Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-10-14Bitstream added on 2014-06-13T19:04:39Z : No. of bitstreams: 1 rosa_ps_dr_jabo.pdf: 346991 bytes, checksum: a2351be1f57c5e7c888290c89a434e88 (MD5) / Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) / Foram realizados dois experimentos com objetivo de avaliar os efeitos da temperatura de criação, dos consumos de ração e de energia sobre o desempenho, composição bromatológica da carcaça e concentrações de alguns componentes do metabolismo intermediário no plasma e fígado de frangos com potencial genético de crescimento diferenciado. No primeiro experimento, 600 pintos de corte, machos, foram alojados em esquema fatorial 2 x 3, correspondendo a dois grupos genéticos: um da Embrapa Suínos e aves (PCLC), sob acasalamento ao acaso, desde 1984, e outro comercial (ROSS 308). O outro fator foi representado por três grupos de manejo, diferenciados pela prática de fornecimento de ração e temperatura de criação, sendo dois com ração à vontade e submetidos a duas temperaturas distintas (uma termoneutra, 23RA, e outra de estresse por calor, 32RA), e um terceiro grupo utilizado como controle (23RR) com temperatura termoneutra e consumo de ração equivalente, em pair-feed diário com o grupo 32RA. No segundo experimento, 600 pintos de corte, machos, foram alojados em esquema fatorial 2 x 3, correspondendo a dois grupos genéticos, os mesmos da descrição para o primeiro experimento, e três níveis de energia metabolizável da ração (2.950, 3.200 e 3.450 kcal/EM/kg). Frangos de corte mantidos sob altas temperaturas e consumo de ração à vontade apresentam carcaças com menor quantidade de proteína e maior deposição de gordura. Linhagens de maior potencial genético para crescimento são mais adequadas para produzir carcaças com maior rendimento e quantidade de proteína, menor deposição de gordura e maior rendimento de peito. As diferenças observadas nos níveis dos metabólitos permitem concluir que tanto a temperatura elevada quanto a redução do consumo de ração provocam alterações significativas no direcionamento de nutrientes para o metabolismo relacionado com a deposição de gordura. / The objective of this study was to evaluate the effect of temperature, feed consumption, and metabolizable energy consumption on performance, carcass yield, carcass composition and levels of intermediate metabolites in plasma and liver of broiler chickens. Two experiments were performed. In the first trial, 600 male-chicks from two broiler strains (ROSS 308 and PCLC, a control line kept by Embrapa since 1984) were housed considering a factorial design 2 x 3 (strains x management practices). The management consisted of two groups submitted to ad libitum feed consumption, with a temperature difference (neutral, 23RA or heat stres, 32RR), and a third group (23RR) under neutral temperature and controlled feed consumption (daily pair-feed to 32RR). In the second trial, 600 male broiler-chicks were housed considering a factorial design 2 x 3 (strains, as in trial 1 x diet energy levels (2,950; 3,200 and 3,450 kcal/EM/kg). At 42 days of age, the birds were processed in order to access body composition. The results showed that birds raised at high temperatures and ad libitum feed consumption produce a carcass with lower protein content and higher abdominal fat deposition. The use of high growth potential strains showed to be the choice in order to obtain carcasses with higher protein concentration, lower fat deposits, and higher breast yield. It is possible to conclude that both high temperature and reduced feed consumption do produce significant effects on the direction of nutrients for fat deposition.

As deficiências da β-cetotiolase mitocondrial e da 2-metil-3-hidroxibutiril-CoA desidrogenase (MHBD) são erros inatos do catabolismo da isoleucina. Os pacientes afetados pela deficiência da β-cetotiolase apresentam crises agudas de cetose e acidose metabólica, podendo apresentar convulsões que podem evoluir ao coma e morte. Bioquimicamente, são caracterizados por excreção urinária aumentada de ácido 2-metilacetoacético (MAA), 2-metil-3-hidroxibutírico (MHB) e tiglilglicina (TG). Alguns indivíduos apresentam acidemia láctica durante as crises de descompensação metabólica. Por outro lado, os indivíduos afetados pela deficiência da MHBD são caracterizados por retardo mental, convulsões e acidose láctica severa, apresentando excreção urinária aumentada de MHB e TG. O aumento do ácido láctico em ambas as enfermidades sugere um comprometimento do metabolismo energético. Tendo em vista que os mecanismos fisiopatogênicos de ambas desordens são totalmente desconhecidos e que os achados bioquímicos sugerem um déficit na produção de energia dos pacientes, o presente trabalho teve por objetivo investigar os efeitos in vitro do MAA e do MHB sobre alguns parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos jovens. Nossos resultados demonstraram que o MAA inibiu a produção de CO2 a partir de glicose, acetato e citrato, indicando um bloqueio do ciclo do ácido cítrico. Em adição, o complexo II da cadeia respiratória bem como a enzima succinato desidrogenase foram inibidos na presença do MAA. Portanto, é possível que a inibição da cadeia respiratória tenha levado à inibição secundária do ciclo de Krebs. As enzimas Na+,K+-ATPase e creatina quinase (CK) não foram afetadas pelo MAA. O MHB inibiu a produção de CO2 a partir dos três substratos testados bem como o complexo IV da cadeia respiratória, sugerindo que a inibição da cadeia respiratória tenha levado à inibição da produção CO2 pelo ciclo de Krebs. A enzima Na+,K+- ATPase não foi afetada pelo ácido. No entanto, o MHB inibiu a atividade total da CK às custas da CK mitocondrial (mi-CK). A presença do inibidor da enzima óxido nítrico sintase L-NAME e do antioxidante glutationa reduzida (GSH) preveniram a inibição da atividade total da CK, enquanto que a GSH preveniu a inibição da mi-CK, sugerindo que os efeitos do MHB sobre a CK estejam relacionados à oxidação de grupamentos tióis essenciais à atividade enzimática. Tais resultados sugerem que o metabolismo energético cerebral é inibido in vitro pelo MAA e pelo MHB. Caso estes achados se confirmem nas deficiências da β-cetotiolase e da MHBD, é possível que um prejuízo no metabolismo energético causado pelo acúmulo destes metabólitos possa explicar, ao menos em parte, o dano neurológico encontrado nos pacientes portadores destas doenças.

A presente tese explora aspectos importantes do suporte nutricional, no paciente crítico: método e vias de administração da nutrição enteral, determinação do gasto energético, monitorização da adequação do suporte nutricional e seu efeito sobre os desfechos em curto e longo prazo. Em face da evidência de benefícios significativos, a nutrição enteral é recomendada como a primeira opção para a maioria dos pacientes, quando comparada à nutrição parenteral. É comum a intolerância gástrica associada ao uso de opióides, choque e vasopressores, o que reduz a entrega de energia e talvez aumente a incidência de pneumonia hospitalar. A subalimentação parece estar associada com consequências indesejáveis, que incluem o risco aumentado de infecção, o desmame da ventilação prolongada, o tempo de internação na UTI e as taxas elevadas de mortalidade, na UTI e no hospital. A determinação do gasto energético é alvo de debates, pois vários são os fatores que influenciam diretamente o gasto energético do paciente crítico. O método calorimetria indireta é apontado como o mais preciso para adequar o suporte nutricional, quando comparado com as equações preditivas. Vale destacar, porém, que ainda é necessária maior evidência clínica sobre a real influência da calorimetria indireta nos desfechos clínicos (Tempo em VM, tempo de UTI e mortalidade em UTI, mortalidade hospitalar). Os estudos avaliam os desfechos clínicos mais relevantes, em curto prazo, e há uma escassez de estudos que avaliam a qualidade de vida dos sobreviventes, em médio ou longo prazo. Para a realização da tese, foram desenvolvidos três estudos, um ensaio clínico randomizado, em que foi definida a incidência de pneumonia e avaliada a taxa de mortalidade na UTI, comparando a nutrição por sonda gástrica com a por sonda jejunal. Não encontramos diferença na taxa de pneumonia, quando é utilizada a sonda em posição gástrica ou jejunal. Não observamos diferenças na sobrevida na UTI e hospitalar. Em nossa revisão sistemática, analisamos quatro artigos da literatura sobre paciente crítico adulto e adequação do suporte nutricional guiado pela calorimetria indireta, de 1950 a maio de 2014. Não encontramos estudos suficientes para evidenciar o impacto da utilização da calorimetria indireta, como método de adequação do suporte nutricional sobre os desfechos clínicos. Realizamos estudo observacional, onde procuramos definir as relativas contribuições da adequação nutricional maior ou igual a 70%, em relação ao previsto nas primeiras 72 horas de internação na UTI, para os desfechos clínicos em curto e longo prazo (capacidade de realizar atividades da vida diária). Os pacientes que receberam um aporte calórico igual ou superior a 70%, nas primeiras 72 horas de internação, não apresentaram melhores desfechos em curto prazo (tempo em VM, tempo de UTI e mortalidade em UTI), bem como melhora da capacidade funcional em um ano. Esta tese se justifica por buscar melhor entendimento dos principais aspectos do suporte nutricional enteral, no paciente crítico, mecanicamente ventilado e submetido à terapia intensiva. Como aspectos da terapia nutricional, destacamos a importância de investigar evidências clínicas do impacto do suporte nutricional enteral sobre desfechos clínicos. / This thesis explores important aspects of nutritional support in critically ill patients: method and routes for enteral nutrition administration; determining energy expenditure; monitoring the optimal nutritional support and its effect on short- and long-term outcomes. Given the evidence of significant benefits, enteral nutrition is recommended as the first choice for most patients compared to parenteral nutrition. Gastric intolerance associated with opioid use, shock, and vasopressors is common, which reduces energy delivery and may increase the incidence of hospital-acquired pneumonia. Malnutrition appears to be associated with undesirable consequences, including increased risk of infection; weaning from prolonged ventilation; length of stay in ICU; and high mortality rates in ICU and hospital. Determining energy expenditure is subject to debate because several factors directly influence it for critically ill patients. The method of indirect calorimetry is pointed out as the most accurate for establishing adequate nutritional support compared with predictive equations. It is worth noting, however, that more clinical evidence is needed on the real influence of indirect calorimetry on clinical outcomes (length of ventilation; length of stay in ICU and mortality in ICU; hospital mortality). The studies evaluate the most relevant clinical outcomes in the short term, and there is shortage of works assessing survivors’ quality of life in the medium or long term. Three studies were developed for the thesis: a randomized clinical trial where the incidence of pneumonia was established and the mortality rate in ICU was evaluated, comparing nutrition by gastric gavage with a jejunal probe. No difference was found in the rate of pneumonia when using the gavage in gastric or jejunal position. No differences in survival in ICU and hospital were found. In our systematic review, we analyze four articles on critically ill adult patients and optimization of nutritional support guided by indirect calorimetry, from 1950 to May 2014. We did not find enough studies to show the impact of using indirect calorimetry for optimizing nutritional support on clinical outcomes. We conducted an observational study to define the relative contributions of nutritional optimization higher or equal to 70% relative to predictions in the first 72 hours of ICU admission for clinical outcomes in the short and long term (ability to perform daily activities). Patients who received caloric intake equal to or higher than 70% in the first 72 hours of admission did not show better outcomes in the short term (time under MV, ICU stay, and ICU mortality) as well as improved functional capacity within one year. This thesis is justified for seeking to improve understanding of the key aspects of enteral nutritional support in critically ill, mechanically ventilated patients who have underwent intensive therapy. Important aspects of nutrition therapy include investigating clinical evidence of the impact of enteral nutritional support on clinical outcomes.

A hipermetioninemia é uma condição caracterizada por altos níveis de metionina no sangue e em outros tecidos, podendo causar danos neurológicos, hepáticos e musculares. Considerando que a placenta transfere a metionina do sangue materno para a circulação fetal e que pouco se sabe sobre o efeito da hipermetioninemia gestacional sobre o feto em desenvolvimento, o principal objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo animal de hipermetioninemia materna quimicamente induzido em ratas e utilizar o mesmo para investigar parâmetros bioquímicos (estresse oxidativo, atividade da Mg2+-ATPase, atividade e imunoconteúdo da Na+,K+-ATPase, número de neurônios, níveis de neurotrofinas, metabolismo energético, inflamação e apoptose), moleculares (expressão gênica da Na+,K+-ATPase) e histológicos (microscopia eletrônica) nos encéfalos da prole, bem como avaliar tarefas comportamentais (campo aberto, esquiva inibitória e reconhecimento de objetos). Também analisamos parâmetros de estresse oxidativo/nitrosativo no músculo esquelético e parâmetros de dano muscular e inflamação no soro da prole. A hipermetioninemia foi induzida em ratas através de duas injeções subcutâneas diárias de metionina durante todo o período gestacional. Um grupo de ratas recebeu a dose 1 (1,34 μmol/g peso corporal) e outro recebeu a dose 2 (2,68 μmol/g peso corporal). O grupo controle recebeu salina. Após o nascimento, um grupo de filhotes foi eutanasiado no sétimo dia de vida e outro grupo foi eutanasiado aos 21 dias. Ambas as doses aumentaram os níveis encefálicos de metionina das mães e a dose 2 aumentou os níveis de metionina nos encéfalos da prole. Após estabelecer o modelo, a dose 2 de metionina foi escolhida para estudar os efeitos do tratamento sobre a prole. Os testes bioquímicos subsequentes foram realizados nos filhotes de 21 dias, a histologia foi realizada na prole de 21 e 30 dias e os testes comportamentais foram realizados em filhotes de 30 dias. Os resultados demonstraram que a hipermetioninemia materna reduziu a atividade da Na+,K+-ATPase, Mg2+- ATPase, catalase e complexo II/succinato desidrogenase, o conteúdo de sulfidrilas, número de neurônios e níveis de NGF e BDNF, bem como aumentou os níveis de RNAm e imunoconteúdo da Na+,K+-ATPase nos encéfalos dos filhotes. Foram observados também alterações morfológicas, indicativas de degeneração celular nos neurônios da prole, e os testes comportamentais indicaram deficit de memória. Com relação aos danos musculares, houve um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio e lipoperoxidação e uma redução do conteúdo de sulfidrilas, atividades das enzimas antioxidantes e nos níveis de nitritos no músculo esquelético da prole. A atividade da creatina cinase foi reduzida e os níveis de ureia e proteína C reativa foram aumentados no soro. Esses resultados foram acompanhados por perda de massa muscular. Tais achados mostraram que a hipermetioninemia gestacional induziu alterações bioquímicas, moleculares e histológicas no encéfalo e bioquímicas no músculo esquelético e soro dos filhotes, as quais podem contribuir para o entendimento dos mecanismos fisiopatológicos envolvidos nos danos neurológicos e musculares causados por essa condição. Ressaltamos a importância do desenvolvimento do referido modelo de hipermetioninemia gestacional que além de ampliar o entendimento da toxicidade de altos níveis metionina, também abriu perspectivas para novos estudos a respeito dos efeitos ocasionados pela exposição ao excesso de metionina devido a uma condição genética ou uma dieta rica em proteína durante a vida pré-natal. / Hypermethioninemia is a condition characterized by elevated levels of methionine in blood and other tissues and may cause neurological, hepatic and muscular damages. Considering that placenta transfers methionine from maternal blood to the fetal circulation and little is known about the effect of gestational hypermetioninemia on the developing fetus, the main objective of this work was to develop a chemically induced animal model of maternal hypermethioninemia in rats and to use it to investigate biochemical (oxidative stress, activity of Mg2+-ATPase, activity and immunocontent of Na+,K+-ATPase, number of neurons, neurotrophins levels, energy metabolism, inflammation, and apoptosis), molecular (gene expression of Na+,K+-ATPase) and histological parameters (electron microscopy) in encephalon of the offspring, as well as evaluate behavioral tasks (open field, inhibitory avoidance and object recognition). We also analyzed oxidative/nitrosative stress parameters in skeletal muscle and parameters of muscle damage and inflammation in serum of the offspring. Hypermethioninemia was induced in rats through two daily subcutaneous injections of methionine throughout the gestational period. A group of pregnant rats received dose 1 (1.34 μmol/g body weight) and the other received dose 2 (2.68 μmol/g body weight). The control group received saline. After birth, a first group of pups was euthanized at the 7th day of life and the second group at the 21st day of life. Both doses 1 and 2 increased methionine levels in the brain of the mother rats and dose 2 increased methionine levels in encephalon of the offspring. After establishing the experimental model, the highest dose of methionine was chosen to study the effects of treatment on offspring. The subsequent biochemical tests were performed on 21-day-old pups, histological analyses were performed on offspring of 21 and 30 days of age, and behavioral tests were performed on 30-day-old pups. The results demonstrated that maternal hypermethioninemia reduced Na+,K+-ATPase, Mg2+-ATPase, catalase and complex II/succinate dehydrogenase activities, sulfhydryl content, number of neurons and levels of NGF and BDNF, as well as increased levels of mRNA and immunocontent of Na+,K+-ATPase in the brains of the pups. Morphological changes indicative of cellular degeneration were also observed in offspring neurons, and behavioral tests indicated memory deficit. With regard to muscle damage, there was an increase in the production of reactive oxygen species and lipoperoxidation, and a reduction of the sulfhydryl content, antioxidant enzymes activities and in the levels of nitrites in skeletal muscle of the offspring. Creatine kinase activity was reduced and urea and C-reactive protein levels were increased in serum. These results were accompanied by loss of muscle mass. These findings showed that gestational hypermethioninemia induced biochemical, molecular and histological changes in the brain and biochemical changes in skeletal muscle and serum of pups, which may contribute to the understanding of the pathophysiological mechanisms involved in the neurological and muscular damages caused by this condition. We emphasize the importance of the development of this model of gestational hypermetioninemia that, in addition to increasing the understanding of toxicity of high methionine levels, also opened perspectives for new studies regarding the effects caused by exposure to excess methionine due to a genetic condition or a diet rich in protein during prenatal life.

A redução na secreção de hormônios ovarianos, principalmente os estrógenos, é uma consequência da menopausa. Os estrógenos atuam principalmente como hormônios sexuais femininos, mas exercem também efeitos sobre diferentes sistemas fisiológicos, incluindo o sistema nervoso central. O tratamento normalmente utilizado para reduzir os sintomas da menopausa é a terapia hormonal, a qual parece ser eficaz no tratamento de sintomas, porém não está livre de efeitos adversos. Com base nisso, há uma crescente procura de terapias alternativas que minimizem os sinais e sintomas da menopausa. No presente estudo, investigamos o efeito da ovariectomia e/ou do exercício físico sobre as atividades das seguintes enzimas relacionadas ao metabolismo energético cerebral: creatina cinase (frações citosólica e mitocondrial), piruvato cinase, succinato desidrogenase, complexo II, citocromo c oxidase, bem como sobre os níveis de ATP em hipocampo de ratas. Ratas Wistar fêmeas adultas com noventa dias foram submetidas à ovariectomia (um modelo animal amplamente utilizado para mimetizar as alterações pós-menopausa). Trinta dias após o procedimento cirúrgico, as ratas foram submetidas ao protocolo de exercício, realizado em esteira adaptada para roedores, três vezes por semana, durante trinta dias. Doze horas após a última sessão de treinamento, os animais foram decapitados para posteriores análises bioquímicas. Os resultados mostraram que a ovariectomia não afetou as atividades da piruvato cinase, succinato desidrogenase e do complexo II, mas diminuiu as atividades da creatina cinase (frações citosólica e mitocondrial) e da citocromo c oxidase em hipocampo. Os níveis de ATP também foram reduzidos. O exercício físico foi capaz de reverter parcialmente apenas o declínio na atividade da creatina cinase fração citosólica. A falta de efeito do exercício sobre os outros parâmetros analisados não é clara, o tempo do treinamento pode não ter sido suficiente para promover uma adaptação do sistema de energia. Os resultados deste estudo sugerem que a deficiência estrogênica, que ocorre como resultado da ovariectomia, afeta os sistemas de geração e homeostase energética em hipocampo de ratas Wistar fêmeas adultas, contribuindo para a disfunção neuronal que pode ser observada na menopausa. / The reduction in the secretion of ovarian hormones, principally estrogen, is a consequence of menopause. Estrogens act primarily as female sex hormones, but also exert effects on different physiological systems including the central nervous system. The treatment normally used to reduce the symptoms of menopause is the hormone therapy, which seems to be effective in treating symptoms, although it may be responsible for adverse effects. Based on this, there is an increasing demand for alternative therapies that minimize signs and symptoms of menopause. In the present study, we investigated the effect of ovariectomy and/or physical exercise on the following activities related to brain energy metabolism enzymes: creatine kinase (cytosolic and mitochondrial fractions), pyruvate kinase, succinate dehydrogenase, complex II, cytochrome c oxidase, as well as on ATP levels in the hippocampus of adult rats. Adult female Wistar rats with 90 days of age were subjected to ovariectomy (an animal model widely used to mimic the postmenopausal changes). Thirty days after the procedure, the rats were submitted to the exercise protocol, which was performed in treadmill adapted for rodents three times a week for thirty days. Twelve hours after the last training session, the rats were decapitated for subsequent biochemical analyzes. Results showed that ovariectomy did not affect the activities of pyruvate kinase, succinate dehydrogenase and complex II, but decreased the activities of creatine kinase (cytosolic and mitochondrial fractions) and cytochrome c oxidase in hippocampus of adult female rats. ATP levels were also reduced. Exercise was only able to partially reverse the activity of creatine kinase cytosolic fraction. The lack of effect of exercise on the other parameters analyzed is not clear, the training time may not have been sufficient to promote adaptation of the energy system. The results of this study suggest that estrogen deficiency that occurs as a result of ovariectomy affects production systems and energy homeostasis in the hippocampus of adult female Wistar rats, contributing to neuronal dysfunction which can be observed in menopause.

A doença de Nicmann - Pick tipo C (DNPC) é uma desordem genética lisossomal neurodegenerativa causada pelo acúmulo de lipídios, principalmente colesterol, esfingomielina e glicoesfingolipídios no espaço perinuclear. U18666A é um agente inihidor no transporte de colesterol, que vem sendo utilizado em diversos modelos tanto in vivo quanto in vitro para mimificar DNPC, principalmente em fihrohlastos. Diversas doenças ncurodcgcncrativas estão associadas ao estresse oxidativo c acredita-se que radicais livres, produtos de lipoperoxidação e alterações na fluidez da membrana possam inibir a enzima Na+, K+-A TPase, levando a célula a um "déficit" energético. A deficiência de algumas proteínas como a GF AP parecem tornar os astrócitos menos eficientes em lidar com estados de injúrias no SNC, além de algumas pesquisas mostrarem um decréscimo na fosforilação de vimentina em fihrohlastos humanos com NPC. MK-801 é um receptor não competitivo de NMDA (N-mctil D-aspartato), sendo considerado um ncurotransmissor primário do cérebro. O objetivo desse estudo foi observar os efeitos da droga U 18666A, que causam o acúmulo de colesterol no citoplasma de astrôcitos de ratos jovens e a partir daí verificar a atividade de algumas hidrolascs lisossomais, parâmetros do estresse oxidativo, metabolismo energético e a hipelfosforilação de filamentos intermediários (GFAP e vimcntina) em astrócitos de ratos jovens. Através da coloração de Filippin c microscopia de fluorescência e através da utilização do CellM software, foi feita a visualização e quantificação do colesteroL A melhor dose de U18666A que permitiu o acúmulo de colesterol foi de 0,25 j..tg/mL em um período de incubação de 48 horas. Astrócitos de ratos incubados com a droga (DNPC) mostraram um significativo aumento de colesterol em relação aquelas culturas sem a droga. A medida da atividade da csfingomielinasc c enzimas beta-glicosidase em astrócitos de ratos com NPC foi significativamente menor do que astrócitos controle, o que é consistente com a atividade da DNPC humana. Verificando as alterações sofridas em nível de enzimas antioxidantcs c estresse oxidativo observamos que U 18666A leva a um aumento nos gmpos TBARS e Carbonil, porém a uma diminuição nos grupos tióis medidos por ensaios sulfidril. Além disso, ocorre um decréscimo na atividade de CAT e SOD e aumenta a produção de NO, ao analisarmos a atividade de Na+, K+ A TPase verifica-se um efeito inibitório na atividade dessa enzima. Os presentes resultados mostram que o acúmulo de colesterol nas culturas de células, induz o estresse oxidativo, o que indica que é potencialmente tóxico e confirma os resultados observados em outras doenças neurodegenerativas. Por fim, ao utilizarmos 4 grupos diferentes, fazendo uso ou não da droga c do MK-801 verificou-se que com o acúmulo de colesterol nas células ocorre uma hiperfosforilação dos Filamentos Intermediários, tanto de GFAP quanto de vimentina, porém o MK-801, sendo um antagonista de NMDA e agindo sobre os receptores de glutamato demonstram inibirem a cxcitotoxicidadc provocada pelo Ul8666A. Além dos parâmetros que foram testados em nosso trabalho, como extresse oxidativo, enzimas antioxidantcs c metabolismo energético, fazendo uso da droga para minriticar NPC, outros parâmetros bioquímicas das células, os quais ainda não foram testados em nossos estudos, podem ser testados com este modelo animal, contribuindo assim para uma melhor compreensão da doença. Podemos fazer uso ainda de substâncias que diminuam a excitotocicidade causada pelo aumento do colesterol, observados na NPC, a exemplo do antagonista do receptor NMDA, MK-801, podendo se tomar ferramentas viáveis para auxiliar no tratamento de doenças ncurodcgcncrativas relacionadas a cxcitotocicidadc glutamatérgica. / The Niemann - Pick type C (NPC) is a disorder genetic neurodegenerative caused by lysosomal accumulation of lipids, cspccially cholcstcrol, sphingomyclin and glycosphingolipids in the perinuclear space. U 18666A is an inhibitory agent in choiesteroi transport, which has heen used in several models hoth in vivo and in vitro to mimificar NPC, cspccially in fibroblasts. Various ncurodcgencrativc discases are associatcd with oxidative stress and it is believed that the free radicais, lipid peroxidation products and changes in membrane fluidity may inhibit the enzyme Na+, K + -ATPase, causing the cell suftcring a dcficit of cncrgy. Thc dcficiency of ccrtain protcins as GFAP sccm to makc astrocytes iess efficient in dealing with states of injury in the CNS, and some research shows a decrease in phosphorylation of vimentin in human fibroblasts with NPC. MK-801 is a noncompctitive NMDA receptor, bcing considercd a primary ncurotransmitter. Thc ohjective of this study was to observe the effects of U 18666A drug, eausing the accumulation of cholcstcrol in thc eytoplasm of young rat astrocytcs and thus verify thc activity of some lysosomai hydroiases, oxidative stress parameters, energy metabolism and hyperphosphorylation of intermediate filaments (vimentin and GFAP) in astrocytes of young rat. Through Filippin staining and fluorescence microscopy and by using the software Cel!M was made visualization and quantitation of cholesterol. The hest dose U18666A which allowed thc aceumulation of cholcstcrol was 0.25 mg I mL in a 48 hour period of incubation. Rat astrocytes (NPC) incubated with the drug showed a significant increase in total cholesterol relative to the cultures without drug. The measure of activity of sphingomyclinase and bcta-glucosidasc enzymes in rat astroeytcs NPC was signiticantly lower than contrai astrocytes, which is consistent with the activity of the human NPC. Noting the changcs suftcred in thc levei of antioxidant enzymcs and oxidativc stress U 18666A observed that ieads to an increase in TBARS and carbonyl groups, but a decrease in the thiol groups as measured by sulfl1ydryl tests. Moreover, there is a decrease in SOD and CAT activity and incrcascs the production of NO, by analyzing thc activity ofthe Na+, K + -ATPase there is an inhibitory effect on this enzyme. The present results show that the accumulation of cholesterol in cell cultures induces oxidative stress, which indicates that it is potcntially toxic, confirming the results observed in othcr ncurodcgcnerative discascs. Finally, we used four different groups, with or without the use of the dmg MK-801, and found that the accumulation of cholesterol in cells leads to hyperphosphorylation FI both GFAP and vimcntin, howcver, MK-801, an NMDA antagonist acts on the glutamatc receptor, and inhibit excitotoxicity caused by U 18666A. Besides the parameters that were tcstcd in our study, as oxidative stress, antioxidant cnzymcs and encrgy mctabolism, causing the dmg to mimificar NPC other biochemical parameters of the cells, which were not tested in our study may he tested with this model animal, thus contributing to a better undcrstanding of thc diseasc. Wc can still makc use of substances that rcduec thc excitotocicidade caused by increased choiesteroi, observed in NPC, such as the NMDA receptor antagonist, MK-801, which can hecome viahle tools to aid in the treatment of ncurodcgcnerativc diseascs rclatcd to cxcitotoeicidadc glutamatcrgic.

Ao longo das últimas décadas tem se verificado um aumento concomitante no consumo de adoçantes artificias e na epidemia da obesidade. Adicionalmente ao seu disseminado uso em bebidas dietéticas, os adoçantes artificias são utilizados em milhares de outros produtos, desde comidas congeladas, iogurtes até papinhas para bebês. Apesar de ser muito utilizado por pessoas que visam um estilo de vida mais saudável, vários estudos têm demonstrado que o consumo de adoçantes artificiais pode levar a ganho de peso e ao desenvolvimento de diversas alterações metabólicas enquadradas dentro da síndrome metabólica. Por outro lado, o número de estudos avaliando os efeitos do consumo materno de adoçantes artificiais não calóricos sobre o metabolismo dos filhotes ao longo de sua vida são quase inexistentes. Na primeira parte dessa tese verificamos que a exposição intrauterina a aspartame e sacarina, dois adoçantes artificiais não calóricos, interferiu no metabolismo dos animais quando adultos, sendo que o aspartame apresentou efeitos mais pronunciados. Demonstrou-se que os animais expostos ao aspartame durante o período pré-natal apresentaram um maior consumo de alimentos doces durante a idade adulta e que eles estavam mais suscetíveis a alterações metabólicas, apresentando níveis aumentados de glicose, LDL e triglicerídeos. Na segunda fase deste trabalho, verificou-se que os machos expostos ao aspartame apresentaram aumento nos níveis de leptina, um hormônio secretado por adipócitos e conhecidamente envolvido no controle do metabolismo energético. Concomitantemente, esses animais apresentaram uma diminuição em receptores hipotalâmicos envolvidos na via de sinalização da insulina. Os resultados encontrados nessa tese vão de encontro com a literatura, que também tem verificado efeitos mais expressivos dos adoçantes artificiais sobre os machos. Analisando-se em conjunto, os dados encontrados nessa tese sugerem que o consumo de adoçantes artificiais, especialmente o aspartame, durante a gravidez pode levar a efeitos deletérios ao filhote no longo prazo, sendo um fator de risco para o desenvolvimento de resistência à insulina e aumentando a susceptibilidade ao desenvolvimento de desordens metabólicas na idade adulta. / Over the past decades, the consumption of artificial sweeteners have grown alongside the obesity epidemic. In addition to its widespread use in diet drinks, artificial sweeteners are used in thousands of other products ranging from frozen foods, yogurt to baby food. Despite being widely used by those seeking a healthier lifestyle, several studies have shown that consumption of artificial sweeteners can lead to weight gain and development of several metabolic disorders classified in the metabolic syndrome spectrum. Nonetheless, the number of studies evaluating the effects of maternal consumption of non-caloric artificial sweeteners on the metabolism of offspring throughout his life are almost nonexistent. In the first part of this thesis we found that intrauterine exposure to aspartame and saccharin, two artificial non-caloric sweeteners, interfere with the metabolism of animals as adults, and the aspartame had more pronounced effects. The study showed that animals exposed to aspartame during prenatal period increased their intake of sweet foods during adulthood and that they were more susceptible to metabolic alterations, with elevated levels of glucose, triglycerides and LDL. In the second phase of this study, it was found that males exposed to aspartame showed increases in the plasma levels of leptin, a hormone secreted by adipocytes and known to be involved in the control of energy metabolism. Concomitantly, these animals showed a decrease in hypothalamic receptors involved in insulin signaling pathway. The result found in this thesis are in line with the literature that has also found that males are more sensitive to the effects of artificial sweeteners. Analyzing together, the data found in this thesis suggest that the consumption of artificial sweeteners, especially aspartame, during pregnancy can lead to deleterious effects on the puppy in the long run, being a risk factor for the development of insulin resistance and increasing the susceptibility to develop metabolic disorders in adulthood.

Introdução: Os glicocorticoides (GCs) estão envolvidos na regulação e adaptação da resposta ao estresse, exercendo seus efeitos através de seus receptores. Variações polimórficas no gene do receptor de glicocorticoide (GR) têm sido caracterizadas funcionalmente. O polimorfismo A3669G do gene do GR está relacionado a modificações na sensibilidade aos GCs e mudanças no perfil metabólico. Concentrações fisiológicas de GCs estimulam a ingestão calórica e, na presença de insulina, modificam a preferência alimentar. A variante A3669G do gene do GR parece levar a um menor risco para diabetes, em pacientes com Síndrome de Cushing, e para o tabagismo, quando associado a um polimorfismo do gene do receptor de mineralocorticoide, sugerindo uma modulação na via de recompensa. O objetivo deste trabalho é avaliar a associação de variantes do polimorfismo A3669G do gene do GR com o comportamento alimentar e parâmetros metabólicos em uma amostra de estudantes, correlacionando com dados de neuroimagem funcional. Métodos: A amostra provém de alunos de 6 escolas de Porto Alegre, avaliados em 2008 e em 2013. Em 2008, 131 indivíduos apresentavam o protocolo completo de avaliação e, destes, 74 retornaram em 2013. A avaliação incluiu genotipagem, antropometria, exames laboratoriais, comportamento alimentar e um paradigma avaliando a ativação cerebral em resposta a visualização de imagens de alimentos palatáveis, não palatáveis e de objetos neutros. A análise da associação com os fenótipos foi realizada através do teste t de Student e Chi quadrado; os dados do estudo longitudinal foram analisados por meio de Equações de Estimatição Generalizada. Resultados: A variante G do polimorfismo A3669G do gene do GR foi encontrado em 17,6% em 2008 e em 14,9% da amostra em 2013. Não houve diferença entre os grupos de carreadores do alelo G e não carreadores quanto a diferentes confundidores; a comparação entre as médias dos dois grupos sobre o consumo calórico proveniente de proteínas, carboidratos e gorduras em 2008 não revelou diferenças significativas; nesta etapa, as análises evidenciaram maior consumo de açúcares e de calorias totais no grupo não carreador do alelo G. Em 2013, estes indivíduos não carreadores do alelo G do polimorfismo A3669G apresentaram maior insulinemia e além de aumento no índice de resistência à insulina, sem diferenças no consumo alimentar. Os dados de neuroimagem funcional indicaram que a visualização de imagens de alimentos palatáveis pelo grupo não carreador do alelo G ativou o giro occipital médio, uma região implicada no processamento visual, mostrando menor ativação em giro pré central e nas áreas de Brodmann 4 e 6, relacionadas ao planejamento motor e sensibilidade ao sabor. Conclusão: Os resultados mostram que os indivíduos não carreadores da variante G do polimorfismo A3669G do gene do GR apresentaram menor sensibilidade à insulina, precedidos pela modulação na preferência alimentar. Os achados em neuroimagem funcional indicam maior saliência de incentivo aos alimentos palatáveis e predisposição à impulsividade no grupo não carreador do alelo G. Sugere-se que a redução na sensibilidade em nível celular aos GCs relacionada à presença do alelo G, afete a ingestão alimentar, reduzindo o consumo de alimentos palatáveis, diminuindo o risco para doenças metabólicas. / Introduction: Glucocorticoids are involved in regulation and adaptation of the stress response, exerting effects through its receptors. Variations on the glucocorticoid receptors genes have been characterized functionally. The A3669G polymorphism of the glucocorticoid receptor gene is related to a change in the tissue sensitivity to glucocorticoids and altered metabolic profile. Physiological concentrations of glucocorticoids stimulate food intake and in the presence of insulin affect food preferences. The G variant of the A3669G polymorphism appears to lead to a lower risk for diabetes, in patients with Cushing's syndrome, and smoking, when associated with a polymorphism of the mineralocorticoid receptor gene, suggesting a modulation in reward pathways. The objective of this study is to evaluate the association of A3669G polymorphism variants with feeding behavior and metabolic parameters in a sample of students correlating with functional neuroimaging data. Methods: The sample includes students of 6 schools in Porto Alegre, evaluated at two occasions 2008 and in 2013. In 2008, 131 individuals had complete protocol assessment and, from these, 74 returned in for re- evaluation in 2013. The evaluation included genotyping, anthropometry, laboratory tests, feeding behavior and a functional MRI paradigm to verify brain activation in response to the visualization of palatable, non- palatable foods and neutral items. The association with phenotypes was performed using Student's t test and Chi-square; longitudinal study data were evaluated using Generalized Estimating Equations. Results: The variant of the A3669G polymorphism was found in 17.6% of the students in 2008 and 14.9% of the sample in 2013. There was no difference between groups in the sample composition; the comparison between groups of the mean caloric intake originating from proteins, carbohydrates and fats in 2008 revealed no significant differences; at this time, analysis showed lower consumption of sugars and total calories in the G carrier group. In 2013, these individuals showed a reduction in insulin level and resistance, with no differences in food intake. The fMRI data indicated that viewing a food palatable image by the wild-type allele carrier group activated a region involved in visual processing (middle occipital gyrus) and deactivated an area related to motor planning and sensitivity to taste (pre central gyrus). Conclusion: The results showed that G carriers of the A3669G polymorphism of glucocorticoid receptor gene had lower insulin resistance levels, preceded by modulation of their food preference. The findings in functional neuroimaging showed increased incentive salience on viewing palatable food images and a predisposition for impulsivity in noncarriers. Data suggest that reduction in glucocorticoids sensitivity at a cellular level affects food intake, by reducing consumption of palatable foods, possibly decreasing the risk for metabolic diseases.

Está bem estabelecido que o diabetes melito está associado a uma série de distúrbios clínicos que envolvem a alteração no metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídios. Tem-se observado aumento importante da morbidade e mortalidade associadas a esta doença, sendo que dentre as causas, em ambos os tipos de diabetes (1 e 2), têm-se o aumento de fatores de risco, como o sobrepeso ou obesidade e o estilo de vida sedentário. A erva-mate (Ilex paraguariensis) tem apresentado grande potencialidade para utilização preventiva e terapêutica no diabetes graças à atividade biotiva dos seus compostos (metilxantinas, polifenóis e saponinas), capazes de alterar o metabolismo tecidual energético tanto em protocolos experimentais com animais de laboratório quanto humanos. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi elucidar o efeito da administração do chá de mate em ratos Wistar diabéticos, tendo como foco o metabolismo tecidual muscular e hepático. Para tanto, ratos Wistar machos foram submetidos a indução do diabetes experimental com injeção de estreptozotocina (65 mg/kg, i.p.) e posteriormente tratados com o extrato aquoso de erva-mate através da água de beber por 30 dias. Ao final do tratamento, os animais foram eutanasiados e os tecidos (soro, músculo, fígado e tecido adiposo retroperitoneal e epididimal) foram coletados para análise. / There is a well known relationship between metabolic disturbances and clinical events related to diabetes and a dangerous prevalence increase worldwide for both types of this disease (diabetes type 1 and 2). This enhancement is caused by overweight, sedentary lifestyle and other risk factors associated to occidental habits. Yerba-mate (Ilex paraguariensis) has been presented a potential use to preventive and therapeutical aspects of diabetes due to its bioactive fractions (methylxanthines, saponins and polyphenols), which have a capability to improve energetic metabolism in murine models and human. The aim of this study was to elucidate the effect of yerba-mate on hepatic and muscle energetic metabolism of diabetic rats. To perform the diabetes inducing protocol Wistar rats received streptozotocin (65mg/kg i.p.), then the mate treatment protocol was performed daily and offered as a drink tea. After a 30-day treatment, the animals were weighed and euthanized to evaluate metabolic parameters on liver, adipose tissue, muscle and serum.

As deficiências da 3-hidroxiacil-CoA desidrogenase de cadeia longa (LCHAD) e da proteína trifuncional mitocondrial (MTP) são defeitos hereditários na oxidação de ácidos graxos. Os pacientes apresentam acúmulo de ácidos graxos hidroxilados de cadeia longa (LCHFA), especialmente os ácidos 3- hidroxitetradecanoico (3HTA) e 3-hidroxipalmítico (3HPA), no sangue e outros tecidos. A sintomatologia é bastante variada, incluindo cardiomiopatia severa e sintomas musculares como fraqueza, dor e episódios recorrentes de rabdomiólise, assim como hepatopatia, retinopatia, hipotonia, neuropatia periférica, atraso no desenvolvimento e na fala, podendo levar a morte ainda na infância. Considerando que os mecanismos patogênicos do dano aos tecidos musculares cardíaco e esquelético apresentados por esses pacientes ainda não estão esclarecidos, o presente trabalho teve como objetivo investigar os efeitos in vitro do 3HTA e 3HPA sobre importantes parâmetros da bioenergética mitocondrial, tais como os parâmetros respiratórios estado 3, estado 4, razão de controle respiratório (RCR) e estado desacoplado, bem como o potencial de membrana (ΔΨm), o inchamento, a liberação de citocromo c, a capacidade de retenção de Ca2+ e o conteúdo do NAD(P)H em mitocôndrias isoladas de músculo cardíaco e esquelético de ratos jovens. Inicialmente, observamos que o 3HTA e 3HPA em baixas concentrações (10-30 UM) aumentaram o estado 4 e diminuíram o RCR em mitocôndrias de músculo esquelético, indicando um efeito desacoplador. Quando em concentrações mais elevadas (50-100 UM), esses ácidos graxos diminuíram o estado 4, o estado 3 e o estado desacoplado da respiração mitocondrial, característicos de inibidores metabólicos. Ainda observamos que o 3HPA foi capaz de produzir efeitos semelhantes sobre a respiração mitocondrial em fibras musculares permeabilizadas, validando os resultados obtidos em mitocôndrias isoladas. Além disso, demonstramos que o 3HPA e o 3HTA (30 UM) diminuíram marcadamente o ΔΨm, o conteúdo de NAD(P)H, a capacidade de retenção de Ca2+ e a produção de ATP, além de induzirem inchamento, em mitocôndrias obtidas de ambos os tecidos e suplementadas com Ca2+. Esses efeitos foram prevenidos por ciclosporina A e ADP, assim como pelo rutênio vermelho, indicando o envolvimento do PTP e do Ca2+, respectivamente. O fato de termos verificado que o 3HPA aumentou marcadamente a fluidez das membranas mitocondriais em músculo esquelético indica que esse mecanismo pode estar envolvido no prejuízo da homeostase mitocondrial causado por esses compostos. Finalmente, verificamos que o análogo dicarboxílico do 3HTA, o ácido 3-hidroxitetradecanodioico, que também se acumula nos pacientes, não alterou os parâmetros avaliados, indicando uma ação seletiva para os ácidos monocarboxílicos. Analisando nossos resultados em conjunto, demonstramos que os principais LCHFA acumulados nas deficiências da LCHAD e MTP prejudicam a homeostase mitocondrial em músculo cardíaco e esquelético. Presumimos que esse mecanismo possa explicar, pelo menos em parte, a cardiomiopatia severa, os sintomas e alterações musculares que acometem os pacientes afetados. / Long-chain 3-hydroxy-acyl-CoA dehydrogenase (LCHAD) and mitochondrial trifunctional protein (MTP) deficiencies are inborn errors of fatty acid oxidation. Affected patients present accumulation of long-chain hydroxylated fatty acids (LCHFA), particularly 3-hydroxytetradecanoic (3HTA) and 3-hydroxypalmitic (3HPA) acids, in blood and other tissues. The symptomatology is varied, including severe cardiomyopathy and muscular symptoms such as weakness, muscle pain and recurrent episodes of rhabdomyolysis, as well as hepatopathy, retinopathy, hypotonia, peripheral neuropathy, speech and development delay, leading to premature death. Considering that the pathogenesis of cardiac and skeletal muscle damage presented by the patients are still not established, the aim of the present work was to investigate the in vitro effects of 3HTA and 3HPA on important parameters of mitochondrial bioenergetics, namely the respiratory parameters state 3, state 4, respiratory control ratio (RCR) and uncoupled respiration, as well as mitochondrial membrane potential (ΔΨm), swelling, Ca2+ retention capacity and NAD(P)H redox state in cardiac and skeletal muscle mitochondria isolated from young rats. Initially, we observed that 3HTA and 3HPA at lower concentrations (10-30 UM) increased state 4 and decreased RCR in skeletal muscle mitochondria, indicating an uncoupling effect. At higher concentrations (50-100 UM), these fatty acids decreased state 4, state 3 and uncoupled respiration, suggesting metabolic inhibition. Furthermore, we observed that 3HPA was capable to provoke similar effects on mitochondrial respiration in permeabilized skeletal muscle fibers, validating the results obtained in isolated mitochondria. We also demonstrated that 3HPA and 3HTA (30 UM) strongly decreased the ΔΨm, NAD(P)H content, Ca2+ retention capacity and ATP production, besides inducing swelling, in mitochondria obtained from both tissues and supplemented with Ca2+. These effects were prevented by cyclosporin A and ADP, as well as by ruthenium red, indicating the involvement of mitochondrial permeability transition and Ca2+, respectively. The fact that 3HPA strongly increased the mitochondrial membrane fluidity in skeletal muscle indicates that this mechanism may be involved in the mitochondrial bioenergetics impairment caused by these compounds. Finally we verified that the 3HTA dicarboxylic analogue, 3-hydroxytetradecanodioic acid, which also accumulates in the affected patients, did not alter the tested parameters, indicating a selective action of the monocarboxylic acids. Taken together, we demonstrated that the major LCHFA accumulated in LCHAD and MTP deficiencies impair mitochondrial homeostasis in cardiac and skeletal muscle. We presume that these mechanisms may explain, at least in part, the severe cardiomyopathy, symptomatology and muscle alterations characteristics of the patients affected by these disorders.