The accurate inheritance of genetic material depends upon the establishment and maintenance of sister chromatid cohesion. Replicated chromosomes are topologically encircled by the large, tripartite protein complex cohesin, allowing bi-orientation in mitosis. To entrap and reversibly dissociate from DNA, the annular complex structure must be disrupted at either the hinge domain between Smc1 and Smc3, or the interfaces created by the kleisin subunit Scc1 bridging the two ABC-like ATPase domains. The aim of this work was to characterise the cohesin complex loading and releasing mechanisms by examining the biochemical requirements for these processes. Although the identity of a chromosomal cofactor could not be assigned, the loading reaction was found to necessitate engagement of ATPase domains in an ATP-dependent manner. Notions of allosteric modulation of ATP binding and NBD engagement by acetylation were discredited. Likewise, a direct and stable physical association of hinge domains with NBDs was shown to be an unlikely conformational intermediate in a reaction thought to promote hinge opening for loading of cohesin onto DNA. The Smc3-Scc1 kleisin interface might be exploited during the opposing process of release of cohesin from DNA. Therefore, a novel protein- protein cross-linking system was adapted for use in S. cerevisiae, with a view to (1) confirming the well-founded role of hinge dissociation in topological entrapment, and (2) validating the Smc3- Scc1 interface as the recently conjectured exit gate. Despite promising preliminary kinetics in vitro, the SpyTag-SpyCatcher system was considerably less efficient in vivo. It was thus deemed unsuitable in its current format for investigating the process of interface dissociation in live cells. Finally, the large, cohesin complex-associated HEAT repeat protein Pds5 has been either speculated or shown to participate in all of the aforementioned processes, potentially modulating the hinge and Smc-kleisin interfaces. Acting as a regulatory node in cohesin function, it was pursued as an informative target for structural studies. Although no diffractive material could be obtained, Pds5 was confirmed to bind a short, N-terminal sequence of Scc1 and was in turn bound at its N- terminus by Wapl. Together, these findings contribute to defining the structures and states of the cohesin complex.

Energetic efficiency is important for health (e.g. genesis of obesity in humans), socio-economically important for meat production systems (e.g. feed cost to produce high quality protein) and important for the environment (e.g. use of natural resources and production of green house gases for meat production). Mitochondria are organelles that play an essential role in cellular metabolism and homeostasis related to energy utilization. These processes involve several proteins to ensure continuous availability of energy to the cells. The Shc proteins play a key role in substrate oxidation and energy metabolism. Additionally, the mitochondrial uncoupling proteins (UCPs) participate in physiological processes that may account for variation in energy expenditures in tissues. However, the mechanisms behind energy expenditure in animals are largely unknown. Thus, in order to study the energy metabolism and mitochondria function, studies using a nutritional, biochemical and molecular approaches were conducted with mice and cattle. The purpose of the first study was to determine if Shc proteins influence the metabolic response to acute (5-7 days) feeding of a high fat diet (HFD). To this end, whole animal energy expenditure and substrate oxidation were measured in the Shc knockout (ShcKO) and wild-type (WT) male mice consuming either a control or HFD diet. The activities of enzymes of glycolysis, the citric acid cycle, electron transport chain (ETC), and &beta;-oxidation were investigated in liver and skeletal muscle. The study showed that ShcKO increases (P < 0.05) energy expenditure (EE) adjusted for either total body weight or lean mass. This change in EE could explain the decrease in weight gain observed in ShcKO versus WT mice fed an HFD. Thus, our results indicate that Shc proteins should be considered as potential targets for developing interventions to mitigate weight gain on HFD by stimulating EE. Although decreased levels of Shc proteins influenced the activity of some enzymes in response to high fat feeding, such as increasing the activity of acyl-CoA dehydrogenase, it did not produce concerted changes in enzymes of glycolysis, citric acid cycle or the ETC. However, the physiological significance of these changes in enzyme activities remains to be determined. The purpose of experiment 2 was to study the association among heat production, blood parameters and mitochondrial DNA (mtDNA) copy number in Nellore bulls with high and low residual feed intake (RFI). The RFI values were obtained by regression of dry mater intake (DMI) in relation to average daily gain and mid-test metabolic body weight. Thus, 18 animals (9 in each group) were individually fed in a feedlot for 98 days. The heart rate (HR) of bulls was monitored for 4 consecutive days and used to calculate the estimated heat production (EHP). Electrodes were fitted to bulls with stretch belts and oxygen consumption was obtained using a facemask connected to the gas analyzer and HR was simultaneously measured for 15 minutes period. Daily EHP was calculated multiplying oxygen pulse (O2P) by the average HR, assuming 4.89 kcal/L of O2. Blood parameters such as hematocrit, hemoglobin, and glucose were assayed between 45 and 90 days. Immediately after slaughter, liver, muscle and adipose tissues (subcutaneous and visceral fat) were collected and, subsequently, mtDNA copy number per cell was quantified in tissues by quantitative real-time PCR. The proteome of hepatic tissue and levels of mitochondrial UCPs were also investigated. We found similar EHP and O2 consumption between RFI groups, while low RFI bulls (more efficient in feed conversion) shown lower HR, hemoglobin and hematocrit percentage (P < 0.05), confirming previous data from our group. In addition, 71 protein spots in liver were differentially expressed (P < 0.05) and no differences were detected for UCPs levels between RFI groups. Finally, there was no association between amounts of mtDNA and the RFI phenotypes, suggesting that mitochondrial abundance in liver, muscle, and adipose tissue was similar between efficient and inefficient groups. However, additional studies to confirm this hypothesis are needed. / A eficiência energética é importante para a saúde humana (gênese da obesidade), sistemas de produção de carne (custo dos alimentos para produzir proteínas de alta qualidade) e para o meio ambiente (uso de recursos naturais e mitigação de gases de efeito estufa). As mitocôndrias são organelas que desempenham papel central no metabolismo e homeostase relacionada a utilização da energia. Nas células, diversas proteínas são importantes para melhorar a eficiência energética. Como exemplos, as proteínas de sinalização Shc são fundamentais na oxidação de substratos e metabolismo energético e, nas mitocôndrias, existem as proteínas desacopladoras (UCPs), que participam do gasto energético e produção de calor. Entretanto, os mecanismos que controlam o gasto energético nos animais ainda é bastante desconhecido. Assim, para estudar o metabolismo energético e a função das mitocôndrias foram conduzidos dois estudos utilizando-se estratégias nutricionais, bioquímicas e moleculares com camundongos (1) e bovinos (2). Objetivou-se, no estudo 1, determinar se as proteínas Shc influenciam a resposta metabólica à alimentação contendo dieta rica em gordura (HFD) por 7 dias. Enzimas da via glicolítica, ciclo de Krebs, cadeia transportadora de elétron (CTE) e &beta;-oxidação foram analisadas no fígado e músculo de camundongos com baixa expressão de Shc (knockout ou ShcKO) e comuns (wild-type ou WT) submetidos à uma dieta controle ou à HFD. O gasto energético foi medido por câmara calorimétrica de respiração nos animais. O genótipo ShcKO apresentou maior gasto energético (P < 0.05) ajustado para o peso corporal total ou massa magra. Essa mudança poderia explicar o menor ganho de peso observado no genótipo ShcKO comparado ao WT quando consumindo a HFD. Esses resultados sugerem que as proteínas Shc podem contribuir no desenvolvimento de estratégias para mitigar o ganho de peso. Embora a redução dos níveis de Shc (ShcKO) tenha modificado a atividade de enzimas da &beta;-oxidação em resposta a HFD, tal condição não produziu mudanças semelhantes na via glicolítica, ciclo de Krebs ou CTE. Por isso, mais estudos são necessários para compreender a significância fisiológica dessas alterações. No experimento 2, objetivou-se estudar a associação entre produção de calor, variáveis sanguíneas e número de cópias de DNA mitocondrial (mtDNA) em bovinos Nelore agrupados pelo consumo alimentar residual (CAR). O CAR foi obtido por regressão do consumo de matéria seca em relação ao ganho de peso diário e peso metabólico do teste de desempenho (fase de crescimento). Assim, 18 bovinos (9 alto CAR versus 9 baixo CAR) foram confinados em baias individuais por 98 dias (fase de terminação). Os batimentos cardíacos (BC) dos bovinos foram monitorados por quatro dias consecutivos e, então, utilizados para o cálculo da produção de calor estimada (PCe). O consumo e pulso de oxigênio (O2) foram obtidos por meio de analisador de gás conectado à uma máscara facial, com medição simultânea dos BC por 15 minutos. A PCe diária foi calculada por multiplicação do pulso de O2 pela média dos BC, assumindo-se a constante 4.89 kcal/L de O2. Foram analisadas variáveis sanguíneas como hematócrito, hemoglobina e glicose (alto vs. baixo CAR). Imediatamente após o abate dos animais, amostras de fígado, músculo e tecido adiposo foram coletadas para determinação do mtDNA por PCR em tempo real. Adicionalmente, o proteoma do tecido hepático e os níveis de UCPs nos tecidos foram também investigados. Não houve diferença para PCe e consumo de O2 (P > 0.05) entre os grupos experimentais, entretanto, os animais baixo CAR (mais eficientes em conversão alimentar) demonstraram menor BC, concentração de hemoglobina e percentagem de hematócrito (P < 0.05), confirmando resultados previamente observados em nossos estudos. No fígado, 71 spots proteicos foram diferentes (P < 0.05) entre os grupos alto e baixo CAR, mas nenhuma diferença foi observada para os níveis de UCPs no músculo, fígado ou tecido adiposo. Por fim, não existiu diferença (P > 0.05) entre o número de cópias do mtDNA por célula entre os fenótipos estudados, sugerindo que o número de mitocôndrias e possivelmente a fosforilação oxidativa foi semelhante entre os grupos de animais eficientes e ineficientes. Contudo, são necessários estudos adicionais para confirmar essa hipótese.

Energetic efficiency is important for health (e.g. genesis of obesity in humans), socio-economically important for meat production systems (e.g. feed cost to produce high quality protein) and important for the environment (e.g. use of natural resources and production of green house gases for meat production). Mitochondria are organelles that play an essential role in cellular metabolism and homeostasis related to energy utilization. These processes involve several proteins to ensure continuous availability of energy to the cells. The Shc proteins play a key role in substrate oxidation and energy metabolism. Additionally, the mitochondrial uncoupling proteins (UCPs) participate in physiological processes that may account for variation in energy expenditures in tissues. However, the mechanisms behind energy expenditure in animals are largely unknown. Thus, in order to study the energy metabolism and mitochondria function, studies using a nutritional, biochemical and molecular approaches were conducted with mice and cattle. The purpose of the first study was to determine if Shc proteins influence the metabolic response to acute (5-7 days) feeding of a high fat diet (HFD). To this end, whole animal energy expenditure and substrate oxidation were measured in the Shc knockout (ShcKO) and wild-type (WT) male mice consuming either a control or HFD diet. The activities of enzymes of glycolysis, the citric acid cycle, electron transport chain (ETC), and &beta;-oxidation were investigated in liver and skeletal muscle. The study showed that ShcKO increases (P < 0.05) energy expenditure (EE) adjusted for either total body weight or lean mass. This change in EE could explain the decrease in weight gain observed in ShcKO versus WT mice fed an HFD. Thus, our results indicate that Shc proteins should be considered as potential targets for developing interventions to mitigate weight gain on HFD by stimulating EE. Although decreased levels of Shc proteins influenced the activity of some enzymes in response to high fat feeding, such as increasing the activity of acyl-CoA dehydrogenase, it did not produce concerted changes in enzymes of glycolysis, citric acid cycle or the ETC. However, the physiological significance of these changes in enzyme activities remains to be determined. The purpose of experiment 2 was to study the association among heat production, blood parameters and mitochondrial DNA (mtDNA) copy number in Nellore bulls with high and low residual feed intake (RFI). The RFI values were obtained by regression of dry mater intake (DMI) in relation to average daily gain and mid-test metabolic body weight. Thus, 18 animals (9 in each group) were individually fed in a feedlot for 98 days. The heart rate (HR) of bulls was monitored for 4 consecutive days and used to calculate the estimated heat production (EHP). Electrodes were fitted to bulls with stretch belts and oxygen consumption was obtained using a facemask connected to the gas analyzer and HR was simultaneously measured for 15 minutes period. Daily EHP was calculated multiplying oxygen pulse (O2P) by the average HR, assuming 4.89 kcal/L of O2. Blood parameters such as hematocrit, hemoglobin, and glucose were assayed between 45 and 90 days. Immediately after slaughter, liver, muscle and adipose tissues (subcutaneous and visceral fat) were collected and, subsequently, mtDNA copy number per cell was quantified in tissues by quantitative real-time PCR. The proteome of hepatic tissue and levels of mitochondrial UCPs were also investigated. We found similar EHP and O2 consumption between RFI groups, while low RFI bulls (more efficient in feed conversion) shown lower HR, hemoglobin and hematocrit percentage (P < 0.05), confirming previous data from our group. In addition, 71 protein spots in liver were differentially expressed (P < 0.05) and no differences were detected for UCPs levels between RFI groups. Finally, there was no association between amounts of mtDNA and the RFI phenotypes, suggesting that mitochondrial abundance in liver, muscle, and adipose tissue was similar between efficient and inefficient groups. However, additional studies to confirm this hypothesis are needed. / A eficiência energética é importante para a saúde humana (gênese da obesidade), sistemas de produção de carne (custo dos alimentos para produzir proteínas de alta qualidade) e para o meio ambiente (uso de recursos naturais e mitigação de gases de efeito estufa). As mitocôndrias são organelas que desempenham papel central no metabolismo e homeostase relacionada a utilização da energia. Nas células, diversas proteínas são importantes para melhorar a eficiência energética. Como exemplos, as proteínas de sinalização Shc são fundamentais na oxidação de substratos e metabolismo energético e, nas mitocôndrias, existem as proteínas desacopladoras (UCPs), que participam do gasto energético e produção de calor. Entretanto, os mecanismos que controlam o gasto energético nos animais ainda é bastante desconhecido. Assim, para estudar o metabolismo energético e a função das mitocôndrias foram conduzidos dois estudos utilizando-se estratégias nutricionais, bioquímicas e moleculares com camundongos (1) e bovinos (2). Objetivou-se, no estudo 1, determinar se as proteínas Shc influenciam a resposta metabólica à alimentação contendo dieta rica em gordura (HFD) por 7 dias. Enzimas da via glicolítica, ciclo de Krebs, cadeia transportadora de elétron (CTE) e &beta;-oxidação foram analisadas no fígado e músculo de camundongos com baixa expressão de Shc (knockout ou ShcKO) e comuns (wild-type ou WT) submetidos à uma dieta controle ou à HFD. O gasto energético foi medido por câmara calorimétrica de respiração nos animais. O genótipo ShcKO apresentou maior gasto energético (P < 0.05) ajustado para o peso corporal total ou massa magra. Essa mudança poderia explicar o menor ganho de peso observado no genótipo ShcKO comparado ao WT quando consumindo a HFD. Esses resultados sugerem que as proteínas Shc podem contribuir no desenvolvimento de estratégias para mitigar o ganho de peso. Embora a redução dos níveis de Shc (ShcKO) tenha modificado a atividade de enzimas da &beta;-oxidação em resposta a HFD, tal condição não produziu mudanças semelhantes na via glicolítica, ciclo de Krebs ou CTE. Por isso, mais estudos são necessários para compreender a significância fisiológica dessas alterações. No experimento 2, objetivou-se estudar a associação entre produção de calor, variáveis sanguíneas e número de cópias de DNA mitocondrial (mtDNA) em bovinos Nelore agrupados pelo consumo alimentar residual (CAR). O CAR foi obtido por regressão do consumo de matéria seca em relação ao ganho de peso diário e peso metabólico do teste de desempenho (fase de crescimento). Assim, 18 bovinos (9 alto CAR versus 9 baixo CAR) foram confinados em baias individuais por 98 dias (fase de terminação). Os batimentos cardíacos (BC) dos bovinos foram monitorados por quatro dias consecutivos e, então, utilizados para o cálculo da produção de calor estimada (PCe). O consumo e pulso de oxigênio (O2) foram obtidos por meio de analisador de gás conectado à uma máscara facial, com medição simultânea dos BC por 15 minutos. A PCe diária foi calculada por multiplicação do pulso de O2 pela média dos BC, assumindo-se a constante 4.89 kcal/L de O2. Foram analisadas variáveis sanguíneas como hematócrito, hemoglobina e glicose (alto vs. baixo CAR). Imediatamente após o abate dos animais, amostras de fígado, músculo e tecido adiposo foram coletadas para determinação do mtDNA por PCR em tempo real. Adicionalmente, o proteoma do tecido hepático e os níveis de UCPs nos tecidos foram também investigados. Não houve diferença para PCe e consumo de O2 (P > 0.05) entre os grupos experimentais, entretanto, os animais baixo CAR (mais eficientes em conversão alimentar) demonstraram menor BC, concentração de hemoglobina e percentagem de hematócrito (P < 0.05), confirmando resultados previamente observados em nossos estudos. No fígado, 71 spots proteicos foram diferentes (P < 0.05) entre os grupos alto e baixo CAR, mas nenhuma diferença foi observada para os níveis de UCPs no músculo, fígado ou tecido adiposo. Por fim, não existiu diferença (P > 0.05) entre o número de cópias do mtDNA por célula entre os fenótipos estudados, sugerindo que o número de mitocôndrias e possivelmente a fosforilação oxidativa foi semelhante entre os grupos de animais eficientes e ineficientes. Contudo, são necessários estudos adicionais para confirmar essa hipótese.

A proteína eIF5A apresenta um resíduo exclusivo de aminoácido chamado hipusina formado por modificação pós-traducional envolvendo espermidina como substrato. Neste estudo, observamos que a expressão de eIF5A é intensificada ao longo da diferenciação de células-tronco progenitoras de fibras musculares (células satélites) e que a inibição da hipusinação com GC7 bloqueia a diferenciação. Associado a esse bloqueio encontramos aumento do consumo de glicose e produção de lactato, diminuição da descarboxilação de glicose e palmitato, redução da proliferação celular e alteração do perfil traducional, efeitos que podem estar envolvidos na inibição do programa de diferenciação. Em seguida, o músculo tibial anterior de ratos foram criolesados e após severa supressão da expressão de eIF5A (período agudo de lesão) a mesma foi retomada ao longo da regeneração, chegando a quantidades superiores ao encontrado em músculos não lesados. Verificamos que a L-arginina, um supressor parcial do fenótipo distrófico e precursor de espermidina, reverte parcialmente o efeito de GC7. / eIF5A protein contains an exclusive amino acid residue named hypusine produced by a post-translational modification involving spermidine as substrate. In this study, we observed that eIF5A expression is raised during muscle fiber stem cells (satellite cells) differentiation and the hypusination inhibition by GC7 abolished the differentiation process. In association with this blockage, an increase in glucose consumption and lactate production, a decrease in glucose and palmitate decarboxylation, a reduction in cell proliferation and an alteration in translational profile were observed. These changes may be involved in the inhibition of the differentiation induced by GC7. The rat tibialis anterior muscle was injured and a marked reduction of eIF5A expression (acute injury period) was found. The expression of eIF5A was reestablished during regeneration, reaching higher levels than that observed in non injured muscle. We also verified that L-arginine, a partial suppressor of muscle dystrophic phenotype condition and precursor of spermidine, partially abolished the GC7 effects.

A proteína de fase aguda, amilóide sérica A (SAA), exerce função importante na resposta inflamatória, estimulando a expressão e a liberação de TNF-&#945;, IL-8 e IL-1&#946; em neutrófilos e células mononucleares (1, 2, 3, 4). Visando obter mais informação sobre o processo, estudamos as vias de sinalização envolvidas na liberação dessas citocinas, após as células serem estimulas com SAA. Para tal, avaliamos o efeito de alguns inibidores da cascata de sinalização e evidenciamos indiretamente a participação das proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPK) e da fosfatidil inositol 3 quinase (PI3K) (2, 3). Com a utilização de inibidores específicos, observamos que há inibição da liberação de IL-8 quando utilizamos um antagonista da proteína Gi e observamos também a participação do fator de transcrição, NF-KB na liberação de IL-8 e TNF-&#945; promovida por SAA. Utilizando pacientes deficientes no sistema NADPH oxidase, ou seja, portadores da doença granulomatosa crônica (DGC) mostramos que não havia a participação desse sistema na síntese e liberação dessas citocinas, visto que observamos hiper-sensibilidade nos neutrófilos desses pacientes, com uma maior produção de TNF-&#945; e de IL-8, tanto em células estimuladas e não estimuladas (5). As concentrações séricas de SAA e IL-8 nos pacientes estudados apresentaram-se também aumentados em relação ao grupo controle. Adicionalmente SAA apresenta outro efeito pró-inflamatório, demonstramos que ela é capaz de tornar neutrófilos mais responsivos a estímulo opsonizado (6). Este conjunto de dados nos levou a acreditar na possibilidade da SAA exercer uma função importante na progressão de doenças crônicas, que se caracterizam pelo aumento permanente da SAA sérica. Neste sentido estudamos o efeito da SAA no diabetes mellitus tipo 2 e mostramos que neutrófilos e células mononucleares desses pacientes quando estimuladas por SAA têm um aumento na liberação de IL-8 e IL-1&#946; e um aumento na quimiotaxia quando comparadas com células do grupo controle. Desta forma acreditamos que SAA contribua na manutenção do estado inflamatório crõnico no diabetes e no aparecimento de complicações vasculares. / We previously described that the acute phase protein serum amyloid A (SAA) is a potent stimulus for the expression and release of TNF-&#945;, IL-8 and IL-1&#946;(1, 2, 3, 4). The signaling involved in this process was here studied through the effect of signaling inhibitors. The participation of MAPK, PI-3K pathways, Gi protein coupled receptors and the NF-kB on the signaling cascade was indirect evidenced (2, 3). The NADPH oxidase system seems to be not required in the release of cytokines promoted by SAA because neutrophils from patients with Chronic Granulomatous Disease (CGD - NADPH system deficiency) also responded to SAA. Indeed neutrophils from CGD patients release larger amounts of IL-8 and TNF-&#945; than neutrophils from control individuals, under basal and stimulated conditions (5). Moreover SAA showed to be a priming agent rendering the neutrophils more responsive to opsonized particles (6). These data reinforce our hypothesis that SAA has a participation in the progression of chronic diseases in wich the serum concentration of this protein is permanently increased. To evaluate the proinflammatory character of SAA we choosen diabetes mellitus type 2. This study makes the novel observation that neutrophils and mononuclear cells of diabetics were more responsive to SAA in the induction of the proinflammatory cytokine IL-1&#946; and the proangiogenic and chemotactic protein IL-8 secretion. Cell migration wa also increased. It is well known that patients with diabetes mellitus have an increased prevalence of vascular disease and correlation exists between the increased prevalence of vascular disease and cytokine production. Thus, we believe that the hyperresponsivity of leukocytes to SAA may be relevant to the proinflammatory conditions associated to vascular complications in diabetic patients.

O risco aumentado de mortalidade e morbidade associado à obesidade tem sido alvo de muitos estudos que tentam elucidar os aspectos da Síndrome Metabólica, caracterizada por algumas doenças metabólicas como resistência à insulina, hipertensão, dislipidemia. Apesar de muitos estudos tentarem elucidar as alterações metabólicas decorrentes da obesidade, poucos trabalhos têm analisado as conseqüências da dieta hiperlipídica sobre o metabolismo de aminoácidos. Assim, o objetivo deste estudo foi verificar os possíveis mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento da intolerância à glicose após a ingestão de dieta hiperlipídica em ratas saudáveis. Os animais alimentados com dieta hiperlipídica por 60 dias, apresentaram redução na expressão gênica de Glut 4 do receptor de insulina, além de redução na atividade da hexoquinase e aumento na atividade de citrato sintase, aspartato aminotransferase e BCAA transaminase, indicando adaptação nas vias metabólicas, com aumento da atividade do ciclo de Krebs e maior utilização de aminoácidos em reações anapleróticas. / The possible causes of increased mortality and morbidity associated with obesity have been focused by many studies that attempt to understand the metabolic syndrome, characterized by various metabolic disorders such as insulin resistance, hypertension and dyslipidemia. Thus, the aim of this study was to verify the possible mechanisms responsible for developing glucose intolerance after a high fat diet intake in healthy female rats. Female Wistar rats were fed either with high fat diet or with the control diet for several weeks. The rats fed with a high fat diet for 60 days presented impaired Glut 4 and insulin receptor gene expression. High fat diet promoted a reduced activity of hexokinase and increased activity of citrate synthase, aspartate aminotransferase and BCAA transaminase, indicating an adaptation in the metabolic pathway, with increase activity of Krebs cycle and increased usage of amino acids in anaplerotic reactions.

A proteína de fase aguda, amilóide sérica A (SAA), exerce função importante na resposta inflamatória, estimulando a expressão e a liberação de TNF-&#945;, IL-8 e IL-1&#946; em neutrófilos e células mononucleares (1, 2, 3, 4). Visando obter mais informação sobre o processo, estudamos as vias de sinalização envolvidas na liberação dessas citocinas, após as células serem estimulas com SAA. Para tal, avaliamos o efeito de alguns inibidores da cascata de sinalização e evidenciamos indiretamente a participação das proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPK) e da fosfatidil inositol 3 quinase (PI3K) (2, 3). Com a utilização de inibidores específicos, observamos que há inibição da liberação de IL-8 quando utilizamos um antagonista da proteína Gi e observamos também a participação do fator de transcrição, NF-KB na liberação de IL-8 e TNF-&#945; promovida por SAA. Utilizando pacientes deficientes no sistema NADPH oxidase, ou seja, portadores da doença granulomatosa crônica (DGC) mostramos que não havia a participação desse sistema na síntese e liberação dessas citocinas, visto que observamos hiper-sensibilidade nos neutrófilos desses pacientes, com uma maior produção de TNF-&#945; e de IL-8, tanto em células estimuladas e não estimuladas (5). As concentrações séricas de SAA e IL-8 nos pacientes estudados apresentaram-se também aumentados em relação ao grupo controle. Adicionalmente SAA apresenta outro efeito pró-inflamatório, demonstramos que ela é capaz de tornar neutrófilos mais responsivos a estímulo opsonizado (6). Este conjunto de dados nos levou a acreditar na possibilidade da SAA exercer uma função importante na progressão de doenças crônicas, que se caracterizam pelo aumento permanente da SAA sérica. Neste sentido estudamos o efeito da SAA no diabetes mellitus tipo 2 e mostramos que neutrófilos e células mononucleares desses pacientes quando estimuladas por SAA têm um aumento na liberação de IL-8 e IL-1&#946; e um aumento na quimiotaxia quando comparadas com células do grupo controle. Desta forma acreditamos que SAA contribua na manutenção do estado inflamatório crõnico no diabetes e no aparecimento de complicações vasculares. / We previously described that the acute phase protein serum amyloid A (SAA) is a potent stimulus for the expression and release of TNF-&#945;, IL-8 and IL-1&#946;(1, 2, 3, 4). The signaling involved in this process was here studied through the effect of signaling inhibitors. The participation of MAPK, PI-3K pathways, Gi protein coupled receptors and the NF-kB on the signaling cascade was indirect evidenced (2, 3). The NADPH oxidase system seems to be not required in the release of cytokines promoted by SAA because neutrophils from patients with Chronic Granulomatous Disease (CGD - NADPH system deficiency) also responded to SAA. Indeed neutrophils from CGD patients release larger amounts of IL-8 and TNF-&#945; than neutrophils from control individuals, under basal and stimulated conditions (5). Moreover SAA showed to be a priming agent rendering the neutrophils more responsive to opsonized particles (6). These data reinforce our hypothesis that SAA has a participation in the progression of chronic diseases in wich the serum concentration of this protein is permanently increased. To evaluate the proinflammatory character of SAA we choosen diabetes mellitus type 2. This study makes the novel observation that neutrophils and mononuclear cells of diabetics were more responsive to SAA in the induction of the proinflammatory cytokine IL-1&#946; and the proangiogenic and chemotactic protein IL-8 secretion. Cell migration wa also increased. It is well known that patients with diabetes mellitus have an increased prevalence of vascular disease and correlation exists between the increased prevalence of vascular disease and cytokine production. Thus, we believe that the hyperresponsivity of leukocytes to SAA may be relevant to the proinflammatory conditions associated to vascular complications in diabetic patients.

O risco aumentado de mortalidade e morbidade associado à obesidade tem sido alvo de muitos estudos que tentam elucidar os aspectos da Síndrome Metabólica, caracterizada por algumas doenças metabólicas como resistência à insulina, hipertensão, dislipidemia. Apesar de muitos estudos tentarem elucidar as alterações metabólicas decorrentes da obesidade, poucos trabalhos têm analisado as conseqüências da dieta hiperlipídica sobre o metabolismo de aminoácidos. Assim, o objetivo deste estudo foi verificar os possíveis mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento da intolerância à glicose após a ingestão de dieta hiperlipídica em ratas saudáveis. Os animais alimentados com dieta hiperlipídica por 60 dias, apresentaram redução na expressão gênica de Glut 4 do receptor de insulina, além de redução na atividade da hexoquinase e aumento na atividade de citrato sintase, aspartato aminotransferase e BCAA transaminase, indicando adaptação nas vias metabólicas, com aumento da atividade do ciclo de Krebs e maior utilização de aminoácidos em reações anapleróticas. / The possible causes of increased mortality and morbidity associated with obesity have been focused by many studies that attempt to understand the metabolic syndrome, characterized by various metabolic disorders such as insulin resistance, hypertension and dyslipidemia. Thus, the aim of this study was to verify the possible mechanisms responsible for developing glucose intolerance after a high fat diet intake in healthy female rats. Female Wistar rats were fed either with high fat diet or with the control diet for several weeks. The rats fed with a high fat diet for 60 days presented impaired Glut 4 and insulin receptor gene expression. High fat diet promoted a reduced activity of hexokinase and increased activity of citrate synthase, aspartate aminotransferase and BCAA transaminase, indicating an adaptation in the metabolic pathway, with increase activity of Krebs cycle and increased usage of amino acids in anaplerotic reactions.

A proteína eIF5A apresenta um resíduo exclusivo de aminoácido chamado hipusina formado por modificação pós-traducional envolvendo espermidina como substrato. Neste estudo, observamos que a expressão de eIF5A é intensificada ao longo da diferenciação de células-tronco progenitoras de fibras musculares (células satélites) e que a inibição da hipusinação com GC7 bloqueia a diferenciação. Associado a esse bloqueio encontramos aumento do consumo de glicose e produção de lactato, diminuição da descarboxilação de glicose e palmitato, redução da proliferação celular e alteração do perfil traducional, efeitos que podem estar envolvidos na inibição do programa de diferenciação. Em seguida, o músculo tibial anterior de ratos foram criolesados e após severa supressão da expressão de eIF5A (período agudo de lesão) a mesma foi retomada ao longo da regeneração, chegando a quantidades superiores ao encontrado em músculos não lesados. Verificamos que a L-arginina, um supressor parcial do fenótipo distrófico e precursor de espermidina, reverte parcialmente o efeito de GC7. / eIF5A protein contains an exclusive amino acid residue named hypusine produced by a post-translational modification involving spermidine as substrate. In this study, we observed that eIF5A expression is raised during muscle fiber stem cells (satellite cells) differentiation and the hypusination inhibition by GC7 abolished the differentiation process. In association with this blockage, an increase in glucose consumption and lactate production, a decrease in glucose and palmitate decarboxylation, a reduction in cell proliferation and an alteration in translational profile were observed. These changes may be involved in the inhibition of the differentiation induced by GC7. The rat tibialis anterior muscle was injured and a marked reduction of eIF5A expression (acute injury period) was found. The expression of eIF5A was reestablished during regeneration, reaching higher levels than that observed in non injured muscle. We also verified that L-arginine, a partial suppressor of muscle dystrophic phenotype condition and precursor of spermidine, partially abolished the GC7 effects.