Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A saudável interação entre o indivíduo e o meio depende do alinhamento entre a dinâmica fisiológica do primeiro e os periódicos movimentos da natureza. A interação entre tais ritmos por sua vez constitui-se em base e derivação do processo de evolução. O comprometimento de tal alinhamento representa um risco para a sobrevivência das espécies. Neste contexto, os organismos alinham seus ritmos fisiológicos a diferentes ciclos externos. Desta forma, ciclos endógenos são coordenados por relógios biológicos que determinam em nosso organismo, específicos ritmos em fase com a natureza, tais como ritmos circadianos (RC), cujo período aproxima-se de 24 horas. O peso corporal, a ingestão de alimentos e o consumo de energia são processos caracterizados pelo RC e a obesidade está associada a uma dessincronização deste processo. A modulação do RC é resultado da expressão dos clock gens CLOCK e BMAL1 que formam um heterodímero responsável pela transcrição gênica de Per1, Per2, Per3, Cry1 e Cry2. As proteínas codificadas por estes genes, uma vez sintetizadas, formam dímeros (PER-CRY) no citoplasma que, a partir de determinada concentração, retornam ao núcleo, bloqueando a ação do heterodímero CLOCK/BMAL1 na transcrição dos próprios genes, formando assim uma alça de retroalimentação negativa de transcrição e tradução. Estes genes asseguram a periodicidade e são significativamente expressos no núcleo supraquiasmático (SCN) do hipotálamo. Para estudar esse processo em camundongos normais e hiperalimentados, saciados e em estado de fome, foi utilizado um método de registro do comportamento alimentar baseado no som produzido pela alimentação dos animais, e a correlação destes estados metabólicos com a expressão de CLOCK, BMAL1, Per1, Per2, Per3, bem como das proteínas Cry1 e Cry2 no SCN, por análise de imagens obtidas em microscopia confocal. Camundongos suíços controle em estado de fome (CF) e saciados (CS) foram comparados com animais hiperalimentados com fome (HF) e saciados (HS). Nenhum grupo demonstrou diferença nos conteúdos CLOCK e BMAL1, indicando capacidade potencial para modular os ritmos biológicos. No entanto, as proteínas Per1, Per2, Per3 e Cry1 apresentaram menor expressão no grupo CS, mostrando uma diferença significativa quando comparados com o grupo CF (P<0,05), diferença esta não encontrada na comparação entre os grupos HF e HS. A quantidade de proteína Cry2 não foi diferente na mesma comparação. Os resultados do estudo indicaram que as alterações dos ritmos endógenos e exógenos, refletido pelo comportamento hiperfágico observado em camundongos hiperalimentados, pode ser devido a um defeito no mecanismo de feedback negativo associado ao dímero Cry-Per, que não bloqueia a transcrição de Per1 Per2, Per3 e Cry1 pelo heterodímero CLOCK-BMAL1. / The healthy interaction between the subject and the environment depends on the alignment between the physiological dynamics of the first one and the periodical movements of nature. The interaction between these rhythms in turn is based on the derivation and evolution process. The involvement of such an alignment is a risk to the survival of species. In this context the bodies line up their physiological rhythms to different external cycles. Thus, endogenous cycles are coordinated by biological clocks which determine in our organism specific rhythms in phase with the nature, such as Circadian Rhythms (CR) whose period is close to 24 hours. The body weight, the food intake and the energy consumption are processes characterized by the CR and the obesity is associated with a different timing of this process. The CR modulation is a result of the formulation of clock-gens CLOCK and BMAL1 who form an heterodimer responsible for the gene transcription of Per1, Per2, Per3, Cry1 e Cry2. The proteins encoded by these genes, once synthesized, form dimers (PER-CRY) in the cytoplasm that, depending on a given concentration, return to the core blocking the action of the CLOCK/BMAL1 heterodimer in the transcription of its own genes, thus forming a negative feedback loop of transcription and translation. These genes secure the periodicity and are significantly expressed in the hypothalamus suprachiasmatic nucleus. In order to study this process in regular, hyper-fed, hungry and satiated mice, we used a registration method of feeding behavior based on the sound produced by animal feeding and the relation between the metabolic states with the expression CLOCK, BMAL1, Per1, Per2, Per3, as well as the Cry1 and Cry2 proteins in the SCN, by analysis of images obtained in confocal microscopy. Control Swiss mice in state of hunger/ satiated were compared to hyper-fed animals in the same conditions. None of them showed difference in the CLOCK and BMAL1 contents, showing a potential capacity to modulate the biological rhythms. However, the Per1, Per2, Per3 and Cry1 proteins showed a minor expression in the CS group and a significant difference when compared to the CF group (P<0,05). This difference cant be found in the HF and HS groups. The results of the studies indicated that the endogenous and exogenous changes, reflected by the hyperphagic behavior observed in hyper-fed mice, may be due to a defect in the mechanism of negative feedback associated to the Cry-Per dimer, which has abolished the blocking mechanism of Per1 Per2, Per3 and Cry1 by the CLOCK-BMAL1 heterodimer.

O tecido adiposo marrom (TAM), caracterizado pela presença da proteína termogênica UCP-1, é conhecido há muitas décadas como um tecido termogênico em mamíferos, porém sua significância clínica em humanos era considerada pequena, com exceção de neonatos, até que o desenvolvimento e uso de métodos de PET-FDG terem demonstrado que humanos adultos também possuem TAM ativo, especialmente após exposição ao frio. Essa descoberta levou a um enorme aumento nas pesquisas sobre o assunto, já que sua ativação, levando a um aumento do gasto energético, poderia, pelo menos na teoria, ser uma possível arma no tratamento da obesidade e diabetes tipo 2 e sua redução ou ausência ser uma causa de ganho de peso. Muitos compostos vêm sendo estudados como possíveis recrutadores e ativdadores desse tecido. A melatonina é um deles, embora nenhum estudo tenha sido feito em humanos. A melatonina, um hormônio pineal sintetizado à noite com um papel crítico na sincronização do ritmo circadiano, é estudado há várias décadas como um regulador chave do metabolismo energético em diversas espécies animais. Ratos pinealectomizados ganham peso e tem distúrbios metabólicos durante sua vida, e a suplementação noturna de melatonina, reverte estas alterações, sem redução da ingesta alimentar. Devido a isso, uma hipótese é que o papel central da melatonina no metabolismo energético inclui sua função no gasto energético, possivelmente relacionado à ativação do TAM. Muitos modelos experimentais, a maioria em animais hibernantes, demonstraram o papel da melatonina no recrutamento do TAM. Nesse estudo, o objetivo é determinar se a suplementação de melatonina para indivíduos e animais de experimentação (ratos Wistar) deficientes de melatonina aumenta sua ativação. Foi encontrado que, em ratos Wistar, animais pinelaectomizados possuem uma capacidade termogênica do TAM reduzida após exposição ao frio comparado com a temperatura ambiente, e a suplementação de melatonina normaliza essa capacidade termogênica. Esse dado sugere um papel da melatonina na resposta máxima de ativação do TAM após um desafio ao frio agudo. Também foi observado um aumento de expressão de UCP-1 (RNA) em animais repostos com melatonina, tanto em controles como em pinealectomizados, e animais pinealectomizados não repostos apresentam uma expressão de UCP-1 menor que um grupo controle. Em humanos, a suplementação de melatonina aumenta o volume e atividade do TAM em quatro indivíduos pinealectomizados (por tumores pineais) com baixo nível de melatonina no basal, analisado por tomografia de emissão de prótons acoplada a ressonância magnética (PET-RM). Embora a análise do TAM em ambos os protocolos tenha sido distinta, seus resultados apontam para a mesma regulação positiva do TAM pela melatonina. A termografia infravermelha (TIV) foi também realizada em humanos, com aumento de atividade de TAM após exposição ao frio, poréma correlação entre as respostas com a TIV e o PET-RM foi moderada e não significativa. Diferenças entre o protocolo frio e limitação da TIV em indivíduos mais obesos podem ter contribuído para esses resultados. Uma relação positiva da suplementação de melatonina nos lípides (principalmente colesterol e triglicérides) também foi encontrada, porém sem impacto na gordura hepática / Brown adipose tissue (BAT), characterized by the presence of the thermogenic protein UCP-1 have long been known as a thermogenic tissue in mammals, however its significance in humans was considered minor, with the exception of newborns, until FDG-PET exams demonstrated that human adults still have active BAT, especially after cold exposure. This prompted to an incredible increase in research on the field, since its activation, leading to increased energy expenditure could, at least theoretically, be a possible tool for the treatment of obesity and type 2 diabetes and its reduction or absence be a cause of weight gain. Many compounds aiming to recruit and activate BAT have been studied. Melatonin has been one of them, although no study has been performed in humans. Melatonin, a pineal hormone synthetized at night with a critical role in the synchronization of circadian rhythms, has long been studied as a key regulator of energy metabolism in many animal species. Pinealectomized rats gain weight and have metabolic disturbances during life, and the circadian supplementation of melatonin, at night, reverts these alterations, without decrease in energy intake. Due to that, it is hypothesized that a main role of melatonin in energy metabolism includes its action on energy expenditure, possibly related to activation of BAT. Many experimental models, mainly in hibernating animals, have shown a role of melatonin on BAT recruitment. In the present study, we ought to determine if the supplementation of melatonin for melatonin deficient subjects and experimental animals (Wistar rats) increases BAT activation. We found, in Wistar rats, that pinealectomized animals have a reduced BAT thermogenic capacity after acute cold exposure compared with ambient temperature, and melatonin supplementation in this animals leads to normalization of BAT thermogenic capacity. This data suggests a role of melatonin in improving the maximal response of BAT after an acute challenge. We also found that melatonin supplementation increases UCP-1 RNA expression both in control and pinealectomized rats, and pinealectomized rats without supplementation have a reduced UCP-1 expression compared with controls. In humans, we found that melatonin supplementation increased BAT volume and activity in four pinealectomized (due to pineal tumors) individuals with low melatonin at baseline, analyzed by Positron Emission Tomography associated with magnetic resonance (PET-MR). Although the analysis of BAT in both studies was different, their results point to the same positive regulation of BAT by melatonin. We also performed infrared termography (IRT) in humans, but the results were not conclusive since although we also found an increase in BAT activity measured in Watts, the correlation between the methods was moderate. The difference may be due to different protocols of cold exposure between methods, probably inadequate in IRT, as well as maybe to a limitation of IRT in more obese individuals. We also found that melatonin supplementation in melatonin deficient humans may have a positive impact on blood lipid concentrations, (mainly total cholesterol and triglycerides) but, at least for the time studied, does not appear to have an impact on liver fat

Trata-se de um estudo caso controle, com objetivo de comparar a influência do estresse ocupacional e da discordância entre o cronotipo e o turno de trabalho, de trabalhadores de enfermagem que sofreram acidente com perfuro cortante e de contaminação de mucosa com os que não sofreram acidente em um hospital de Porto Alegre. O período estudado foi julho de 2005 a junho de 2006, sendo entrevistados 331 trabalhadores de enfermagem pareados em dois grupos por categoria profissional, turno de trabalho e unidade de trabalho na instituição: 99 profissionais de enfermagem que sofreram acidente com material biológico (casos) e 232 profissionais que não sofreram acidente (controles). A coleta de dados foi realizada por meio do Formulário de Cadastro de Exposição à Sangue ou Fluídos e duas escalas: Escala de Horne-Östberg e a Job Stress Scale. Os dados de ambos os grupos, demonstram predominância do sexo feminino (87,9% dos casos e 79,3% dos controles), dos auxiliares e técnicos de enfermagem (92,9% dos casos e 93,5% dos controles), sendo formados, principalmente, por adultos jovens, com idade média de 36,2 anos. Analisando-se os acidentes, o auxiliar de enfermagem foi a categoria que mais se acidentou (52 - 52,5%), seguida pelo técnico de enfermagem (40 - 40,4%) e o enfermeiro (7 - 7,1%). O maior índice de acidentes ocorreu na unidade de internação de adultos (49 - 49,5%). Com relação ao tipo de material orgânico, envolvido no acidente, o sangue representou 88,7%. A predominância do tipo de acidente foi com instrumentos perfuro cortantes com o percentual de 78,8%. Quanto ao uso de equipamentos de proteção individual, 70,4% dos profissionais relataram que o estavam utilizando no momento do acidente, apesar de só 55,6% destes trabalhadores terem informado que utilizam equipamentos de proteção individual sempre. Foram investigadas como possíveis variáveis associadas ao risco de acidente do trabalho: segregação dos resíduos; organização da unidade, tempo para lazer, ritmo de trabalho, distribuição de pessoas na escala, utilização de Equipamento de Proteção Individual e higienização da unidade, não havendo associação estatística. O escore do grupo de profissionais de enfermagem que apresentou alta exigência no trabalho, segundo o modelo Karasek, não obtive associação estatisticamente significativa com a ocorrência de acidente. Na avaliação dos cronotipos dos sujeitos, os indiferentes perfazem 72,7% dos casos e 80,6% dos controles e não houve associação entre a concordância do perfil cronobiológico e do turno de trabalho com oacidente. Frente aos dados encontrados, se fazem necessários estudos que avaliem outros fatores relacionados face ao risco que os acidentes com material biológico acarretam a saúde do trabalhador. / It is about a control case study aimed at investigating the influence of the occupational stress and the discordance between the chrono-type and the working shift in the accident with cutting perforation and mucous contamination in nursing workers of a hospital in Porto Alegre. The studied timeframe was from July 2005 to June 2006. Interview was carried out with 331 nursing workers divided into two groups per professional category, working shift and working unit in the institution: 99 nursing professionals that underwent accident with biological material (cases) and 232 professionals who did not undergo accidents (controls). The data collection was done by means of the Registration Form of Exposure to Blood or Fluids and two scales: Horne-Östberg Scale and the Job Stress Scale. The data demonstrate predominance of the feminine sex (87,9% of the cases and 79,3% of the controls) comprising mostly nursing assistants and technicians (92,9% of the cases and 93,5% of the controls). Both groups were mainly formed by young adults of mean age 36,2. Upon analyzing the accidents, the nursing assistant was the category that underwent more accidents (52 - 52,5%), followed by the nursing technician (40 - 40,4%) and the nurse (7 - 7,1%). The highest accident rate took place in the adult admittance unit (49 - 49,5%). Regarding the type of organic material involved in the accident, blood represented 88,7%. The predominant accident type involved cutting perforation instruments with a percentage of 78,8%. Regarding the use of EPI, 70,4% of the professionals reported that they were using it at the moment of the accident, although only 55,6% of these professionals informed that they always use EPI. The following possible variables associated to the working accident risk were studied: segregation of the remains; organization of the unit; leisure time; working rhythm; distribution of the people in the working scale; utilization of EPIs; and, hygiene actions in the unit. The score of the group of nursing professionals that presented high working requirement, according to the Karasek model, did not reach statistically significant association with the occurrence of accident. According to the evaluation of the subjects chrono-types, the indifferent ones sum up 72,7% of the cases and in 80,6% of the controls, there was no association between the match of the chrono-biological profile and the working shift with the accident. In view of these data, studies are needed in order to evaluate other related factors considering the risk that accidents with biological material cause to the worker health. / Se trata de un estudio de caso control, con el objetivo de: investigar la influencia del estrés ocupacional y la discordancia entre el crono-tipo y el turno de trabajo en el accidente con perforación cortante y contaminación de mucosa en trabajadores de enfermería de un hospital de Porto Alegre. El período estudiado fue de julio de 2005 hasta junio de 2006, siendo entrevistados 331 trabajadores de enfermería pareados en dos grupos por categoría profesional, turno de trabajo y unidad de trabajo en la institución: 99 profesionales de enfermería que sufrieron accidente con material biológico (casos) y 232 profesionales que no sufrieron accidente (controles). La recolección de datos fue realizada por medio del Formulario de Catastro de Exposición a Sangre o Fluidos y dos escalas: Escala de Horne-Östberg y la Job Stress Scale. La muestra demuestra predominancia del sexo femenino (87,9% de los casos y 79,3% de los controles) y siendo compuesta, sobretodo, por auxiliares y técnicos de enfermería (92,9% de los casos y 93,5% de los controles). Ambos los grupos eran formados, principalmente, por adultos jóvenes, con edad media de 36,2 años.Analizándose los accidentes, el auxiliar de enfermería fue la categoría que más se accidentó (52 - 52,5%), seguida por el técnico de enfermería (40 - 40,4%) y el enfermero (7 - 7,1%). El mayor índice de accidentes ocurrió en la unidad de internación de adultos (49 - 49,5%). Con relación al tipo de material orgánico envuelto en el accidente, la sangre representó 88,7%. La predominancia del tipo de accidente fue con instrumentos de perforación cortantes con el índice de 78,8%. En cuanto al uso de EPI, 70,4% de los profesionales reportaron que lo estaban utilizando en el momento del accidente, a pesar de solo 55,6% de estos trabajadores haber informado que utilizan Equipaje de Proteción Individual, siempre. Fueron estudiadas como posibles variables asociadas al riesgo de accidente del trabajo: segregación de los residuos; organización de la unidad, tiempo libre, ritmo de trabajo, distribución de personas en la escala, utilización de EPIs e higienización de la unidad. El escore del grupo de profesionales de enfermería que presentó alta exigencia en el trabajo, según el modelo Karasek, no obtuve asociación estadísticamente significativa con la ocurrencia de accidente. En la evaluación de los crono-tipos de los sujetos, los indiferentes totalizan 72,7% de los casos y en 80,6% de los controles, no hubo asociación entre la concordancia del perfil crono-biológico y el turno de trabajo con el accidente. Delante de estos datos, se hacen necesarios estudios que evalúan otros factoresrelacionados faz el riesgo que los accidentes con material biológico acarrean a la salud del trabajador.