Orientador: Lício Augusto Velloso / Dissertação (mestrado) - Universidade EStadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CarinaSolon_M.pdf: 5770065 bytes, checksum: 0bde4400dcb614663b1d93ad8738e9cf (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nas últimas décadas, a prevalência da obesidade teve um expressivo aumento no mundo, tornando-se um dos mais importantes fenômenos clínicos-epidemiológicos da atualidade. Fatores como o alto consumo calórico e diminuição no gasto energético, associados a determinantes genéticos, desempenham papel relevante na patogênese desta doença. A taurina (Tau) é conhecida por modular diversos parâmetros metabólicos, como ação e secreção da insulina e os níveis sanguíneos de colesterol. Dados recentes sugerem que Tau também pode reduzir a adiposidade corpórea em C. elegans e roedores. Desde que a adiposidade corpórea é principalmente regulada por neurônios hipotalâmicos responsivos à insulina e envolvidos no controle da fome e termogênese, nós hipotetizamos que algumas das atividades da Tau, relacionadas ao controle da gordura corpórea, pode exercer efeitos através da sua ação direta no hipotálamo de ratos. Aqui, nós mostramos que a infusão intracerebrocentricular de doses agudas de Tau reduzem a ingestão alimentar e ativam a transdução de sinal através das vias de sinalização Akt/FOXO1, JAK2/STAT3 e mTOR/AMPK/ACC. Esses efeitos são acompanhados pela modulação da expressão de NPY. Além disso, Tau pode melhorar o efeito anorexigênico da ação da insulina. Assim, o aminoácido Tau exerce uma potente ação anorexigênica no hipotálamo e melhora o efeito da insulina no controle da ingestão alimentar / Abstract: In the last decades, the obesity prevalence have a expressive increase in the world, been one of the most important actual phenomenon clinical-epidemiological. The high caloric intake and decrease of energy expenditure, associated with genetics factors play a relevant role in this disease. Taurine (Tau) is known to modulate a number of metabolic parameters such as insulin secretion and action and blood cholesterol levels. Recent data have suggested that Tau can also reduce body adiposity in C. elegans and in rodents. Since body adiposity is mostly regulated by insulin-responsive hypothalamic neurons involved in the control of feeding and thermogenesis, we hypothesized that some of the activity of Tau in the control of body fat would be exerted through a direct action in rat hypothalamus. Here, we show that the intracerebroventricular injection of an acute dose of Tau reduces food intake and activates signal transduction through the Akt/FOXO1, JAK2/STAT3 and mTOR/AMPK/ACC signaling pathways. These effects are accompanied by the modulation of expression of NPY. In addition, Tau can enhance the anorexigenic action of insulin. Thus, the aminoacid, Tau, exerts a potent anorexigenic action in the hypothalamus and enhances the effect of insulin on the control of food intake / Mestrado / Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento / Mestre em Fisiopatologia Médica

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:25:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_RafaelLudemann_D.pdf: 2850934 bytes, checksum: 04c9b4c4f0335f5418dbc5e0a6df5dea (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O balanço energético é preponderantemente controlado por regiões hipotalâmicas que recebem informações aferentes oriundas da periferia. Os estoques de energia sensibilizam neurônios hipotalâmicos que controlam a ingestão e o gasto energético, regulando assim o peso corporal. A desnutrição e a obesidade estão relacionadas ao desequilíbrio da homeostase energética. Evidências mostram que o consumo de dieta hiperlipídica (DHL) ativa vias inflamatórias no hipotálamo que prejudicam ações da insulina no controle do balanço energético. Além disso, o consumo de DHL também prejudica ações anorexigênicas da leptina e sua sinalização hipotalâmica. Neste estudo, avaliamos o consumo e o gasto energético, bem como os mecanismos moleculares e genéticos envolvidos na sinalização da insulina e leptina hipotalâmica e seu controle sobre o padrão alimentar e metabólico de camundongos submetidos à restrição protéica e alimentados com DHL. Além disso, verificamos os possíveis efeitos benéficos da suplementação com o aminoácido taurina (Tau), associado a DHL, nos perfis moleculares e fisiológicos analisados neste estudo. Para isso, logo após o desmame, camundongos C57BL/6 foram alimentados com dieta controle (14% de proteína ¿ grupo C) ou hipoprotéica (6% de proteína ¿ grupo R), sendo suplementados ou não com 5% de Tau na água de beber (grupos CT e RT). Após 6 semanas, os grupos receberam ou não DHL durante 8 semanas (grupos CHT e RHT). Animais submetidos a restrição protéica apresentaram maior sensibilidade periférica a insulina, apesar da deficiência na sensibilidade hipotalâmica deste hormônio. Os grupos em estudo apresentaram modificações na expressão de genes hipotalâmicos relacionados a defesa celular, apoptose, stress do retículo endoplasmático e controle da ingestão alimentar. Houve maior expressão gênica dos neuropeptidios orexigênicos em camundongos submetidos a restrição protéica, caracterizando hiperfagia, apesar de uma ingestão calórica normal. Camundongos DHL apresentaram hipofagia e menor expressão gênica dos neuropeptídeos anorexigênicos. Entretanto, o consumo de DHL em animais controles e desnutrido, propiciou maior ingestão calórica, culminando com aumento de peso e dos estoques de gordura. Camundongos DHL apresentaram também comprometimento da ação anorexigênica da leptina. Além disso, houve aumento da expressão protéica da uncoupling protein 1 (UCP1) no tecido adiposo marrom (TAM), assim como do quociente respiratório (QR) durante o período escuro em camundongos submetidos a restrição protéica. Por outro lado, houve diminuição da expressão protéica da UCP1 no TAM e do QR em camundongos DHL. Houve diminuição no gasto energético (GE) de animais DHL apenas na fase clara. Em conclusão, camundongos submetidos a restrição protéica apresentaram comprometimento da ação da insulina no hipotálamo, aumento da expessão dos neuropeptídios orexigênicos e do consumo alimentar. Além disso, o consumo de DHL promoveu obesidade, hipercolesterolamia, intolerância a glicose, aumento da ingestão calórica e prejuízo na ação da insulina e leptina. Entretanto, a suplementação com Tau preveniu alterações na homeostase glicêmica, no consumo calórico, na ação hipotalâmica da insulina e leptina em camundongos DHL. Por outro lado, a melhora desses padrões metabólicos mostrou-se menos eficaz em camundongos submetidos a restrição protéica. Por fim, o comprometimento do gasto energético e da atividade locomotora em animais obesos não foram restabelecidos com a suplementação de Tau / Abstract: The energy balance is mainly controlled by hypothalamic regions that receive afferent information arising from the periphery. Energy stocks sensitize hypothalamic neurons that control food intake and energy expenditure, thus regulating body weight. Malnutrition and obesity are related to an imbalance of energy homeostasis. Evidence shows that consumption of high-fat diet (HFD) activates inflammatory pathways in the hypothalamus that affect the actions of insulin in the control of energy balance. Moreover, consumption of HFD also impairs anorexigenic actions of leptin and its hypothalamic signaling. In this study, we evaluated the consumption and energy expenditure, as well as the molecular and genetic mechanisms involved in insulin and leptin signaling in the hypothalamus and its control over the food and metabolic pattern of malnourished mice fed with HFD. Furthermore, we verified the possible beneficial effects of supplementation with the amino acid taurine (Tau) associated with HFD in molecular and physiological profiles analyzed in this study. Thereunto, soon after weaning, C57BL/6 mice were fed with control diet (14% protein ¿ group C) or low protein diet (6% protein ¿ group R) and supplemented or not with 5% of Tau in the drinking water (CT and RT groups). After 6 weeks, the groups received or not HFD for 8 weeks (CHT and RHT groups). Animals subjected to protein restriction had a higher peripheral insulin sensitivity, despite the deficiency of this hormone in hypothalamic sensitivity. The study groups showed changes in hypothalamic expression of genes related to cellular defense, apoptosis, endoplasmic reticulum stress and the control of food intake. There was a higher gene expression of orexigenic neuropeptides in mice subjected to protein restriction, featuring a hyperphagia despite a normal caloric intake. HFD mice showed hypophagia and reduced gene expression of anorexigenic neuropeptides. However, consumption of HFD in controls and malnourished animals provided higher caloric intake, leading to weight gain and fat stores. HFD mice also exhibited an impaired anorexigenic effect of leptin. In addition, there was an increase in protein expression of uncoupling protein 1 (UCP1) in brown adipose tissue (BAT) and respiratory quotient (RQ) during the dark period in mice subjected to protein malnutrition. On the other hand, there was a decrease in the protein expression of UCP1 in the BAT and RQ in HFD fed mice. There was a decrease in energy expenditure (EE) in HFD animals only during the light phase. In conclusion, mice subjected to protein restriction showed an impairment of insulin action in the hypothalamus and an increase of the orexigenics neuropeptides genes expressions as well as food intake. Moreover, consumption of HFD promoted obesity, hipercolesterolamia, glucose intolerance, increased caloric intake and impaired of hypothalamic action of insulin and leptin. However, Tau supplementation prevented alterations in glucose homeostasis, caloric intake and hypothalamic action of insulin and leptin signaling in HFD mice. Moreover, the improvement in these metabolic patterns was less effective in mice subjected to protein restriction. Finally, the impairment of energy expenditure in obese animals and spontaneous locomotor activity were not restored by supplementation of Tau / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Everardo Magalhães Carneiro, Rosane Aparecida Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T08:39:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vettorazzi_JeanFranciesco_M.pdf: 1578894 bytes, checksum: 8f7aa3029a184083fe57d566c9524755 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: No acoplamento estímulo/secreção das células ?, os canais de K+ sensíveis ao ATP (KATP) e os canais de Ca2+ sensíveis à voltagem (Cav) contribuem para a geração e sustentação do potencial de ação. Alterações na sua expressão/atividade resultam em prejuízos na secreção de insulina. A restrição protéica e dieta hiperlipídica alteram o fluxo iônico e secreção de insulina nas células ?, e o aminoácido taurina (Tau) regula o fluxo iônico. O objetivo desse estudo foi caracterizar a expressão e o funcionamento dos KATP e Cav, assim como proteínas de extrusão dos grânulos de insulina em ilhotas pancreáticas de camundongos desnutridos alimentados com dieta hiperlipídica e suplementados com Tau. Camundongos machos C57Bl/6J receberam dieta controle (C) ou dieta lipoproteica (R) por 6 semanas. Em sequência metade desses grupos foi alimentados por 8 semanas com dieta hiperlipídica sem (CH e RH) ou com suplementação de 5% de Tau (CHT e RHT). Foi verificado que camundongos R tiveram menor crescimento e desenvolvimento dos órgãos. Camundongos RH e CH apresentaram aumento de peso corporal e estoques de gordura, hipercolesterolemia, intolerância à glicose e resistência à insulina. A suplementação com Tau preveniu o acúmulo de gordura e prejuízos na homeostase da glicose apenas no grupo CHT. Ilhotas isoladas de camundongos R secretaram menos insulina em resposta a 2,8 mM ou 11,1mM de glicose em associação com 30 mM de K+ ou 100 ?M de tolbutamida (Tolb). O influxo de Ca2+ em resposta à Tolb não diferiu entre ilhotas R e C. Ainda, ilhotas R tiveram redução do conteúdo total de insulina, da expressão protéica da SNAP-25, e aumento da subunidade Kir6.2 dos KATP e da sua atividade em resposta à glicose. Ilhotas CH secretaram mais insulina frente a 11,1 mM de glicose e agentes despolarizantes, associada à maior inibição dos KATP e ativação dos Cav em resposta à glicose. O grupo RH apresentou menor secreção de insulina frente a 2,8 mM de glicose e 30 mM de K+, e secreção similar ao grupo C frente a 11,1 mM de glicose e agentes despolarizantes, com aumento na expressão da SNAP-25 e inibição dos KATP em resposta à glicose. No grupo CHT houve normalização da liberação de insulina e aumento na expressão das subunidades ?1.2 e ?2 do Cav, SNAP-25 e sintaxina. Nas ilhotas RHT houve aumento na secreção de insulina frente à glicose e agentes despolarizantes, maior expressão da sintaxina e da subunidade Kir6.2 do KATP, bem como de sua inibição em resposta à glicose. Prejuízos na secreção de insulina no grupo R estão associados à menor expressão de proteínas envolvidas no processo exocitótico e aumento da expressão e atividade dos KATP. O grupo RH, com resistência à insulina similar ao grupo CH, não apresenta a mesma adaptação funcional das células ?, sem hipersecreção nesse grupo. A melhora na capacidade secretória do grupo RHT pode decorrer da ação da Tau sobre os KATP contribuindo para o adequado acoplamento estímulo/secreção e a extrusão dos grânulos de insulina via sintaxina / Abstract: In ? cells stimulus/secretion coupling, ATP-sensitive K+ channels (KATP) and voltage-sensitive Ca2+ channel (Cav) contribute to generating and sustaining the potential action. Changes in the expression or activity of these channels lead to insulin secretion impairment. Protein restriction as well as high-fat diet alters ?-cells ionic handling modifying insulin secretory profile. Taurine (Tau) regulates ion flux and improves ?-cell function. The aim of this study was to characterize the expression and function of KATP and Cav channels, as well as exocitotic proteins in isolated islets from malnourished mice submitted to high-fat diet and supplemented with Tau. Male C57Bl/6J mice received control (14% protein-C) or low-protein diet (6% protein-R) for 6 weeks. After, half of these groups were submitted to high-fat diet for 8 weeks without (CH and RH) or combined with 5% of Tau (CHT and RHT). Protein restricted mice showed lower growth and organs development. Both, CH and RH mice presented higher body weight, fat stores, hypercholesterolemia, glucose intolerance and insulin resistance. Tau supplementation prevented fat accumulation and glucose intolerance only in CHT group. Isolated islets from malnourished mice secreted less insulin in response to 2.8 mM glucose in combination with 30 mM K + or 100 ?M tolbutamide (Tolb). However, Ca2+ influx in these conditions did not differ. R group also released less insulin in response to 11.1 mM glucose in combination or not with depolarizing agents. In addition, R islets showed lower insulin and SNAP-25 protein content, whereas an increased protein expression of the Kir6.2 subunit of the KATP channel, as well as its activation during glucose stimulus. However, CH islets presented increased hormone release in the presence of 11.1 mM glucose in combination or not with depolaring agents, effect associated with enhanced KATP inhibition and Cav activation in response to glucose. RH group showed a lower insulin secretion in response to 2.8 mM glucose plus K+, and a similar secretion to C group upon 11.1 mM glucose together or not with depolarizing agents. Also, RH islets showed increased SNAP-25 protein levels. In CHT islets, Tau supplementation normalized insulin release and increased protein amount of ?1.2 and ?2 subunits of the Cav without modify its activity, and enhanced islet SNAP-25 and syntaxin protein levels. But, in RHT islets, enhanced insulin secretion in response to glucose and depolarizing agents, and increased syntaxin and Kir6.2 protein expression. In addition, RHT islets showed improved KATP inhibition and Cav activation in the presence of the sugar. In conclusion, insulin secretory dysfunction in R islets was associated with the lower expression of the exocytotic proteins and altered protein expression and activity of the KATP . Whereas, despite RH mice showed insulin resistance in a similar extent of that observed in CH mice, they did not present ?-cells functional adaptations to this condition, since RH islets did not hypersecret insulin. In addition, RHT islets presented a better secretory capacity probably due to the higher content of KATP and it inhibition induced by Tau which contributes to enhance the insulin exocytosis via syntaxin protein / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Everardo Magalhães Carneiro, Rosane Aparecida Ribeiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos-Silva_JuniaCarolinaRebelo_D.pdf: 1918048 bytes, checksum: 70dc34ec9c47cef2caa60225a914173e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A obesidade é um importante fator que predispõe ao desenvolvimento do diabetes mellitus tipo 2 (T2DM). A transição da obesidade para o T2DM é precedida pela resistência à insulina que pode se manifestar em resposta a influências ambientais, como a ingestão de dietas ricas em gorduras, ou por fatores genéticos, como a deficiência na produção do hormônio leptina. Camundongos obesos ob/ob são caracterizados pela ausência da produção do hormônio leptina e apresentam obesidade por hiperfagia. A taurina (Tau) é um aminoácido sulfatado não essencial e dentre suas várias ações biológicas destaca-se seu envolvimento na regulação da homeostase glicêmica e metabolismo energético. Nosso objetivo foi avaliar o efeito da suplementação com Tau sobre o desenvolvimento da obesidade, homeostase da glicose, estrutura e função do pâncreas endócrino em camundongos ob/ob. Foram utilizados camundongos C57 e ob/ob que beberam água (C e ob) ou 5% de Tau (CT e obT) dos 30 aos 90 dias de vida. Camundongos ob apresentaram massivo acúmulo de gordura corporal, intolerância à glicose e resistência à insulina. Essas alterações na homeostase à glicose foram acompanhadas por alterações morfológicas e funcionais adaptativas na ilhota pancreática dos camundongos ob, sendo evidenciada hipersecreção de insulina em resposta à glicose associada ao maior influxo de Ca 2+ e redução da ação da somatostina sobre a célula ?. Essa maior resposta secretória também pode estar associada à maior ação do sistema nervoso parassimpático, visto que ilhotas ob secretaram mais insulina em resposta ao agonista colinérgico, carbacol (Cch), e quando as proteínas kinases (PK)-A e C foram ativadas. Contudo, ilhotas de fêmeas ob não apresentaram redução da secreção de insulina em resposta à fenilefrina, o que sugere menor sensibilidade simpática nesse grupo. A suplementação com Tau não preveniu o desenvolvimento da obesidade, mas melhorou a tolerância à glicose, reduziu a produção hepática de glicose e aumentou a sensibilidade à insulina. Ilhotas de camundongos obT apresentaram atenuação da hipersecreção de insulina em resposta à glicose. Tal efeito pode estar associado à melhora na sensibilidade da ilhota obT à somatostatina e ao menor influxo de Ca 2+ em resposta a glicose, bem como redução da amplificação da secreção em resposta à ação da via colinérgica/PKC e a maior sensibilidade simpática na ilhota de fêmeas obT. Ainda, foi observada maior secreção de glucagon em ilhotas de camundongos ob. Essa alteração pode ser devida a alterações na excitação da célula ?, pois o grupo ob apresentou aumento da frequência de oscilações de Ca 2+ em resposta a concentrações basais e estimulatórias de glicose. Todas as alterações fisiológicas da ilhota pancreática foram acompanhadas por aumento da massa de ilhotas, células ? e ? no pâncreas de camundongos ob. A Tau reduziu a massa de ilhotas e células ?, contudo no pâncreas do grupo obT houve maior massa de células ? e ?. As modificações morfofuncionais da ilhota ob foram acompanhadas por redução da expressão gênica do glucagon, somatostatina, do GLUT-2, TRPM5, do SSTR2, e MafB, porém aumento do conteúdo de mRNA de insulina, PAX6, PDX-1 e Ngn3. A Tau normalizou a expressão dos genes do glucagon, Glut-2 e TRPM5 e aumentou a expressão de MafA, Ngn3 e NeuroD. Nossos resultados, pela primeira vez, demonstraram que a suplementação com Tau melhorou a homeostase glicêmica regulando a morfo-fisiologia das células ?, ? e ? em camundongos geneticamente obesos, indicando um possível papel do aminoácido na preservação da função pancreática endócrina e também da interação parácrina de seus hormônios na obesidade e T2DM / Abstract: Obesity is an important factor that predisposes to the development of type 2 diabetes mellitus (T2DM). The transition from obesity to T2DM is preceded by insulin resistance which can manifest in response to environmental influences such as the intake of high-fat diets or genetic factors, such as deficiency in the production of leptin. Obese (ob/ob) mice are characterized by the absence of production of leptin and become obese due to severe hyperfagia. Taurine (Tau) is a non-essential amino acid and among its various biological actions stands out its involvement in the regulation of glucose homeostasis and energy metabolism. Our aim was to evaluate the effect of Tau supplementation upon the development of obesity, glucose homeostasis, structure and function of the endocrine pancreas in ob/ob mice. We used C57 and ob/ob who drank water (C and ob) or 5% of Tau (CT and obT) from 30 to 90 days of age. Ob mice showed massive accumulation of body fat, glucose intolerance and insulin resistance. These changes in glucose homeostasis were followed by adaptive morphological and functional changes in the pancreatic islet from ob mice with hypersecretion of insulin in response to glucose associated with increased Ca 2+ influx and a reduction in somatostatin action on the ? cell. This increased secretory response was also associated with increased activity of the parasympathetic nervous system, as ob islets secrete more insulin in response to the cholinergic agonist carbachol (Cch), and when protein kinases (PK) -A and C pahtways were activated. However, female ob islets showed no reduction in insulin secretion in response to phenylephrine, suggesting diminished sympathetic sensitivity in this group. Tau supplementation did not prevent the development of obesity, but improved glucose tolerance, reduced hepatic glucose production and increased insulin sensitivity. Islets from obT mice showed attenuation of hypersecretion of insulin in response to glucose. This effect may be associated with improved sensitivity of obT islet to somatostatin and lower Ca 2+ influx in response to glucose and reduced the amplification of insulin secretion in response to cholinergic/PKC pathway and increased sympathetic sensitivity in islets from female obT mice. Moreover, we observed higher glucagon secretion in islets from ob mouse and this change may be due to changes in the excitement of ? cell because the ob group increased frequency of Ca 2+ oscillations in response to basal and stimulatory concentrations of glucose. All physiological changes were accompanied by an increase in islet, ? and ? cells masses in the pancreas from ob mice. Tau reduced the mass of islets and ? cells, however there was a higher content of ? and ? cells masses in obT. Morphological and functional modifications in islets from ob mice were accompanied by reduced gene expression of glucagon, somatostatin, GLUT-2, TRPM5, SSTR2, and MafB, but increased mRNA content of insulin, PAX6, PDX-1 and Ngn3. Tau normalized gene expression of glucagon, TRPM5 and GLUT-2 and increased the expression of MafA, Ngn3 and NeuroD. Our results indicate, for the first time, that supplementation with Tau improves glucose homeostasis by regulating the morphology and physiology of ?, ? and ? cells in ob mice, indicating a possible therapeutic role for preservation of pancreatic endocrine function in obesity and T2DM / Doutorado / Fisiologia / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

A disponibilidade de beta-alanina é o fator limitante para a síntese intramuscular de carnosina. Dessa maneira, aumentar a disponibilidade de beta-alanina para o músculo esquelético é a estratégia mais eficaz para aumentar o conteúdo de carnosina muscular. Postula-se que o transportador de beta-alanina (TauT) possa ser estimulado pela insulina. Para testar essa hipótese, examinamos se a captação de beta-alanina pelo músculo esquelético de humanos é influenciada pela hiperinsulinemia, controlando as concentrações de insulina e beta-alanina no plasma através de infusão intravenosa aguda de beta-alanina. Realizamos um estudo crossover e contrabalanceado em 12 homens jovens e saudáveis (27,5±5,1 anos). Os participantes compareceram ao laboratório em duas ocasiões separadas por 10 semanas de whashout. A beta-alanina foi infundida por via intravenosa em ambos os ensaios por 150 min a uma taxa de 0,11 g.kg.min-1. Em um ensaio, a técnica de clamp euglicêmico hiperinsulinêmico foi usada para obtermos concentrações elevadas de insulina (AI), enquanto que no outro ensaio, foram mantidas concentrações de insulina em jejum (BI). Antes e 30 minutos após a infusão de beta-alanina, amostras de músculo (biópsias percutâneas) foram coletadas para determinar o conteúdo de beta-alanina e carnosina. Coletas sanguíneas foram realizadas antes (0), 10, 30, 60, 90, 120, 150 e 30 min (180) após a infusão para análise de insulina e beta-alanina plasmáticas. Urina 24 h foi coletada após o período de infusão para análise de beta-alanina. Não houve diferenças significantes entre os ensaios na concentração de beta-alanina plasmática (p=0,20), de beta-alanina muscular (p=0,72), de carnosina muscular (p=0,82) e de beta-alanina urinária (p= 0,92). A hiperinsulinemia não aumentou a captação de beta-alanina para o músculo esquelético, nem aumentou a retenção de beta-alanina corporal, pelo menos quando as concentrações de beta-alanina excederam a Vmax do TauT. Nossas descobertas sugerem que as estratégias de suplementação de beta-alanina que manipulam as concentrações de insulina provavelmente apresentam relevância clínica limitada / Beta-alanine availability is limiting for the intramuscular synthesis of carnosine. Thus, increasing beta-alanine availability to skeletal muscle is the most effective strategy to increase muscle carnosine content. It has been postulated that the transmembrane transporter of beta-alanine (TauT) could be stimulated by insulin. To test this hypothesis, we examined whether the beta-alanine uptake by human muscle is influenced by hyperinsulinemia by controlling both insulin and beta-alanine concentrations in plasma via intravenous infusion of beta-alanine. We conducted a counterbalanced crossover study in 12 young men (27.5 ± 5.1 yr). Participants attended to the laboratory on two separated occasions, 10 weeks apart. beta-alanine was intravenously infused on both trials for 150 min at a rate of 0.11 g.kg.min-1. In one trial, a hyperinsulinemic-euglycemic clamp was used to main high insulin concentrations (HI) whereas fasting insulin concentrations (LI) was maintained in the other trial. Before and 30 min after infusion, muscle samples (percutaneous biopsies) were taken to determine beta-alanine and carnosine content. Blood samples were taken before (0), 10, 30, 60, 90, 120, 150 e 30 min (180) after the infusion for plasma insulin and beta-alanine analysis. 24 h urine was colleted after infusion for beta-alanine analysis. No significant differences in plasma beta-alanine (p=0.20), muscle beta-alanine (p=0.72), muscle carnosine (p=0.82) and urinary beta-alanine (p=0.92) were shown between conditions. Hyperinsulinemia did not increase beta-alanine uptake to muscle tissue and bodily tissues, nor did it increase whole-body beta-alanine retention, at least when beta-alanine concentrations exceed the Vmax of TauT. Our findings suggest that beta-alanine supplementation strategies that maniupulate insulin concentrations are probably of limited clinical relevance

O sistema imunológico preserva a integridade do organismo perante o ambiente que ele está inserido. As reações imunológicas são essenciais para controle e eliminação da infecção, no entanto se os mecanismos contra regulatórios da resposta imunológica forem superados, a homeostasia pode falhar levando a um desequilíbrio no processo de reparo do organismo, podendo causar danos, insuficiência de órgão e até a morte. Muitos estudos têm demonstrado a interação entre o sistema imunológico e os aminoácidos. Visto que a glutamina é utilizada como substrato energético para enterócitos, além de fornecer nitrogênio para síntese de purinas e pirimidinas para proliferação celular e a taurina participa da hemostasia, estabilização de membranas, mobilização de cálcio, além de ser importante agente antioxidante, nos propusemos nesse trabalho investigar os efeitos da glutamina e taurina sobre aspectos relacionados a resposta imunológica de células da linhagem Raw 264.7. Para tanto foram avaliadas: viabilidade celular; a capacidade proliferativa e o ciclo celular; a capacidade de síntese de citocinas: IL-1 α, IL-1β, IL-6, IL-10 e TNF-α e a expressão do fator de transcrição NFκB, bem como de seu inibidor IκBα. Foi possível observar aumento da viabilidade e proliferação celular para células tratadas com glutamina, entretanto não foi observado o mesmo efeito para taurina. Quando ambos aminoácidos foram associados, houve prevalência dos efeitos da glutamina. Observamos neste trabalho, que houve uma tendência da diminuição de expressão da relação de p-NFκB/NFκB quando se aumentou a concentração de glutamina. Paralelamente, o mesmo foi encontrado para relação p-IκB/IκB. Esses resultados corroboram com os resultados encontrados na produção das citocinas pró-inflamatórias IL-1α, Il-1β e TNF-α, uma vez que ao aumentarmos a concentração de glutamina bem como glutamina e taurina, observamos menor produção das mesmas. Complementarmente, encontramos resultados opostos para a citocina anti-inflamatória IL-10, a qual teve maior síntese em resposta ao aumento da concentração dos aminoácidos. Portanto concluímos que tanto a glutamina quanto a taurina possuem capacidade de modular aspectos da resposta imunológica de células Raw 264.7. / The immune system protect the body\'s integrity to the environment it is inserted. The immune responses are essential for control and elimination of infection, however if the mechanisms against regulatory immune response are overcome, homeostasis may fail leading to an imbalance in the repair of the body process and may cause damage, organ failure and even death. Many studies have demonstrated the interaction between the immune system and amino acids. Since glutamine is used as an energy substrate for the enterocytes and provides nitrogen to purine and pyrimidine synthesis to cell proliferation and taurine participates of hemostasis, stabilization of membranes, calcium mobilization, and besides being an important antioxidante, this work aimed to study the effects of glutamine and taurine in some aspects of the immune response of RAW 264.7 cell line. Therefore, we evaluated: cell viability; the proliferative capacity and the cell cycle phases; cytokine synthesis capacity: IL-1 α, IL-β, IL-6, IL-10 and TNF-α, as well as the expression of the transcription factor NFkB and its inhibitor IκBα. It was possible to observe increased cell viability as well as proliferation in cells treated with glutamine, but was not observed the same effect in cells treated with taurine. When cells were treated with both amino acids, there was a prevalence of the effects of glutamine. We observed in this study, a trend of decreasing expression of p-NFκB/ NFκB relationship when cells were treated with higher concentration of glutamine. In parallel, the same was found for p-IκB / IκB relationship. These results corroborate wih the results about the production of pro-inflammatory cytokines IL-1α, IL-1β and TNF-α, since by increasing concentration of glutamine as well as glutamine and taurine, we observed reduced production of this cytokines. In addition, we found opposite results for the anti-inflammatory cytokine IL-10 which had higher production in response to increased concentration amino acids treatment. Therefore we conclude that both glutamine and taurine have the capacity to modulate some aspects in the immune response of RAW 264.7 cell.

A doença do xarope do bordo é causada pela deficiência na atividade do complexo desidrogenase dos α-cetoácidos de cadeia ramificada, levando ao acúmulo dos aminoácidos de cadeia ramificada leucina, isoleucina e valina e de seus α- cetoácidos correspondentes nos tecidos e fluidos corporais. Os pacientes podem apresentar atraso no desenvolvimento psicomotor e retardo mental. A patofisiologia da doença não é bem compreendida, contudo, o acúmulo do metabólito tóxico leucina induz alterações metabólicas associadas aos sintomas clínicos. Além disso, a capacidade antioxidante está reduzida nestes pacientes. Creatina, piruvato e taurina são potentes antioxidantes em sistemas biológicos e protegem a célula contra os danos causados pelo estresse oxidativo. Portanto, neste estudo, investigamos os efeitos da administração de leucina e da coadministração de creatina mais piruvato e de taurina em alguns parâmetros da rede de fosforiltransferência e de estresse oxidativo em córtex e hipocampo de ratos. A administração de leucina induziu estresse oxidativo com o aumento de radicais livres, e diminuiu a atividade das enzimas piruvato cinase, adenilato cinase, hexocinase, gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase, creatina cinase citosólica e creatina cinase mitocondrial. A coadministração de creatina mais piruvato e de taurina foi capaz de prevenir as alterações causadas pela administração de leucina sobre o estresse oxidativo e as enzimas tiólicas da rede de fosforiltransferência. As correlações significativas entre alguns parâmetros de estresse oxidativo e as enzimas da rede de fosforiltranferência sugerem que a diminuição na atividade das enzimas ocorre devido ao aumento das espécies reativas. Portanto, é possível sugerir que os efeitos nocivos que a leucina causa no cérebro possa contribuir para a disfunção neurológica observada em pacientes com a doença do xarope do bordo, e é possível que a suplementação com creatina, piruvato e taurina possa ser benéfica a estes pacientes. / Maple Syrup Urine Disease is caused by the deficiency of branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex activity leading to accumulation of the branched-chain amino acids leucine, isoleucine and valine and their corresponding branched-chain α-keto acids in tissues and body fluids. The affected patients may present psychomotor development delay and mental retardation. The pathophysiology of this disease is not entirely understood. However, the accumulation of toxic metabolite leucine induces profound metabolic alterations and impairment of energy homeostasis associated with clinical symptoms. Moreover, the antioxidant capacity is decreased in these patients. Creatine, pyruvate, and taurine plays a critical role in brain function and are potent antioxidants in biological systems, contributing to cellular protection against oxidative stress. In this study, we investigated the effects of leucine administration and coadministration of creatine plus pyruvate and taurine on some parameters of phosphoryl transfer network and oxidative stress in cerebral cortex and hippocampus of rats. Leucine-induced oxidative stress and diminished the activities of pyruvate kinase, adenylate kinase, hexokinase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, cytosolic creatine kinase, and mitochondrial creatine kinase. Coadministration of creatine plus pyruvate and taurine prevented the alterations provoked by leucine administration on the oxidative stress and the thiol-containing enzymes of phosphoryl transfer network. Significant correlations between some parameters of oxidative stress and the enzymes of the phosphoryl transfer network suggest that the diminution of the enzymes activities is possible due to increase in free radicals. It is possible that these effects of leucine may contribute to the neurological dysfunction observed in patients affected by Maple Syrup Urine Disease. In this case, it is possible that creatine plus pyruvate and taurine supplementation could benefit to the patients.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-29Bitstream added on 2014-06-13T19:27:27Z : No. of bitstreams: 1 nobrega_mp_me_arafcf.pdf: 218413 bytes, checksum: d256ec81f8a403994d54fe3345cf600b (MD5) / A taurina é um aminoácido livre, abundante no meio intracelular, sendo indispensável para felinos e condicionalmente indispensável em humanos. É um composto final do metabolismo dos aminoácidos sulfurados (metionina e cisteína). Suas funções principais são osmorregulação, modulação do cálcio iônico, estabilização da membrana plasmática, detoxificação dos ácidos biliares, desenvolvimento do sistema nervoso central e da retina, neurotransmissor inibitório, imunomodulação e atividade antioxidante, diminuição da formação do ácido hipocloroso (HOCl-) na eclosão fagocitária e, também, possível modulação das citocinas pró-inflamatórias. Acredita-se que por meio da suplementação de taurina ocorrerão alterações no desempenho físico e oxidação de nutrientes em atletas de natação. O objetivo do presente trabalho é avaliar a taxa de oxidação de nutrientes em repouso, bem como o desempenho físico e a ingestão energética antes e após a suplementação de taurina durante o período de treinamento. Será avaliado o efeito da suplementação de taurina por oito semanas em 16 atletas nadadores de elite, do sexo masculino de Ribeirão Preto. Foram realizadas medidas de calorimetria indireta, oxidação de nutrientes e nitrogênio urinário, avaliação da taurina plasmática, avaliação da ingestão alimentar e avaliação de desempenho através de medidas de lactato. Os valores de taurina plasmática apresentaram diferença estatística. O lactato aumentou no grupo que recebeu taurina, sendo que este aumento apresentou diferença estatística, as outras variáveis não apresentaram diferenças. Conclui-se que a suplementação de taurina... / Taurine is a free amino acid, abundant intracellularly, that is essential for cats and conditionally essential for humans. Thus, it is believed that taurine supplementation is able to promote positive changes in physical performance and oxidation of nutrients in elite swimmers. The purpose of this study is to evaluate the rate of oxidation of nutrients at rest as well as physical performance and energy intake before and after supplementation of taurine throughout the training period. The effect of taurine supplementation was assessed for eight weeks in 16 elite male swimmers from Ribeirão Preto. Measurements of indirect calorimetry, oxidation of nutrients and urinary nitrogen were performed and the assessments of plasma taurine and food intake as well as the performance evaluation through measurements of lactate. The values of plasma taurine showed statistical difference. Lactate increased in the group that received taurine, whereas this increase showed statistical difference, the other variables showed no differences. It is concluded that taurine supplementation increased plasma concentration of taurine, however caused no... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Júlio Sérgio Marchini / Coorientador: Ellen Cristini de Freitas / Banca: Thais Borges Cesar / Banca: Enrico Fuini Puggina / Resumo: A taurina é um aminoácido livre, abundante no meio intracelular, sendo indispensável para felinos e condicionalmente indispensável em humanos. É um composto final do metabolismo dos aminoácidos sulfurados (metionina e cisteína). Suas funções principais são osmorregulação, modulação do cálcio iônico, estabilização da membrana plasmática, detoxificação dos ácidos biliares, desenvolvimento do sistema nervoso central e da retina, neurotransmissor inibitório, imunomodulação e atividade antioxidante, diminuição da formação do ácido hipocloroso (HOCl-) na eclosão fagocitária e, também, possível modulação das citocinas pró-inflamatórias. Acredita-se que por meio da suplementação de taurina ocorrerão alterações no desempenho físico e oxidação de nutrientes em atletas de natação. O objetivo do presente trabalho é avaliar a taxa de oxidação de nutrientes em repouso, bem como o desempenho físico e a ingestão energética antes e após a suplementação de taurina durante o período de treinamento. Será avaliado o efeito da suplementação de taurina por oito semanas em 16 atletas nadadores de elite, do sexo masculino de Ribeirão Preto. Foram realizadas medidas de calorimetria indireta, oxidação de nutrientes e nitrogênio urinário, avaliação da taurina plasmática, avaliação da ingestão alimentar e avaliação de desempenho através de medidas de lactato. Os valores de taurina plasmática apresentaram diferença estatística. O lactato aumentou no grupo que recebeu taurina, sendo que este aumento apresentou diferença estatística, as outras variáveis não apresentaram diferenças. Conclui-se que a suplementação de taurina... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Taurine is a free amino acid, abundant intracellularly, that is essential for cats and conditionally essential for humans. Thus, it is believed that taurine supplementation is able to promote positive changes in physical performance and oxidation of nutrients in elite swimmers. The purpose of this study is to evaluate the rate of oxidation of nutrients at rest as well as physical performance and energy intake before and after supplementation of taurine throughout the training period. The effect of taurine supplementation was assessed for eight weeks in 16 elite male swimmers from Ribeirão Preto. Measurements of indirect calorimetry, oxidation of nutrients and urinary nitrogen were performed and the assessments of plasma taurine and food intake as well as the performance evaluation through measurements of lactate. The values of plasma taurine showed statistical difference. Lactate increased in the group that received taurine, whereas this increase showed statistical difference, the other variables showed no differences. It is concluded that taurine supplementation increased plasma concentration of taurine, however caused no... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-11-07Bitstream added on 2015-03-03T12:06:47Z : No. of bitstreams: 1 000806991_20151107.pdf: 386455 bytes, checksum: b7f03e3b958479285cf406825702427a (MD5) Bitstreams deleted on 2015-11-10T12:03:42Z: 000806991_20151107.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-11-10T12:04:30Z : No. of bitstreams: 1 000806991.pdf: 5266870 bytes, checksum: 4d7e003b068560cb7e9a4216d552fceb (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As proteínas são macromoléculas complexas de alto peso molecular e que desempenham inúmeras funções nas células. Estas funções podem ser comprometidas caso ocorram modificações nas suas estruturas. Fatores físicos e químicos podem provocar estas alterações, inclusive processos oxidativos mediados por espécies reativas de oxigênio. Entre essas modificações destaca-se a formação de proteínas amiloidais que estão relacionadas a diversas doenças como Parkinson e Alzheimer. O ácido hipocloroso (HOCl) e o ácido hipobromoso (HOBr) são oxidantes gerados pela ativação de leucócitos e há abundantes relatos de seus efeitos deletérios sobre proteínas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar as alterações estruturais e funcionais na proteína lisozima provocadas por sua oxidação através dos ácidos hipo-halosos, HOCl, HOBr e por suas haloaminas, taurina cloramina (Tau-NHCl), taurina bromamina (Tau-NHBr) e taurina dibromamina (Tau-NBr2). A oxidação de lisozima pela adição de Tau-NHBr ou Tau-NBr2 (excesso molar de quatro vezes) causou depleção completa da sua fluorescência intrínseca, entretanto, os ácidos HOCl e HOBr causaram a redução de apenas 40% e 50% respectivamente. Em contraste com o seu precursor, Tau-NHCl, foi incapaz de oxidar a lisozima. As haloaminas foram cerca de duas vezes mais eficazes como inibidores da atividade enzimática do que os seus precursores HOCl e HOBr. Por outro lado, os ácidos foram mais eficazes na promoção da agregação de lisozima, efeito este, evidenciado pelo aumento da turbidez, espalhamento de luz e anisotropia de fluorescência da proteína. Os agregados apresentaram propriedades espectroscópicas que sugeriram a formação de estruturas amiloidais, como foi observado pelo ensaio de Tioflavina T. Em contraste com os ácidos hipo-halosos, as haloaminas foram inibidores parciais da formação de proteínas amiloides. Em conclusão, estes resultados sugerem ... / Proteins are complex macromolecules of high molecular weight and performing numerous functions in cells. These functions may be compromised if there are any modifications in their structures. Physical and chemical factors may cause these changes, including oxidative processes mediated by reactive oxygen species. Among these changes was the formation of amyloid proteins that are related to various diseases such as Parkinson's and Alzheimer's. The hypochlorous acid (HOCl) and hipobromous acid (HOBr) are oxidants generated by the activation of leukocytes and there are abundant reports of their deleterious effects on proteins. In this context this work aimed to study the structural and functional changes in the protein lysozyme caused by their oxidation through hypohalous acids, HOCl, HOBr, and haloamines taurine Chloramine (Tau-NHCl), taurine monobromamine (Tau-NHBr) and taurine dibromamine (Tau-NBr2). The oxidation of lysozyme by addition of Tau-NHBr or Tau-NBr2 (molar excess of four times) caused complete depletion of its intrinsic fluorescence, however, the acids HOCl and HOBr caused a reduction of only 40% and 50% respectively. In contrast to its precursor, Tau-NHCl was unable to oxidise the lysozyme. The haloamines were about twice as effective inhibitors of enzyme activity than their precursors HOCl and HOBr. On the other hand, the acids were more effective in promoting aggregation of lysozyme, this effect, evidenced by increased turbidity, light scattering and fluorescence anisotropy of the protein. The aggregates presented spectroscopic properties that suggested the formation of amyloid structures, as noted by thioflavin t test. In contrast with hypohalous acids, the haloamines were partial formation of protein inhibitors became. In conclusion, these results suggest that HOBr, like their haloamines Tau-NHBr and Tau-NBr2, are selective with regard to oxidation of tryptophan residues in proteins. This particularity directly affects ...