As tiazolidinedionas (TZDs), ligantes sintéticos dos receptores nucleares PPARγ, têm sido amplamente utilizadas no tratamento da resistência à insulina, dislipidemias e síndrome metabólica. Estas drogas melhoram a homeostase da glicose promovendo redistribuição de gordura dos estoques viscerais para o subcutâneos, aumento da secreção de adiponectina, redução da lipemia, lipotoxicidade e da inflamação do tecido adiposo. Um estudo recente mostrou que o tratamento de ratos com a TZD rosiglitazona (RSG) induz um aumento na atividade dos complexos 1 e 2 da mTOR, que desempenham função importante no controle do metabolismo lipídico, adiposidade e função endócrina do tecido adiposo. Assim, o presente estudo teve como objetivo central elucidar o envolvimento especificamente do complexo 1 da mTOR de adipócitos nas alterações morfológicas, metabólicas e secretórias do tecido adiposo branco e marrom induzidas pela ativação farmacológica de PPARγ em camundongos. Para isto, camundongos com deleção de raptor (mTORC1) exclusivamente em adipócitos alimentados com dieta hiperlipídica foram tratados ou não com RSG (30 mg/kg/dia) por 8 semanas. Nossos dados mostraram que tanto o mTORC1 quanto o agonista de PPARγ são importantes reguladores da adiposidade, onde observamos que a deleção genética de mTORC1 em adipócitos conteve o aumento de adiposidade. Além disso, RSG mostrou-se eficente em reduzir a massa dos depósitos viscerais retroperitoneal a epididimal sem alterar o depósito subcutâneo inguinal. RSG aumentou significativamente a massa do tecido adiposo marrom, efeito esse que foi completamente abolido pela deficiência do complexo 1 da mTOR. Deficiência de mTORC1 em adipócitos promoveu aumento no conteúdo de UCP1 (expressão gênica e proteica), efeito este que não foi alterado pelo tratamento com RSG. Outros efeitos de RSG mostraram-se dependentes de mTORC1 como o aumento de frequência de adipócitos de menor área, aumento dos níveis de adiponectina e redução dos níveis de BCAA séricos, além da expressão gênica de CD36 e PEPCK, lipídeos mitocondriais como a cardiolipina e fosfatidiletanolamina e mediadores lipídicos como as ceramidas de cadeia longa no tecido adiposo branco. Por outro lado encontramos efeitos de RSG independentes de mTORC1, como a redução nos níveis séricos de TAG, redução de expressão gênica de fatores inflamatórios, tais como IL1 e TNF, NLRP3, DUSP6, além de PGC1 e FAS, insulina plasmática, melhora na homeostase glicêmica. Concluímos assim que mTORC1 em adipócitos é importante mediador de ações de agonista de PPARγ. / Thiazolidinediones (TZDs), synthetic ligands of nuclear receptors PPARγ, have been widely used in the treatment of insulin resistance, dyslipidemia and metabolic syndrome. These drugs improve glucose homeostasis by promoting redistribution of fat from visceral to subcutaneous depots, increasing adiponectin secretion, reducing lipemia, lipotoxicity, and inflammation of adipose tissue. A recent study showed that the treatment of rats with TZD rosiglitazone (RSG) induces an increase in the activity of mTOR complexes 1 and 2, which play an important role in the control of lipid metabolism, adiposity and endocrine function of adipose tissue. Thus, we investigated herein the specific involvement of adipocyte mTOR complex 1 in the morphological, metabolic and secretory alterations of white and brown adipose tissue induced by pharmacological activation of PPARγ in mice. For this, mice with raptor deletion (mTORC1) exclusively in adipocytes and littermate controls were fed a hyperlipidic diet and treated or not with RSG (30 mg/ kg/ day) for 8 weeks. Our data showed that both mTORC1 and PPARγ agonist are important adiposity regulators, where we observed that the genetic deletion of mTORC1 in adipocytes prevented the increase in adiposity. In addition, RSG was effective in reducing the masses of visceral fat depots retroperitoneal and epididymal without altering the mass of the subcutaneous fat depot inguinal. RSG induced an expressive increase in brown adipose tissue mass, such, an effect that was blocked by mTOR 1 complex deficiency. mTORC1 ablation in adipocytes increased UCP1 content (gene and protein expression). Interesting, RSG lost its ability to reduce the percentage of smaller adipocytes, to increase serum levels of adiponectin and reduce those of BCAA, as well as to increase mRNA levels of CD36 and PEPCK, mitochondrial lipids such as cardiolipin and phosphatidylethanolamine, lipid mediators as long chain ceramides in white adipose tissue. Other effects of RSG such as reducing serum TAG and insulin levels, adipose tissue inflammation, such as IL1 and TNF, and improving glucose homeostasis were not affected by mTOR complex 1 deficiency. We conclude thus that mTORC1 is important mediator of some actions of PPARγ agonism.

Estudos de metabolismo in vitro possuem o intuito de caracterizar e quantificar possíveis metabólitos, elucidar as vias metabólicas e sugerir modelos a serem seguidos para a realização de estudos in vivo. Com o intuito de estudar o metabolismo in vitro não estereosseletivo da rosiglitazona (RSG) empregando fração microssomal de fígado de ratos,foi desenvolvida uma metodologia por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção UV em 245 nm, para analisar a RSG e seus principais metabólitos, p-hidroxi rosiglitazona (?-OH-R) e N-desmetil rosiglitazona (N-Dm-R). Os analitos foram separados em fase reversa, utilizando uma coluna X-Terra MS C-18 (partículas de 3,5 ?m) e fase móvel composta por água:acetonitrila:ácido acético (85:15:0,5, v/v/v), na vazão de 1 mL min-1. Matrizes biológicas contém um grande excesso de proteínas, lipídeos e outros materiais endógenos que interferem na análise de fármacos e metabólitos, tornando necessário um procedimento adequado de preparação das amostras antes da análise cromatográfica. A microextração em fase líquida com membrana cilíndrica oca (HF-LPME) é uma técnica promissora para a preparação de amostras em estudos de metabolismo in vitro, pois, além de promover o clean-up, promove também o enriquecimento dos analitos na amostra. A HF-LPME foi aplicada pela primeira vez para a extração simultânea desse fármaco e seus metabólitos. O sistema de três fases foi escolhido como o mais apropriado, empregando uma solução de ácido clorídrico como fase aceptora e 1-octanol como solvente orgânico. A otimização dos demais parâmetros foi realizada através de planejamento fatorial fracionário. O método foi validado e foi linear no intervalo de 50-6000 ng mL-1, apresentando limites de quantificação de 50 ng mL-1 e recuperações acima de 47 % para a RSG e seus metabólitos (?-OH-R e N-Dm-R). O método validado foi empregado em um estudo de metabolismo in vitro com fração microssomal de fígado de ratos. Nesse estudo, foi possível estimar as constantes de Michaelis-Menten (Km) e a velocidade inicial máxima (Vmax). N-Dm-R e ?-OH-R apresentaram valores de Vmax de 87,30 ± 8,04 e 51,64 ± 12,25 ?mol min-1 mg proteína-1, respectivamente, enquanto que os valores de Km foram de 58,14 ± 11,85 e 77,84 ± 36,77 mmol L-1, respectivamente. Outros metabólitos foram observados nos cromatogramas e a identificação foi feita por espectrometria de massas: ?rto-hidroxi-rosiglitazona e N-desmetil-hidroxi-rosiglitazona. A RSG é comercializada como uma mistura racêmica, apesar de possuir sua atividade antidiabética relacionada essencialmente com o enantiômero (S). O centro quiral desse fármaco possui um grupo carbonila, por isso, o enantiômero (R) pode se converter no enantiômero (S) ou vice-versa, via tautomerismo cetoenólico. Dados da literatura indicavam que essa racemização poderia ser lenta o suficiente para possibilitar o estudo dos enantiômeros isoladamente. Entretanto, até o momento não há dados sobre a disposição cinética ii e metabolismo enantiosseletivos desse fármaco. Sendo assim, propôs-se o desenvolvimento de metodologias analíticas para estudar a racemização da RSG e seus metabólitos e avaliar a possibilidade de estudar seu metabolismo in vitro de forma estereosseletiva. O método foi desenvolvido empregando HPLC com detecção em 245 nm. A separação dos enantiômeros do fármaco e metabólitos, também quirais, foi obtida empregando uma coluna Chiralcel OJ-H e fase móvel constituída por metanol:etanol (90:10; v/v), na vazão de 0,3 mL min-1. O estudo de racemização mostrou que o fármaco e seus metabólitos são racemizados nas condições em que o estudo de metabolismo é conduzido. Finalmente, para estudar o metabolismo in vitro da pioglitazona (PGZ), foi desenvolvido um método para análise desse fármaco e de seus principais metabólitos, a hidroxi-pioglitazona (M-IV) e a ceto-pioglitazona (M-III) empregando a eletroforese capilar (CE). As análises foram realizadas em capilar de sílica de 50 ?m de diâmetro interno e com comprimento efetivo de 40 cm, utilizando tampão fosfato de sódio 50 mmol L-1, pH 2,5, detecção em 190 nm, tensão de 30 kV e temperatura do capilar de 35 °C. A HF-LPME também foi empregada para a preparação das amostras. O sistema de três fases foi escolhido, empregando solução de ácido clorídrico como fase aceptora e o 1-octanol como solvente orgânico. A otimização dos demais parâmetros foi realizada através de planejamento fatorial fracionário. O método validado foi linear no intervalo de 200 - 25000 ng mL-1 para PGZ e 200 - 2000 ng mL-1 para os metabólitos, apresentando limites de quantificação de 200 ng mL-1 e recuperações acima de 19 % para a RSG e seus metabólitos M-IV e M-III. O método validado foi empregado em um estudo de metabolismo in vitro contendo fração microssomal de fígado de ratos, mas nesse estudo, não foi possível observar a formação dos metabólitos. Entretanto, esse método pode ser usado em outros modelos de metabolismo in vitro (microssomas humanos), nos quais se observa a formação desses metabólitos em concentrações maiores. / In vitro metabolism studies have been used to characterize and to quantify possible metabolites, to elucidate metabolic pathways and to suggest models to perform in vivo studies. So the purpose of this study was to evaluate the in vitro rosiglitazone (RSG) metabolism employing microsomal fraction obtained from rat livers. A high- performance liquid chromatography (HPLC) method with UV detection at 245 nm was developed to analyze RSG and the main metabolites, p-hydroxy rosiglitazone (?-OH-R) e N-desmethyl rosiglitazone (N-Dm-R). The analytes were separated under reversed phase conditions, using a X-Terra MS C-18 column (3.5 ?m particle size) and a mobile phase consisting of water:acetonitrile:acetic acid (85:15:0.5, v/v/v), at a flow rate of 1 mL min-1. Biological matrices contain a large excess of proteins, lipids and other endogenous compounds that interfere in the analysis of drugs and metabolites. So, a suitable sample preparation technique is required. Hollow-fiber liquid phase microextraction (HF-LPME) is a promising technique for the preparation of biological samples. Besides the clean-up, analytes enrichment is also achieved. HF-LPME for the simultaneous analysis of RSG and its main metabolites is described for the first time. The three-phase extraction was performed using hydrochloride acid solution as acceptor phase and 1-octanol as organic solvent. The other parameters were optimized by fractional factorial design. The method was validated and it was linear over the concentration range of 50-6000 ng mL-1, with quantification limits of 50 ng mL-1 and recoveries above 47 %. The validated method was used to estimate Michaelis-Menten (Km) constant and maximum initial velocity (Vmax). N-Dm-R e ?-OH-R showed Vmax values of 87.30 ± 8.04 and 51.64 ± 12.25 ?mol min-1 mg protein-1, respectively, while the Kmvalues were 58.14 ± 11.85 e 77.84 ± 36.77 mmol L-1, respectively. Other possible metabolites were observed in the chromatograms and they were identified by mass spectrometry: ?rtho-hydroxy-rosiglitazone e N-desmethyl-hydroxy-rosiglitazone. RSG is marketed as a racemic mixture although the antidiabetic activity is related essentially to the (S)-enantiomer. The chiral center has a carbonyl group, therefore the (R)-enantiomer could be transformed to the (S)-enantiomer or vice-versa by keto-enolic tautomerism. The literature indicates that this racemization is slow enough to allow the evaluation of the properties of the isolated enantiomers. However, there is no information in the literature about enantioselective RSG kinetic disposition and metabolism. Considering this facts, an analytical procedure was developed to study the racemization of RSG and its metabolites under different conditions and to determine if the enantioselective metabolism would be performed. The method was developed by HPLC with detection at 245 nm. The chiral separation of RSG and metabolites was achieved on a Chiralcel OJ-H column, with the mobile phase consisting of methanol:ethanol (90:10,v/v). The results obtained showed that the racemization occurs under the conditions used in in vitro iv metabolism studies. Finally, to study the in vitro metabolism of pioglitazone (PGZ), another method was developed by capillary electrophoresis (CE) to determine this drug and its main metabolites, hydroxy-pioglitazone (M-IV) and keto-pioglitazone (M-III). The analyses were conducted using a fused silica capillary (50 ?m inner diameter and 40 cm effective length), sodium phosphate buffer 50 mmol L-1, pH 2.5, detection at 190 nm, voltage of 30 kV and capillary temperature of 35°C. HF-LPME was also used for sample preparation with hydrochloride acid solution as acceptor phase and 1-octanol as organic solvent. The other parameters were optimized by fractional factorial design. The method was validated showing to be linear in the concentration range of 200 - 25000 ng mL-1 for PGZ and 200 - 2000 ng mL-1 for the metabolites. Quantification limits were 200 ng mL-1 for all analytes and the recoveries were higher than 19%. The validated method was used to study the in vitro metabolism of PGZ by rat liver microsomal fraction, but it was not possible to observe the formation of the metabolites in this study. However this method could be used in other in vitro metabolism models (human microssomes), in which higher concentrations of these metabolites are observed. Keywords:

O tecido ósseo é um tipo especializado de tecido conjuntivo que desempenha funções essenciais para a sobrevivência do indivíduo, sendo composto predominantemente por osteócitos. Dentre os tecidos mineralizados do corpo, o cemento é um dos menos estudados e compreendidos. A apoptose em células do tecido ósseo têm sido relatada após o uso de Tiazolidinedionas (TZD), uma classe de medicamentos utilizada no tratamento do diabetes melitus tipo 2, representadas pela Rosiglitazona. Assim, os objetivos desse estudo foram: avaliar, in vivo, um protocolo de administração sistêmica da Rosiglitazona em camundongos a fim de estimular a apoptose de osteócitos em maxilares; o efeito da apoptose de osteócitos induzida por Rosiglitazona na formação e progressão de lesões periapicais em camundongos nos períodos experimentais de 7, 21 e 42 dias; e demonstrar a ocorrência de apoptose em cementócitos de camundongos os quais receberam ou não a Rosiglitazona. Foram utilizados camundongos wild type (C57BL/6) com 4 a 5 semanas de idade. No primeiro estudo, a etapa 1 foi realizada para definição de protocolo de administração sistêmica da Rosiglitazona para indução de apoptose em maxilares de camundongos. Os animais (n=24) receberam a Rosiglitazona via oral por 1, 2 ou 3 semanas (gavagem, dose de 10mg/kg) ou não (PBS+10%DMSO). Foram utilizadas as técnicas de TUNEL e DAPI para quantificação de células apoptóticas. Posteriormente, na etapa 2, lesões periapicais foram induzidas nos primeiros molares inferiores de camundongos wild type (C57BL/6) (n=60) após a administração ou não da Rosiglitasona. A câmara pulpar dos dentes foi exposta à microbiota da cavidade bucal pelos períodos de 7, 21 e 42 dias e os grupos foram divididos da seguinte forma: G1) veículo + lesão 7 dias; G2) veículo + lesão 21 dias; G3) veículo + lesão 42 dias; G4) TZD + lesão 7 dias; G5) TZD + lesão 21 dias; G6) TZD + lesão 42 dias. Foram realizadas avaliações em microscopia convencional para análise descritiva das lesões periapicais; microscopia de fluorescência para mensuração das lesões periapicais; histoenzimologia para a atividade da fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP) e marcação de osteoclastos; absortometria radiológica de dupla energia (DXA) para avaliação da densidade mineral óssea (DMO) em osso longo e análise da expressão gênica de marcadores de osteócitos (Sost, Hyou1 e Dmp1). No segundo estudo, foram utilizadas as técnicas de TUNEL e DAPI para quantificação de cementócitos apoptóticos em dentes de camundongos wild type (n=12) que receberam ou não a Rosiglitazona. Na etapa 1 do primeiro estudo, pôde-se observar que a administração sistêmica da Rosiglitazona por 2 semanas promoveu a apoptose de osteócitos de forma mais expressiva quando comparada ao período de 1 semana, porém sem diferença significativa com o período de 3 semanas (p>0,05). Já na etapa 2, nos grupos os quais receberam a Rosiglitazona, pôde-se observar uma tendência a lesões periapicais maiores, porém sem diferença estatisticamente significante em comparação com animais que não receberam esse medicamento (p>0,05), além de promover, aos 21 dias de progressão da lesão periapical, maior número de osteoclastos e maior expressão dos genes Sost e Hyou1, sem diferença estatisticamente significante para a expressão do gene Dmp1, bem como na DMO dos fêmures. Adicionalmente, no segundo estudo, foi observado que, em camundongos que receberam a Rosiglitazona por 2 semanas, os cortes histológicos corados em TUNEL e DAPI demonstraram maior razão de cementócitos apoptóticos/cementócitos totais comparado ao grupo controle. Após as metodologias empregadas e os parâmetros analisados, pôde-se concluir que o uso sistêmico da Rosiglitazona estimulou a apoptose de osteócitos e cementócitos interferindo na formação e progressão de lesões periapicais em camundongos. / The bone tissue is a specialized type of connective tissue that provides essential functions for the survival of the individual, composed predominantly of osteocytes. Among the mineralized tissues in the body, the cementum is one of the most poorly studied and understood. Apoptosis in the bone tissue have been reported after the use of Thiazolidinediones (TZD), a class of drugs used in the treatment of diabetes mellitus type 2, represented by Rosiglitazone. Thus, the aims of this study were: evaluate, in vivo, a protocol for systemic administration of Rosiglitazone in mice in order to stimulate the apoptosis of osteocytes in jaws; the effect of apoptosis of osteocytes induced by Rosiglitazone in the formation and progression of periapical lesions in mice in the experimental periods of 7, 21 and 42 days; and demonstrate the occurrence of apoptosis in cementocytes of mice which received or not the Rosiglitazone. We used mice wild type (C57BL/6) with 4 to 5 weeks of age. In the first study, the phase 1 was performed for the protocol definition of systemic administration of Rosiglitazone for induction of apoptosis in mice jaws. The animals (n=24) received the Rosiglitazone orally for 1, 2 or 3 weeks (gavage, dose of 10mg/kg) or not (PBS+10%DMSO). We used the techniques of TUNEL and DAPI for quantification of apoptotic cells. Subsequently, in phase 2, periapical lesions were induced in the first lower molars of wild type (C57BL/6) mice (n=60) after the administration or not of Rosiglitasone. The pulp chamber was exposed to the oral microbiota during 7, 21 and 42 days, and the groups were divided as follows: G1) vehicle + periapical lesions 7 days; G2) vehicle + periapical lesions 21 days; (G3) vehicle + periapical lesions 42 days; (G4) TZD + periapical lesions 7 days; G5) TZD + periapical lesions 21 days; (G6) TZD + periapical lesions 42 days. Evaluations were conducted in conventional microscopy for descriptive analysis of periapical lesions; fluorescence microscopy for measurement of periapical lesions; histoenzimology to the activity of acid phosphatase resistant tartrate (TRAP) for osteoclasts measurement; dual-energy x-ray absorptiometry (DXA) for evaluation of bone mineral density (BMD) in long bone and analysis of gene expression of osteocytes markers (Sost, Hyou1 and Dmp1). In the second study, TUNEL and DAPI techniques were used for the quantification of apoptotic cementocytes in wild type (n = 12) mice that received Rosiglitazone or not. In the phase 1 of the first study it was observed that the systemic administration of Rosiglitazone for 2 weeks showed the apoptosis of osteocytes in a more expressive manner when compared to the period of 1 week with no significant difference with the period of 3 weeks (p>0,05). On phase 2, in the groups which received the Rosiglitazone, it was observed a tendency of larger periapical lesions, but without statistically significant difference compared with animals that did not receive this drug (p>0,05), besides promoting, at 21 days of periapical lesion progression, greater number of osteoclasts and greater expression of genes Sost and Hyou1, and absence of statistically significant differences in the expression of the gene Dmp1 nor in the BMD of the femurs. In addition, in the second study, it was observed that, in mice that received the Rosiglitazone for 2 weeks, sections stained by TUNEL and DAPI showed significantly higher ratio of apoptotic cementocytes/total cementocytes compared to control group. After the methodologies used and the parameters analyzed, it can be concluded that the systemic use of Rosiglitazone stimulated the apoptosis of osteocytes and cementocytes interfering in the formation and progression of periapical lesions in mice.

The main focus of this project was to optimize a protocol for small molecule ligand co-purification from an in-vivo tissue source. For this purpose, I employed a transgenic zebrafish line called the pLT-gypsy, which expresses a fusion protein containing a tagged-NR LBD (Tiefenbach et al., 2010). The particular line I used to optimize the ligand identification protocol is the pLT-PPARγ zebrafish line, which expresses the tagged-PPARγ receptor's LBD (also called PPARγ-fusion protein). By using rosiglitazone (a known PPARγ ligand) as a positive control, I managed to optimize a protocol to purify the PPARγ-fusion protein and identify the co-purified ligand by mass spectrometry. This protocol can be used to identify the physiological/endogenous ligand for the PPARγ receptor as well as other orphan NRs. Compared to previous methods of ligand identification, this method allows for the identification of the ligand from the tissues where it is functional.

The main focus of this project was to optimize a protocol for small molecule ligand co-purification from an in-vivo tissue source. For this purpose, I employed a transgenic zebrafish line called the pLT-gypsy, which expresses a fusion protein containing a tagged-NR LBD (Tiefenbach et al., 2010). The particular line I used to optimize the ligand identification protocol is the pLT-PPARγ zebrafish line, which expresses the tagged-PPARγ receptor's LBD (also called PPARγ-fusion protein). By using rosiglitazone (a known PPARγ ligand) as a positive control, I managed to optimize a protocol to purify the PPARγ-fusion protein and identify the co-purified ligand by mass spectrometry. This protocol can be used to identify the physiological/endogenous ligand for the PPARγ receptor as well as other orphan NRs. Compared to previous methods of ligand identification, this method allows for the identification of the ligand from the tissues where it is functional.

O tecido ósseo é um tipo especializado de tecido conjuntivo que desempenha funções essenciais para a sobrevivência do indivíduo, sendo composto predominantemente por osteócitos. Dentre os tecidos mineralizados do corpo, o cemento é um dos menos estudados e compreendidos. A apoptose em células do tecido ósseo têm sido relatada após o uso de Tiazolidinedionas (TZD), uma classe de medicamentos utilizada no tratamento do diabetes melitus tipo 2, representadas pela Rosiglitazona. Assim, os objetivos desse estudo foram: avaliar, in vivo, um protocolo de administração sistêmica da Rosiglitazona em camundongos a fim de estimular a apoptose de osteócitos em maxilares; o efeito da apoptose de osteócitos induzida por Rosiglitazona na formação e progressão de lesões periapicais em camundongos nos períodos experimentais de 7, 21 e 42 dias; e demonstrar a ocorrência de apoptose em cementócitos de camundongos os quais receberam ou não a Rosiglitazona. Foram utilizados camundongos wild type (C57BL/6) com 4 a 5 semanas de idade. No primeiro estudo, a etapa 1 foi realizada para definição de protocolo de administração sistêmica da Rosiglitazona para indução de apoptose em maxilares de camundongos. Os animais (n=24) receberam a Rosiglitazona via oral por 1, 2 ou 3 semanas (gavagem, dose de 10mg/kg) ou não (PBS+10%DMSO). Foram utilizadas as técnicas de TUNEL e DAPI para quantificação de células apoptóticas. Posteriormente, na etapa 2, lesões periapicais foram induzidas nos primeiros molares inferiores de camundongos wild type (C57BL/6) (n=60) após a administração ou não da Rosiglitasona. A câmara pulpar dos dentes foi exposta à microbiota da cavidade bucal pelos períodos de 7, 21 e 42 dias e os grupos foram divididos da seguinte forma: G1) veículo + lesão 7 dias; G2) veículo + lesão 21 dias; G3) veículo + lesão 42 dias; G4) TZD + lesão 7 dias; G5) TZD + lesão 21 dias; G6) TZD + lesão 42 dias. Foram realizadas avaliações em microscopia convencional para análise descritiva das lesões periapicais; microscopia de fluorescência para mensuração das lesões periapicais; histoenzimologia para a atividade da fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP) e marcação de osteoclastos; absortometria radiológica de dupla energia (DXA) para avaliação da densidade mineral óssea (DMO) em osso longo e análise da expressão gênica de marcadores de osteócitos (Sost, Hyou1 e Dmp1). No segundo estudo, foram utilizadas as técnicas de TUNEL e DAPI para quantificação de cementócitos apoptóticos em dentes de camundongos wild type (n=12) que receberam ou não a Rosiglitazona. Na etapa 1 do primeiro estudo, pôde-se observar que a administração sistêmica da Rosiglitazona por 2 semanas promoveu a apoptose de osteócitos de forma mais expressiva quando comparada ao período de 1 semana, porém sem diferença significativa com o período de 3 semanas (p>0,05). Já na etapa 2, nos grupos os quais receberam a Rosiglitazona, pôde-se observar uma tendência a lesões periapicais maiores, porém sem diferença estatisticamente significante em comparação com animais que não receberam esse medicamento (p>0,05), além de promover, aos 21 dias de progressão da lesão periapical, maior número de osteoclastos e maior expressão dos genes Sost e Hyou1, sem diferença estatisticamente significante para a expressão do gene Dmp1, bem como na DMO dos fêmures. Adicionalmente, no segundo estudo, foi observado que, em camundongos que receberam a Rosiglitazona por 2 semanas, os cortes histológicos corados em TUNEL e DAPI demonstraram maior razão de cementócitos apoptóticos/cementócitos totais comparado ao grupo controle. Após as metodologias empregadas e os parâmetros analisados, pôde-se concluir que o uso sistêmico da Rosiglitazona estimulou a apoptose de osteócitos e cementócitos interferindo na formação e progressão de lesões periapicais em camundongos. / The bone tissue is a specialized type of connective tissue that provides essential functions for the survival of the individual, composed predominantly of osteocytes. Among the mineralized tissues in the body, the cementum is one of the most poorly studied and understood. Apoptosis in the bone tissue have been reported after the use of Thiazolidinediones (TZD), a class of drugs used in the treatment of diabetes mellitus type 2, represented by Rosiglitazone. Thus, the aims of this study were: evaluate, in vivo, a protocol for systemic administration of Rosiglitazone in mice in order to stimulate the apoptosis of osteocytes in jaws; the effect of apoptosis of osteocytes induced by Rosiglitazone in the formation and progression of periapical lesions in mice in the experimental periods of 7, 21 and 42 days; and demonstrate the occurrence of apoptosis in cementocytes of mice which received or not the Rosiglitazone. We used mice wild type (C57BL/6) with 4 to 5 weeks of age. In the first study, the phase 1 was performed for the protocol definition of systemic administration of Rosiglitazone for induction of apoptosis in mice jaws. The animals (n=24) received the Rosiglitazone orally for 1, 2 or 3 weeks (gavage, dose of 10mg/kg) or not (PBS+10%DMSO). We used the techniques of TUNEL and DAPI for quantification of apoptotic cells. Subsequently, in phase 2, periapical lesions were induced in the first lower molars of wild type (C57BL/6) mice (n=60) after the administration or not of Rosiglitasone. The pulp chamber was exposed to the oral microbiota during 7, 21 and 42 days, and the groups were divided as follows: G1) vehicle + periapical lesions 7 days; G2) vehicle + periapical lesions 21 days; (G3) vehicle + periapical lesions 42 days; (G4) TZD + periapical lesions 7 days; G5) TZD + periapical lesions 21 days; (G6) TZD + periapical lesions 42 days. Evaluations were conducted in conventional microscopy for descriptive analysis of periapical lesions; fluorescence microscopy for measurement of periapical lesions; histoenzimology to the activity of acid phosphatase resistant tartrate (TRAP) for osteoclasts measurement; dual-energy x-ray absorptiometry (DXA) for evaluation of bone mineral density (BMD) in long bone and analysis of gene expression of osteocytes markers (Sost, Hyou1 and Dmp1). In the second study, TUNEL and DAPI techniques were used for the quantification of apoptotic cementocytes in wild type (n = 12) mice that received Rosiglitazone or not. In the phase 1 of the first study it was observed that the systemic administration of Rosiglitazone for 2 weeks showed the apoptosis of osteocytes in a more expressive manner when compared to the period of 1 week with no significant difference with the period of 3 weeks (p>0,05). On phase 2, in the groups which received the Rosiglitazone, it was observed a tendency of larger periapical lesions, but without statistically significant difference compared with animals that did not receive this drug (p>0,05), besides promoting, at 21 days of periapical lesion progression, greater number of osteoclasts and greater expression of genes Sost and Hyou1, and absence of statistically significant differences in the expression of the gene Dmp1 nor in the BMD of the femurs. In addition, in the second study, it was observed that, in mice that received the Rosiglitazone for 2 weeks, sections stained by TUNEL and DAPI showed significantly higher ratio of apoptotic cementocytes/total cementocytes compared to control group. After the methodologies used and the parameters analyzed, it can be concluded that the systemic use of Rosiglitazone stimulated the apoptosis of osteocytes and cementocytes interfering in the formation and progression of periapical lesions in mice.

Estudos de metabolismo in vitro possuem o intuito de caracterizar e quantificar possíveis metabólitos, elucidar as vias metabólicas e sugerir modelos a serem seguidos para a realização de estudos in vivo. Com o intuito de estudar o metabolismo in vitro não estereosseletivo da rosiglitazona (RSG) empregando fração microssomal de fígado de ratos,foi desenvolvida uma metodologia por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção UV em 245 nm, para analisar a RSG e seus principais metabólitos, p-hidroxi rosiglitazona (?-OH-R) e N-desmetil rosiglitazona (N-Dm-R). Os analitos foram separados em fase reversa, utilizando uma coluna X-Terra MS C-18 (partículas de 3,5 ?m) e fase móvel composta por água:acetonitrila:ácido acético (85:15:0,5, v/v/v), na vazão de 1 mL min-1. Matrizes biológicas contém um grande excesso de proteínas, lipídeos e outros materiais endógenos que interferem na análise de fármacos e metabólitos, tornando necessário um procedimento adequado de preparação das amostras antes da análise cromatográfica. A microextração em fase líquida com membrana cilíndrica oca (HF-LPME) é uma técnica promissora para a preparação de amostras em estudos de metabolismo in vitro, pois, além de promover o clean-up, promove também o enriquecimento dos analitos na amostra. A HF-LPME foi aplicada pela primeira vez para a extração simultânea desse fármaco e seus metabólitos. O sistema de três fases foi escolhido como o mais apropriado, empregando uma solução de ácido clorídrico como fase aceptora e 1-octanol como solvente orgânico. A otimização dos demais parâmetros foi realizada através de planejamento fatorial fracionário. O método foi validado e foi linear no intervalo de 50-6000 ng mL-1, apresentando limites de quantificação de 50 ng mL-1 e recuperações acima de 47 % para a RSG e seus metabólitos (?-OH-R e N-Dm-R). O método validado foi empregado em um estudo de metabolismo in vitro com fração microssomal de fígado de ratos. Nesse estudo, foi possível estimar as constantes de Michaelis-Menten (Km) e a velocidade inicial máxima (Vmax). N-Dm-R e ?-OH-R apresentaram valores de Vmax de 87,30 ± 8,04 e 51,64 ± 12,25 ?mol min-1 mg proteína-1, respectivamente, enquanto que os valores de Km foram de 58,14 ± 11,85 e 77,84 ± 36,77 mmol L-1, respectivamente. Outros metabólitos foram observados nos cromatogramas e a identificação foi feita por espectrometria de massas: ?rto-hidroxi-rosiglitazona e N-desmetil-hidroxi-rosiglitazona. A RSG é comercializada como uma mistura racêmica, apesar de possuir sua atividade antidiabética relacionada essencialmente com o enantiômero (S). O centro quiral desse fármaco possui um grupo carbonila, por isso, o enantiômero (R) pode se converter no enantiômero (S) ou vice-versa, via tautomerismo cetoenólico. Dados da literatura indicavam que essa racemização poderia ser lenta o suficiente para possibilitar o estudo dos enantiômeros isoladamente. Entretanto, até o momento não há dados sobre a disposição cinética ii e metabolismo enantiosseletivos desse fármaco. Sendo assim, propôs-se o desenvolvimento de metodologias analíticas para estudar a racemização da RSG e seus metabólitos e avaliar a possibilidade de estudar seu metabolismo in vitro de forma estereosseletiva. O método foi desenvolvido empregando HPLC com detecção em 245 nm. A separação dos enantiômeros do fármaco e metabólitos, também quirais, foi obtida empregando uma coluna Chiralcel OJ-H e fase móvel constituída por metanol:etanol (90:10; v/v), na vazão de 0,3 mL min-1. O estudo de racemização mostrou que o fármaco e seus metabólitos são racemizados nas condições em que o estudo de metabolismo é conduzido. Finalmente, para estudar o metabolismo in vitro da pioglitazona (PGZ), foi desenvolvido um método para análise desse fármaco e de seus principais metabólitos, a hidroxi-pioglitazona (M-IV) e a ceto-pioglitazona (M-III) empregando a eletroforese capilar (CE). As análises foram realizadas em capilar de sílica de 50 ?m de diâmetro interno e com comprimento efetivo de 40 cm, utilizando tampão fosfato de sódio 50 mmol L-1, pH 2,5, detecção em 190 nm, tensão de 30 kV e temperatura do capilar de 35 °C. A HF-LPME também foi empregada para a preparação das amostras. O sistema de três fases foi escolhido, empregando solução de ácido clorídrico como fase aceptora e o 1-octanol como solvente orgânico. A otimização dos demais parâmetros foi realizada através de planejamento fatorial fracionário. O método validado foi linear no intervalo de 200 - 25000 ng mL-1 para PGZ e 200 - 2000 ng mL-1 para os metabólitos, apresentando limites de quantificação de 200 ng mL-1 e recuperações acima de 19 % para a RSG e seus metabólitos M-IV e M-III. O método validado foi empregado em um estudo de metabolismo in vitro contendo fração microssomal de fígado de ratos, mas nesse estudo, não foi possível observar a formação dos metabólitos. Entretanto, esse método pode ser usado em outros modelos de metabolismo in vitro (microssomas humanos), nos quais se observa a formação desses metabólitos em concentrações maiores. / In vitro metabolism studies have been used to characterize and to quantify possible metabolites, to elucidate metabolic pathways and to suggest models to perform in vivo studies. So the purpose of this study was to evaluate the in vitro rosiglitazone (RSG) metabolism employing microsomal fraction obtained from rat livers. A high- performance liquid chromatography (HPLC) method with UV detection at 245 nm was developed to analyze RSG and the main metabolites, p-hydroxy rosiglitazone (?-OH-R) e N-desmethyl rosiglitazone (N-Dm-R). The analytes were separated under reversed phase conditions, using a X-Terra MS C-18 column (3.5 ?m particle size) and a mobile phase consisting of water:acetonitrile:acetic acid (85:15:0.5, v/v/v), at a flow rate of 1 mL min-1. Biological matrices contain a large excess of proteins, lipids and other endogenous compounds that interfere in the analysis of drugs and metabolites. So, a suitable sample preparation technique is required. Hollow-fiber liquid phase microextraction (HF-LPME) is a promising technique for the preparation of biological samples. Besides the clean-up, analytes enrichment is also achieved. HF-LPME for the simultaneous analysis of RSG and its main metabolites is described for the first time. The three-phase extraction was performed using hydrochloride acid solution as acceptor phase and 1-octanol as organic solvent. The other parameters were optimized by fractional factorial design. The method was validated and it was linear over the concentration range of 50-6000 ng mL-1, with quantification limits of 50 ng mL-1 and recoveries above 47 %. The validated method was used to estimate Michaelis-Menten (Km) constant and maximum initial velocity (Vmax). N-Dm-R e ?-OH-R showed Vmax values of 87.30 ± 8.04 and 51.64 ± 12.25 ?mol min-1 mg protein-1, respectively, while the Kmvalues were 58.14 ± 11.85 e 77.84 ± 36.77 mmol L-1, respectively. Other possible metabolites were observed in the chromatograms and they were identified by mass spectrometry: ?rtho-hydroxy-rosiglitazone e N-desmethyl-hydroxy-rosiglitazone. RSG is marketed as a racemic mixture although the antidiabetic activity is related essentially to the (S)-enantiomer. The chiral center has a carbonyl group, therefore the (R)-enantiomer could be transformed to the (S)-enantiomer or vice-versa by keto-enolic tautomerism. The literature indicates that this racemization is slow enough to allow the evaluation of the properties of the isolated enantiomers. However, there is no information in the literature about enantioselective RSG kinetic disposition and metabolism. Considering this facts, an analytical procedure was developed to study the racemization of RSG and its metabolites under different conditions and to determine if the enantioselective metabolism would be performed. The method was developed by HPLC with detection at 245 nm. The chiral separation of RSG and metabolites was achieved on a Chiralcel OJ-H column, with the mobile phase consisting of methanol:ethanol (90:10,v/v). The results obtained showed that the racemization occurs under the conditions used in in vitro iv metabolism studies. Finally, to study the in vitro metabolism of pioglitazone (PGZ), another method was developed by capillary electrophoresis (CE) to determine this drug and its main metabolites, hydroxy-pioglitazone (M-IV) and keto-pioglitazone (M-III). The analyses were conducted using a fused silica capillary (50 ?m inner diameter and 40 cm effective length), sodium phosphate buffer 50 mmol L-1, pH 2.5, detection at 190 nm, voltage of 30 kV and capillary temperature of 35°C. HF-LPME was also used for sample preparation with hydrochloride acid solution as acceptor phase and 1-octanol as organic solvent. The other parameters were optimized by fractional factorial design. The method was validated showing to be linear in the concentration range of 200 - 25000 ng mL-1 for PGZ and 200 - 2000 ng mL-1 for the metabolites. Quantification limits were 200 ng mL-1 for all analytes and the recoveries were higher than 19%. The validated method was used to study the in vitro metabolism of PGZ by rat liver microsomal fraction, but it was not possible to observe the formation of the metabolites in this study. However this method could be used in other in vitro metabolism models (human microssomes), in which higher concentrations of these metabolites are observed. Keywords:

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Polycystic kidney diseases (PKD) are genetic disorders characterized by fluid filled cysts in the kidney tubules and liver bile ducts. There are two forms of PKD, autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD) and autosomal recessive polycystic kidney disease (ARPKD). The focus of the studies in this thesis has been on ADPKD. The disease progresses slowly and the fluid-filled cysts grow in size due to increased rates of cell proliferation and fluid secretion into the cyst lumen. The expanding cysts compromise the normal kidney function and result in a decrease of renal function to the point of end-stage renal failure in midlife. Cyst enlargement is due, at least in part, to chloride secretion via the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) chloride channel. Currently therapy is limited to renal cyst aspiration, dialysis, and eventually renal transplantation after organ failure, thus it has critical to determine possible drug therapies for the treatment of PKD. Previous studies showed that cyst fluid caused a secretory response in cells lining the cysts. We hypothesized that once the cyst have expanded and become so large that they burst or leak, which could also occur due to renal injury or aging, the cyst fluid may stimulate additional cyst growth. Lysophosphatidic Acid (LPA) was determined to be the active component of human cyst fluid, and we investigated the LPA stimulated signaling pathway. Our data suggest that the LPA stimulates chloride and fluid secretion by a combination of CFTR and Calcium-Activated chloride channels (CaCC) and that the two channels may functionally be linked to each other. The secretion is not occurring through a cAMP stimulated pathway, and it is possible that TMEM16A, a CaCC, plays a larger role than previously expected. Previous studies demonstrated that PPARγ agonists, insulin sensitizing drugs used to treat diabetes, inhibit chloride secretion by the collecting duct principal cells by decreasing CFTR synthesis. It was logical therefore to considered PPARγ agonists as long-term treatment for PKD. The first preclinical studied showed that high (20 mg/kg BW) dose pioglitazone, a PPARγ agonist, inhibited cyst growth in the PCK rat model, a slow progressing model, of PKD. To continue to look at the effects of the PPARγ agonists another preclinical study was completed, which tested if there was a class action of PPARγ agonists and if a lower dose was effective in treating the cystic burden. Using the PCK rat model, and another PPARγ agonist, rosiglitazone, a 24 week study was completed using 3 doses (4, 0.4, and 0.04 mg/kg BW). 4 mg/kg BW rosiglitazone is analogous to 20 mg/kg BW pioglitazone. The data indicated that the rosiglitazone is effective in lowering the cystic burden, and importantly the low dose proved to be effective. An additional rat model, the W-WPK rapidly progressing model was used to determine efficacy across multiple models, and to determine if there was a way to track the progress of the disease in a manner analogous to that used in human patients. The animals were treated with pioglitazone using 2 doses (2 and 20 mg/kg BW), and were imaged using CT scans to track the progress of the disease. The data suggest that pioglitazone was not as effective in the W-WPK rat model as it was the PCK rat model. There was a trend however, that low dose PPARγ agonist was as effective ad high dose. Even more important, the CT scans proved to be an effective way to track the progress of the disease in animal models.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho teve o objetivo de estudar o efeito de medicamentos com diferentes ações agonista PPAR (rosiglitazona, fenofibrato e bezafibrato) sobre o perfil lipídico, glicídico e alterações na massa corporal e morfologia do tecido adiposo e pancreático em modelo de diabetes e sobrepeso induzido por dieta. Camundongos C57BL/6 (2 meses de idade) foram alimentados com dieta padrão (SC, n=10) ou dieta hiperlipídica rica em sacarose (HFHS, n=40) por 6 semanas. Logo após, os animais HFHS foram subdividos em: HFHS não tratado e HFHS tratado com rosiglitazona (HFHS-Ro), fenofibrato (HFHS-Fe) ou bezafibrato (HFHS-Bz) (5 semanas). Os camundongos alimentados com dieta HFHS apresentaram maior glicemia e insulina de jejum (+33% e +138%, respectivamente), intolerância à glicose, resistência à insulina, aumento da massa corporal (MC) (+20%) e adiposidade, hipertrofia de adipócitos e redução da imunocoloração para adiponectina no tecido adiposo. No pâncreas houve aumento da massa (+28%), acúmulo de gordura (+700%), hipertrofia da ilhota (+38%) e redução da imunocoloração para GLUT-2 (-60%). A rosiglitazona diminuiu a glicemia e insulina de jejum, porém induziu o ganho de MC e hipertrofia cardíaca. O fenofibrato estabilizou a MC, enquanto o bezafibrato levou a perda de MC. Apenas o bezafibrato impediu a hipertrofia da ilhota. A imunocoloração para GLUT-2 foi aumentada por todos os medicamentos, e não houve alterações na imunocoloração para o PPARα. Sinais morfológicos de pancreatite foram vistos no grupo HFHS-Fe, apesar dos níveis normais de amilase e lipase séricos. A rosiglitazona exacerbou a infiltração intrapancreática de gordura (+75% vs. HFHS), e o bezafibrato aumento a imunocoloração para o PPARβ/δ nas ilhotas pancreáticas. Em conclusão, o bezafibrato apresentou um efeito mais amplo sobre as alterações metabólicas, morfológicas e biométricas decorrentes da dieta HFHS, sugerindo que a inibição das três isoformas do PPAR seria melhor do que a inibição de apenas uma isoforma. A rosiglitazona exacerbou o ganho de MC, a infiltração de gordura no pâncreas e induziu hipertrofia cardíaca, assim, é necessário cautela ao prescrever este medicamento a um paciente obeso. / This work aimed to evaluate the effect of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) agonists (rosiglitazone, fenofibrate and bezafibrate) on lipid and glucose metabolism, body mass, and adipose and pancreatic tissue morphology in a model of diet-induced type 2 diabetes and overweight in mice. Two-month-old male C57BL/6 mice were fed a standard chow (SC, n=10) or a high-fat high-sucrose chow (HFHS, n=40) for 6 weeks, and then HFHS-fed mice were subdivided by treatment: untreated HFHS and HFHS treated with rosiglitazone (HFHS-Ro), fenofibrate (HFHS-Fe), or bezafibrate (HFHS-Bz) (5 weeks on medication). HFHS-fed mice have altered fasting glucose (+33%) and insulin (+138%), GI, IR, increased body mass (+20%) and fat pad weight, adipocyte hypertrophy, and decreased adiponectin immunostain. They also presented increased pancreatic (+28%) mass, intrapancreatic fat (+700%), islet hypertrophy (+38%), and decreased GLUT-2 immunostain (-60%). Rosiglitazone reduced fasting glucose and insulin but induced weight gain and heart hypertrophy. Fenofibrate impaired body mass gain, while bezafibrate induced weight loss. Only bezafibrate impaired islet hypertrophy. GLUT-2 immunostain was improved by all treatments, and there were no alterations in PPAR-α stain. There were morphological signs of pancreatitis in fenofibrate-treated mice, although there was no alteration in serum amylase and lipase. Rosiglitazone exacerbated pancreatic fat infiltration (+75% vs. HFHS group), and bezafibrate increased PPAR-β expression in pancreatic islets. In conclusion, bezafibrate showed a wider range of action on metabolic, morphologic, and biometric alterations due to HFHS intake, suggesting that inhibiting the three PPAR isoforms is better than inhibiting each isoform alone. Rosiglitazone exacerbated body mass gain, pancreatic fat infiltration and induced heart hypertrophy as well, thus, precaution has to be taken in prescribing rosiglitazone to obese patients.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho teve o objetivo de estudar o efeito de medicamentos com diferentes ações agonista PPAR (rosiglitazona, fenofibrato e bezafibrato) sobre o perfil lipídico, glicídico e alterações na massa corporal e morfologia do tecido adiposo e pancreático em modelo de diabetes e sobrepeso induzido por dieta. Camundongos C57BL/6 (2 meses de idade) foram alimentados com dieta padrão (SC, n=10) ou dieta hiperlipídica rica em sacarose (HFHS, n=40) por 6 semanas. Logo após, os animais HFHS foram subdividos em: HFHS não tratado e HFHS tratado com rosiglitazona (HFHS-Ro), fenofibrato (HFHS-Fe) ou bezafibrato (HFHS-Bz) (5 semanas). Os camundongos alimentados com dieta HFHS apresentaram maior glicemia e insulina de jejum (+33% e +138%, respectivamente), intolerância à glicose, resistência à insulina, aumento da massa corporal (MC) (+20%) e adiposidade, hipertrofia de adipócitos e redução da imunocoloração para adiponectina no tecido adiposo. No pâncreas houve aumento da massa (+28%), acúmulo de gordura (+700%), hipertrofia da ilhota (+38%) e redução da imunocoloração para GLUT-2 (-60%). A rosiglitazona diminuiu a glicemia e insulina de jejum, porém induziu o ganho de MC e hipertrofia cardíaca. O fenofibrato estabilizou a MC, enquanto o bezafibrato levou a perda de MC. Apenas o bezafibrato impediu a hipertrofia da ilhota. A imunocoloração para GLUT-2 foi aumentada por todos os medicamentos, e não houve alterações na imunocoloração para o PPARα. Sinais morfológicos de pancreatite foram vistos no grupo HFHS-Fe, apesar dos níveis normais de amilase e lipase séricos. A rosiglitazona exacerbou a infiltração intrapancreática de gordura (+75% vs. HFHS), e o bezafibrato aumento a imunocoloração para o PPARβ/δ nas ilhotas pancreáticas. Em conclusão, o bezafibrato apresentou um efeito mais amplo sobre as alterações metabólicas, morfológicas e biométricas decorrentes da dieta HFHS, sugerindo que a inibição das três isoformas do PPAR seria melhor do que a inibição de apenas uma isoforma. A rosiglitazona exacerbou o ganho de MC, a infiltração de gordura no pâncreas e induziu hipertrofia cardíaca, assim, é necessário cautela ao prescrever este medicamento a um paciente obeso. / This work aimed to evaluate the effect of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) agonists (rosiglitazone, fenofibrate and bezafibrate) on lipid and glucose metabolism, body mass, and adipose and pancreatic tissue morphology in a model of diet-induced type 2 diabetes and overweight in mice. Two-month-old male C57BL/6 mice were fed a standard chow (SC, n=10) or a high-fat high-sucrose chow (HFHS, n=40) for 6 weeks, and then HFHS-fed mice were subdivided by treatment: untreated HFHS and HFHS treated with rosiglitazone (HFHS-Ro), fenofibrate (HFHS-Fe), or bezafibrate (HFHS-Bz) (5 weeks on medication). HFHS-fed mice have altered fasting glucose (+33%) and insulin (+138%), GI, IR, increased body mass (+20%) and fat pad weight, adipocyte hypertrophy, and decreased adiponectin immunostain. They also presented increased pancreatic (+28%) mass, intrapancreatic fat (+700%), islet hypertrophy (+38%), and decreased GLUT-2 immunostain (-60%). Rosiglitazone reduced fasting glucose and insulin but induced weight gain and heart hypertrophy. Fenofibrate impaired body mass gain, while bezafibrate induced weight loss. Only bezafibrate impaired islet hypertrophy. GLUT-2 immunostain was improved by all treatments, and there were no alterations in PPAR-α stain. There were morphological signs of pancreatitis in fenofibrate-treated mice, although there was no alteration in serum amylase and lipase. Rosiglitazone exacerbated pancreatic fat infiltration (+75% vs. HFHS group), and bezafibrate increased PPAR-β expression in pancreatic islets. In conclusion, bezafibrate showed a wider range of action on metabolic, morphologic, and biometric alterations due to HFHS intake, suggesting that inhibiting the three PPAR isoforms is better than inhibiting each isoform alone. Rosiglitazone exacerbated body mass gain, pancreatic fat infiltration and induced heart hypertrophy as well, thus, precaution has to be taken in prescribing rosiglitazone to obese patients.