do fipronil / Fipronil is an insecticide used to control parasitic infestations in animals and plants. Its mechanism of action is through inhibition of receptor γ-aminobutyric acid and the Cl- channel. In mammals, besides the central nervous system, other organs may be affected by treatment with fipronil, including the liver. The present study aimed to characterize the effects of fipronil on hepatic metabolism, through the technique of isolated perfused rat liver. Parameters related to carbohydrate metabolism in the postprandial and fasting period and also the aminoacids metabolism during fasting were evaluated. Fipronil was infused in the perfused livers in the concentration range of 10-50 μM. Oxygen consumption was monitored by polarography and in samples of effluent perfusate the production of glucose, lactate, pyruvate, urea and ammonia was quantified. In fed animals, fipronil inhibited the oxygen consumption significantly. There was increased release of glucose and lactate from the catabolism of glycogen, indicating stimulation of glycogenolysis and glycolysis. In the liver of fasted animals, fipronil inhibited the production of glucose and urea from exogenous L-alanine, whereas the production of ammonia and lactate was increased. These results indicate that the fipronil inhibits biosynthetic processes (gluconeogenesis and ureagenesis) and stimulates compensatory processes of ATP formation (glycolysis and glycogenolysis). Inhibition of oxygen consumption corroborates the suggestion that an inhibitory effect on mitochondrial respiratory activity and therefore an interference with energy metabolism is the possible mechanism of cytotoxic action of fipronil

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-19Bitstream added on 2014-08-13T18:00:06Z : No. of bitstreams: 1 000766799.pdf: 792595 bytes, checksum: 2d44ade602de91060dcc99c4384f12d6 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nós estimamos a contribuição relativa de frutos e insetos como fonte de proteína na dieta de duas espécies de morcegos frugívoros (Artibeus lituratus e Carollia perspicillata) mediante o uso de isótopos estáveis de carbono (13C) e nitrogênio (15N). A contribuição de insetos como fonte de proteína na dieta foi predominante em ambas às espécies. Em A. lituratus, a contribuição de insetos foi de 95% na área fragmentada, e 75% na área contínua. No entanto, em C. perspicilllata, a contribuição de insetos foi de 85% na área fragmentada e 98% na área contínua. O nível trófico foi significativamente diferente entre A. lituratus e C. perspicilllata. A pesar da diferencia entre as duas espécies, os mesmos são muito semelhantes entre si, indicando que ambas as espécies se localizam na mesma posição trófica ao longo da cadeia alimentar. Para cada espécie estudada foram testados quinze modelos matemáticos concorrentes para determinar se a taxa metabólica basal (TMB) é explicada pela massa do corpo, nível trófico, produtividade primária liquida e temperatura do ambiente. Em A. lituratus, quatro modelos foram matematicamente plausíveis em explicar a taxa metabólica basal, dois desses modelos explicaram TMB em termos de produtividade primária liquida, e nível trófico. Em C. perspicillata, dois modelos explicaram a TMB, um desses modelos explicaram TMB em termos de massa do corpo, produtividade primária liquida, e temperatura ambiental. Nossos resultados parecem suportar a hipóteses do habito alimentar em A. lituratus e C. perspicillata / We estimated the relative contribution of fruits and insects as protein source in the diet of two species of frugivorous bats (Artibeus lituratus and Carollia perspicillata) through the use of stable isotopes of carbon (13C) and nitrogen (15N). The contribution of insects as protein source in the diet was prevalent in both species. In A. lituratus, the contribution of insects was 95 percent in fragmented area, and 75 percent in continuous area. However, in C. perspicilllata, the contribution of insects was 85 percent in fragmented area, and 98 percent in continuous area. In spite of differences in the trophic level between A. lituratus and C. perspicilllata, they are very similar to each other, indicating that both species are found in the same trophic position along the food chain. For each species have been tested 15 mathematical models to determine whether basal metabolic rate (BMR) is explained by body mass, trophic level, net primary productivity and temperature. In A. lituratus, four models were mathematically plausible in explaining the basal metabolic rate, two of these models explained TMB in terms of net primary productivity, and trophic level. In C. perspicillata, two models explained the TMB, one of these models explained TMB in terms of body mass, net primary productivity, and ambient temperature. Our result seems to support the food habits hypotheses in A. lituratus and C. perspicilllata / FAPESP: 11/08959-0 / CNPq: 130941/2011-5

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-26Bitstream added on 2014-11-10T11:58:43Z : No. of bitstreams: 1 000786234.pdf: 3149623 bytes, checksum: 641394a5fb54a166116a89da12e50808 (MD5) / Estudos sugerem que o Diabetes mellitus (DM) promove alterações no metabolismo energético e estresse oxidativo, que constituem fatores importantes para desencadear distúrbios cardiovasculares. A utilização de antioxidantes tem despertado interesse na clínica devido a propriedades terapêuticas sobre as doenças cardiovasculares, podendo, desta forma, evitar a morbimortalidade em pacientes diabéticos. Neste sentido, propõe-se estudar o efeito do resveratrol (RSV - 3,5,4’-trihydroxystilbene) através de parâmetros bioquímicos séricos, metabolismo energético e estresse oxidativo no tecido cardíaco de ratos com diabetes mellitus tipo 1. Foram utilizados 32 ratos, raça wistar, com peso corporal ± 250g. Os animais foram distribuídos nos grupos experimentais (n=8): G1 (normais, controle); G2 (normais, tratados com resveratrol); G3 (diabéticos não tratados); G4 (diabéticos, tratados com resveratrol). O Diabetes mellitus experimental foi induzido através da administração intraperitoneal de estreptozotocina (STZ), em dose única, na concentração de 60 mg/kg de peso corporal. Os animais pertencentes aos grupos G2 e G4 receberam resveratrol, via gavagem, na concentração de 1,0 mg/kg/dia durante 30 dias. No final do período experimental (30 dias) foram avaliados parâmetros nutricionais e determinou-se a glicemia, triacilgliceróis (TG), colesterol total (CT), frações lipoproteicas e atividade da lactato desidrogenase (LDH). No tecido cardíaco foi determinada a concentração de proteínas totais, glicogênio, hidroperóxido de lipídio (HP), glutationa total, glutationa reduzida, glutationa peroxidase (GSH-Px) e superóxido dismutase (SOD), atividade das enzimas marcadoras do metabolismo energético, lactato desidrogenase (LDH), citrato sintase (CS) e β–hidroxiacil hidroxilase (OHADH), além da expressão da proteína situína (SIRT1) através da técnica Western Blotingt. O delineamento estatístico foi inteiramente ... / Studies suggest Diabetes mellitus (DM) promotes alterations on energy metabolism and oxidative stress, which provide important factors to initiate cardiovascular disorders. The use of antioxidants has aroused interest on clinical due therapeutics properties on cardiovascular diseases, and may thus prevent morbidmortality in diabetic patients. In this sense, it is proposed to study the effect of resveratrol (RSV - 3,5,4 '- trihydroxystilbene) via serum biochemical parameters, energy metabolism and oxidative stress in heart tissue of rats with diabetes mellitus type 1 . 32 rats, Wistar race, with ± 250g body weight were used. The animals were divided into experimental groups (n = 8) : G1 (normal control), G2 (normal, treated with resveratrol), G3 (diabetic untreated) , G4 (diabetic treated with resveratrol) . The experimental Diabetes mellitus was induced by the intraperitoneal administration of streptozotocin (STZ) in a single dose, at a concentration of 60 mg / kg body weight. The animals in Groups G2 and G4 received RSV via gavage at 1.0 mg/kg/day for 30 days. At the end of the experimental period (30 days), nutritional parameters were evaluated and determined to glucose, triglycerides (TG), total cholesterol (TC), lipoprotein fractions and lactate dehydrogenase (LDH) activity. In cardiac tissue, concentration of total protein, glycogen, lipid hydroperoxide (HP), total glutathione, reduced glutathione, glutathione peroxidase (GSH-Px) and superoxide dismutase (SOD) was determined and activity of marker enzymes of energy metabolism, lactate dehydrogenase (LDH), citrate synthase (CS) and β-hydroxyacyl hydroxylase (OHADH), and the expression of situín protein (SIRT1) through Western Blotingt. The experimental design was completely randomized with 4 treatments and 8 replicates, according to analysis of variance (ANOVA). The level of significance was set at 5% probability and F statistics were significant at P <0.05. Tukey test was used to ...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-11-10T11:57:55Z : No. of bitstreams: 1 000789912.pdf: 1383312 bytes, checksum: 2b57304c16ccb74dcba69be00b17251a (MD5) / Sedentarismo e hábitos alimentares inadequados, tais como, dietas restritivas e hipercalóricas são fatores relevantes a serem considerados. Este estilo de vida contemporâneo, que restringe o tempo gasto com alimentação e inatividade física, principalmente aqueles relacionados às alterações cardiovasculares. Para prevenir ou até mesmo para amenizar tais efeitos, a recomendação frequente tem sido a prática de exercícios físicos como medida de interação terapêutica na medicina preventiva e reabilitação. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos do exercício físico em ratos submetidos a dietas restritivas e hipercalóricas, através de parâmetros metabólicos, nutricionais, morfométricos e calorimétricos, além do estresse oxidativo no tecido cardíaco. Foram utilizados 32 ratos Winstar, machos, com 45 dias de idade. Os animais foram inicialmente divididos em dois grupos: G1 (n=16) considerado controle, receberam ração e água ad libitum; G2 (n=16) receberam ração em tempo restrito e solução de sacarose 30% ad libitum. Os animais de G2 receberam a mesma quantidade de ração ingerida por G1, oferecida num tempo restrito de 2 horas diárias, durante o período de 30 dias, considerado pré-treinamento. Após este período, os grupos (G1 e G2) foram subdivididos (n=8) em G3 que receberam o mesmo tratamento que G1 e os animais deste grupo foram considerados sedentários e G4 receberam o mesmo tratamento que G2 e foram considerados exercitados. Os grupos G1 e G2 foram mantidos na fase de treinamento. A natação foi utilizada como modelo de exercício, com intensidade de treinamento moderada, durante 8 semanas (fase de treinamento). O delineamento estatístico foi inteiramente ao acaso com 32 tratamentos e 8 repetições, com nível de significância de 5% de probabilidade. O consumo alimentar foi maior em G1 e G3 e menor em G2 e G4, o mesmo ocorreu para consumo de líquido. A calorimetria revela ... / Sedentary lifestyles and poor dietary habits, such as restrictive diets hypercaloric are relevant factors to be considered. This contemporary life style, which restricts the time spent on diet and physical inactivity, especially those related to cardiovascular. To prevent or even mitigate these effects, the frequent recommendation has been the practice of physical exercise as a measure of therapeutic interaction in preventive medicine and rehabilitation. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of physical exercise in rats subjected to restrictive diets hypercalorific through metabolic, nutritional, morphometric and colorimetric parameters in addition to oxidative stress in cardiac tissue. 32 Winstar rats, males, 45 days old were used. Animals were divided into two groups: G1 (n=16) as the control, received food and water ad libitum, G2 (n=16) received a diet restricted in time and 30% sucrose solution ad libitum. G2 animals received the same amount of feed ingested by G1, offered in a limited time of 2 hours a day during the period of 30 days, which is considered pre-training. After this period, the two groups (G1 and G2) were subdivided (n=8), G3 receiving the same treatment as G1 and animals in this group were considered inactive and G4 received the same treatment and G2 were considered trained. G1 and G2 were maintained in the training phase. The swimming was used as a model of exercise with moderate intensity training for 8 weeks (training phase). The experimental design was completely randomized with 32 treatments and 8 replications, with a significance level of 5% probability. Dietary intake was higher in G1 and G3 and lower in G2 and G4, the same occurred for liquid consumption. Calorimetry reveals lower carbohydrate oxidation and increased lipid oxidation with high activity of β-hidroxacil-CoA dehydrogenase in G2. These animals also had higher glucose, lower HDL - cholesterol and abnormal accumulation of ...

A acidúria 3-hidróxiisobutírica é uma doença metabólica hereditária causada pela deficiência da atividade da 3-hidroxiisobutiril-Coenzima A desidrogenase. Acúmulo tecidual e alta excreção urinária do ácido 3- hidroxiisobutírico são as características bioquímicas desta desordem. As manifestações clínicas são heterogêneas, geralmente incluindo achados dismórficos, atraso no desenvolvimento motor, retardo mental severo e encefalopatia aguda. A acidemia láctica também ocorre nos pacientes afetados, indicando que uma disfunção mitochondrial pode estar envolvida na fisiopatogenia desta doença. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi investigar o efeito in vitro do ácido 3-hidroxiisobutírico (0,1; 0,5 e 1,0 mM) sobre a atividade de enzimas essenciais para o metabolismo energético, tais como os complexos I-V da cadeia respiratória, creatina quinase total, citosólica e mitocondrial e Na+, K+-ATPase em homogeneizados de córtex cerebral de ratos de 30 dias de idade. Também medimos o consumo de oxigênio em preparações mitocondriais de cérebro total na presença de ácido 3-hidroxiisobutírico. O ácido 3-hidroxiisobutírico inibiu significativamente o complexo I-III (20%), sem afetar as outras atividades da cadeia respiratória Além disso, o ácido 3-hidroxiisobutírico não alterou o estado III, estado IV e o índice de controle respiratório na presença de glutamato/malato ou sucinato, sugerindo que seu efeito sobre a respiração celular foi de pequena intensidade. Por outro lado as atividades da creatina quinase total e mitocondrial, mas não citosólica, foram inibidas (30%) pelo ácido 3- hidroxiisobutírico. Também verificamos que a inibição provocada por esse ácido sobre a atividade mitocondrial da creatina quinase foi completamente prevenida por pré-incubação dos homogeneizados com glutationa reduzida, α-tocoferol ou a combinação de superóxido desmutase com catalase, indicando que esta inibição foi mediada por oxidações de grupos tióis essenciais para a enzima e provavelmente pelos radicais superóxido, peróxido de hidrogênio e/ou peroxilas. Também demonstramos que a atividade da Na+, K+-ATPase da membrana plasmática sináptica foi marcadamente reduzida (37%) pelo ácido 3-hidroxiisobutírico e que esse efeito foi prevenido pela co-incubação com α-tocoferol, sugerindo que radicais peroxilas estavam provavelmente envolvidos nesta ação. Considerando a importância das atividades enzimáticas afetadas pelo ácido 3-hidroxiisobutírico para o metabolismo cerebral e para a neurotransmissão, sugerimos que os aumentos teciduais das concentrações desse ácido possam contribuir para a neurodegeneração dos pacientes afetados pela acidúria 3-hidroxiisobutírica, e possivelmente expliquem achados prévios de elevada produção e excreção de lactato. / 3-Hydroxyisobutyric aciduria is an inherited metabolic disease caused by 3- hydroxyisobutyryl-CoA dehydrogenase deficiency. Tissue accumulation and high urinary excretion of 3-hydroxyisobutyric acid is the biochemical hallmark of this disorder. Clinical phenotype is heterogeneous and generally includes dysmorphic features, delayed motor development, profound mental impairment, and acute encephalopathy. Lactic acidemia is also found in the affected patients, indicating that mitochondrial dysfunction may be involved in the pathophysiology of this disorder. Therefore, the aim of the present work was to investigate the in vitro effect of 3-hydroxyisobutyric acid (0.1, 0.5 and 1mM) on essential enzymes of energy metabolism, namely the activities of the respiratory chain complexes I-V, total, cytosolic and mitochondrial creatine kinase and Na+, K+-ATPase in cerebral cortex homogenates of 30-day-old rats. We also measured the rate of oxygen consumption in brain mitochondrial preparations in the presence of 3- hydroxyisobutyric acid. 3-Hydroxyisobutyric acid significantly reduced complex I-III (20%), without affecting the other activities of the electron transport chain. Furthermore, 3-hydroxyisobutyric acid did not change state III, state IV and the respiratory control ratio in the presence of glutamate/malate or succinate, suggesting that its effect on cellular respiration was weak. On the other hand, the activities of total and mitochondrial creatine kinase, but not cytosolic creatine kinase, were inhibited (30%) by 3-hydroxyisobutyric acid. We also observed that 3- hydroxyisobutyric acid-induced inhibition of mitochondrial creatine kinase activity was fully prevented by pre-incubation of the homogenates with reduced glutathione, α-tocopherol or the combination of superoxide dismutase plus catalase, suggesting that this inhibition was mediated by oxidation of essential thiol groups of the enzyme probably by superoxide, hydrogen peroxide and/or peroxyl radicals. It was also demonstrated that Na+, K+-ATPase activity from synaptic plasma membranes was markedly suppressed (37 %) by 3-hydroxyisobutyric acid and that this effect was prevented by α-tocopherol co-incubation implying that peroxyl radicals were probably involved in this action. Considering the importance of the affected enzyme activities for brain metabolism homeostasis and neurotransmision, it is suggested that increased tissue levels of 3- hydroxyisobutyric acid may contribute to the neurodegeneration of patients affected by 3-hydroxyisobutyric aciduria and possibly explain previous reports describing elevated production and excretion of lactate.

Objetivos: Medir o gasto e estimar a ingestão energética de adolescentes asmáticos com excesso de peso e comparar com asmáticos eutróficos e não asmáticos com excesso de peso. Metodologia: Estudo transversal incluindo 69 adolescentes de 10 a 18 anos. Foram comparados três grupos que foram pareados. Para avaliação nutricional utilizaram-se medidas antropométricas e de composição corporal. O gasto energético foi medido por calorimetria indireta e a ingestão energética estimada por inquéritos alimentares. Resultados: Cada grupo era composto por 23 adolescentes, sendo 13 do sexo masculino, com média de idade 12,39±2,40 anos. Os resultados a seguir são apresentados, respectivamente, para os grupos: asmáticos com excesso de peso; asmáticos eutróficos e não asmáticos com excesso de peso: índice de massa corporal (24,83 ± 2,73Kg/m2), (19,01 ± 2,10 Kg/m2) e (25,35 ± 3,66Kg/m2); gasto energético de repouso (GER) (1550,24±547,23Kcal/dia), (1540,82±544,22Kcal/dia) e (1697,24 ± 379,84Kcal/dia); estimativa da ingestão energética (2068,75± 516,66Kcal/dia), (2174,05± 500,55Kcal/dia) e (1673,17 ± 530,68Kcal/dia). O GER não foi estatisticamente diferente entre os grupos, mesmo quando ajustado pela massa magra e massa gorda (f=0,186; p=0,831). Somente nos grupos dos adolescentes asmáticos, a estimativa da ingestão energética foi maior que o GER. Conclusão: O GER foi semelhante entre os grupos. A estimativa da ingestão energética dos adolescentes asmáticos foi maior que o GER. / Objectives: To measure resting energy expenditure and calculate caloric intake of asthmatic adolescents with excess body weight and compare results with those of groups of adolescents eutrophic asthmatics and no-asthmatic adolescents with excess body weight. Methods: Cross-sectional study with 69 adolescents aged 10 to 18 years divided into three matched groups. Nutritional status was assessed using anthropometric and body composition measurements. Indirect calorimetry was used to measure energy expenditure; caloric intake was estimated from dietary recalls. Results: In each group, there were 23 adolescents (10 girls) aged 12.39±2.40 years. Results for each group (asthmatic adolescents with excess body weight; adolescents eutrophic asthmatics; and no-asthmatic adolescents with excess body weight) were, respectively: Body mass index = 24.83±2.73 kg/m2, 19.01±2.10 kg/m2, and 25.35±3.66 kg/m2; resting energy expenditure (REE) = 1550.24±547.23 kcal/day, 1540.82±544.22 kcal/day, and 1697.24±379.84 kcal/day; estimated caloric intake = 2068.75±516.66 kcal/day, 2174.05±500.55 kcal/day, and 1673.17±530.68 kcal/day. REE between groups was not statistically different, not even after correction for lean mass and fat mass (F=0.186; P=0.831). Estimated caloric intake was greater than REE only in the group of adolescents with asthma. Conclusion: REE was not significantly different between groups. Estimated caloric intake was greater than REE in the group of adolescents with asthma.

A deficiência da desidrogenase de acil-CoA de cadeia média (MCAD) é o mais frequente defeito de oxidação de ácidos graxos, caracterizado bioquimicamente pelo acúmulo tecidual predominante dos ácidos graxos de cadeia média octanoato (AO), decanoato (AD) e cis-4-decenoato (AcD). Embora os sinais clínicos dos afetados sejam fundamentalmente neurológicos, os mecanismos fisiopatológicos do dano do sistema nervoso central apresentado pelos pacientes afetados por esse distúrbio ainda não estão esclarecidos. Tem sido, no entanto, levantada a hipótese de que os ácidos graxos acumulados nesta doença possam exercer efeitos tóxicos. Neste cenário, o objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos in vitro dos ácidos AO, AD e AcD sobre parâmetros de função mitocondrial e de estresse oxidativo em cérebro de ratos de 30 dias de vida, uma vez que o metabolismo energético é muito ativo e as defesas antioxidantes estão diminuídas neste tecido. Inicialmente, observamos que todos os ácidos graxos testados dimuíram o potencial de membrana mitocondrial em preparações mitocondriais de cérebro de ratos, sendo que as concentrações mais altas testadas do AD e do AcD exerceram efeitos comparáveis ao de um clássico desacoplador da fosforilação oxidativa, sugerindo que estes ácidos graxos atuem como desacopladores. Os ácidos AO, AD e AcD também aumentaram o estado 4 da respiração mitocondrial e diminuíram os valores do índice de controle respiratório. Além disso, o AD e o AcD diminuíram o estado 3 da respiração tanto com glutamato/malato quanto com succinato como substratos, enquanto que o AO dimiuiu o mesmo parâmetro apenas com o succinato. Também encontramos uma diminuição na razão ADP/O na presença de AD e AcD. O atractilosídeo, inibidor do translocador de nucleotídeos de adenina (ANT), foi capaz de impedir parcialmente o efeito desacoplador do AD, sem alterar os efeitos do AO e do AcD, sugerindo um envolvimento deste translocador no efeito desacoplador do AD. O AO e o AD também diminuíram o consumo de oxigênio em mitocôndrias desacopladas. O AcD também diminuiu a produção de peróxido de hidrogênio, sendo seu efeito maior do que o da rotenona, que inibe o fluxo reverso de elétrons. Os AO e AD diminuíram as atividades dos complexos I-III e IV da cadeia transportadora de elétrons, e o AD também inibiu a atividade do complexo II-III. Todos os três ácidos graxos testados diminuíram o conteúdo de equivalentes reduzidos de NAD(P)H na matriz mitocondrial e a posterior adição de rotenona apenas reverteu o efeito do AO, sugerindo que estes equivalentes estejam sendo perdidos para o meio extramitocondrial. Os ácidos AD e AcD também induziram um maior inchamento mitocondrial, sugerindo que estes ácidos graxos possam atuar como desacopladores provavelmente devido a uma permeabilização nãoseletiva da membrana mitocondrial interna. Também avaliamos o efeito dos mesmos ácidos graxos sobre parâmetros de estresse oxidativo. Observamos que o AO, o AD e o AcD induziram um aumento na peroxidação lipídica em córtex cerebral de ratos, evidenciado por um aumento nos níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) e na medida de quimioluminescência espontânea. Os AD e AcD também causaram dano oxidativo proteico, visto que aumentaram o conteúdo de carbonilas e diminuíram o conteúdo de grupamentos sulfidrila. Além disso, todos os ácidos graxos testados diminuíram as defesas antioxidantes não-enzimáticas, evidenciado pela diminuição do potencial antioxidante total do tecido (TRAP). Entretanto apenas o AD e o AcD diminuíram os níveis de glutationa reduzida (GSH), o principal antioxidante não-enzimático presente no cérebro. O AcD não ocasionou um aumento nos níveis de TBA-RS em preparações mitocondriais de cérebro de ratos, sugerindo que outros componenentes celulares sejam essenciais para os efeitos pró-oxidantes deste ácido graxo. Entretanto, não foi observado nenhum efeito do AD sobre níveis de GSH e o conteúdo de grupamentos sulfidrila em preparações citosólicas, sugerindo um papel para a mitocôndria nos efeitos causados por este ácido graxo. Devemos também enfatizar que os efeitos mais pronunciados foram verificados pelo AcD, seguido do AD e por último do AO. Estes resultados, tomados em seu conjunto, indicam que os principais metabólitos acumulados na deficiência de MCAD exercem efeitos neurotóxicos importantes. Dessa forma, é possível que uma disfunção mitocondrial e o estresse oxidativo, possivelmente com outros mecanismos, atuem sinergicamente, colaborando para o dano neurológico apresentado pelos pacientes afetados pela deficiência da MCAD. / Medium-chain acyl-CoA dehydrogenase (MCAD) deficiency (MCADD) is the most frequent fatty acid oxidation disorder, leading to the accumulation of octanoic (AO), decanoic (AD) and cis-4-decenoic (AcD) acids. Considering that the pathophisiology of the neurological damage found in MCAD-deficient patients is not clear yet, and that a role for neurotoxic accumulating metabolites has been considered, the aim of the present work was to investigate the in vitro effect of AO, AD and AcD on mitochondrial function and oxidative stress parameters in 30-dayold rat brain. Initially we investigated the effect of these fatty acids on mitochondrial homeostasis, and we found that all these three metabolites diminished the mitochondrial membrane potential in mitochondrial preparations of rat brain, and the effects of the highest concentration of AD and AcD were similar to the CCCP effect, a classical uncoupler, suggesting that these fatty acids act as uncouplers of oxidative phosphorylation. AO, AD and AcD also increased state 4 respiration and decreased respiratory control ratio. AD and AcD also decreased state 3 respiration with either glutamate/malate or succinate as substrates, while AO only decreased in the presence of succinate. We also observed a decrease in the ADP/O ratio caused by AD and AcD. Atractyloside, an inhibitor of adenine nucleotide transporter (ANT), mildly prevented the uncoupler effect of AD, without any effect of AcD- and AO-induced effects, suggesting a role for ANT on AD-induced effects. AO and AD also diminished uncoupled state (state U) in mitochondrial preparations. AcD also decreased hydrogen peroxide production, and this effect was greater than rotenone effect, which inhibits the reverse electron flow. AO and AD inhibited the activities of the respiratory chain complexes I-III and IV, and AD also inhibited complex II-III activity. All the fatty acids tested decreased mitochondrial matrix NAD(P)H content, and the further addition of rotenone only reverted AO-induced effect, indicating that these reduced equivalents might be lost from the mitochondrial matrix. AD and AcD also induced a mitochondrial swelling, suggesting that these fatty acids act as uncouplers probably due to a non-selective mitochondrial inner-membrane. We also evaluated the effect of the same fatty acids on oxidative stress parameters. We first observed that lipid peroxidation was increased in the presence of AO, AD and AcD, as observed by the increase in the thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS) levels and spontaneous chemiluminescence. AD and AcD also caused protein oxidative damage, since they increased carbonyl content and decreased sulfhydryl group content. All the fatty acids tested also decreased the non-enzymatic antioxidant defenses, as they decreased the total radical-trapping antioxidant potential (TRAP). However, only AD and AcD decreased reduced glutathione (GSH) levels, the major antioxidant in the cell. AcD did not induce an increase in TBA-RS levels in mitochondrial preparations, suggesting that mitochondria were not involved in AcD-induced effects. Furthermore, AD did not alter GSH levels and sulfhydryl group content in cytosolic preparations, suggesting a role for mitochondria in AD-induced effects. Taken together, these results suggest that the MCADD accumulating fatty acids cause important neurotoxic effects. Thus, it is feasible that a mitochondrial dysfunction and oxidative stress, allied to other possible toxic effects, act synergistically, collaborating to the neurological damage found in MCAD-deficient patients.

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

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

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