Estudos sugerem que a suplementação de creatina pode atenuar a resistência à insulina, embora sejam escassas evidências que atestem a segurança desse suplemento. Diante disso, esse estudo teve como objetivo investigar a eficácia e segurança da suplementação de creatina em diabéticos do tipo 2. Foi conduzido um estudo clínico, randomizado, duplo-cego, controlado por placebo. Ao longo de três meses, os pacientes foram submetidos a treinamento físico e suplementação de creatina (CR) ou placebo (PL). No período basal e após a intervenção, os indivíduos realizaram avaliações de controle glicêmico, perfil lipídico, capacidade física, composição corporal e efeitos adversos. Além disso, os voluntários foram submetidos à biópsias musculares, para análises da expressão proteica e translocação de GLUT-4, e espectrometria de fósforo para determinação dos conteúdos intramusculares de fosforilcreatina. Após a intervenção, as concentrações intramusculares de fosforilcreatina foram maiores no grupo CR (diferença estimada entre as médias: 23,6 mmol/Kg músculo úmido; p = 0,03). Esse grupo também apresentou menores concentrações de hemoglobina glicada quando comparado ao grupo PL (diferença estimada entre as médias: -1,1%; p = 0,004). Os testes de tolerância oral à refeição demonstraram menores valores de glicemia de jejum e pós-prandial (momentos 30 e 60 minutos) no grupo CR versus PL. A expressão proteica de GLUT-4 não foi diferente entre os grupos, porém o aumento na translocação dessa proteína foi significantemente superior no grupo CR (p = 0,03). Não houve diferenças significantes entre os grupos para a insulinemia, perfil lipídico, concentrações séricas de peptídeo C, composição corporal, condicionamento aeróbio, força e função musculares. A suplementação de creatina não provocou deterioração nas funções renal e hepática. Os demais efeitos adversos relatados também não foram diferentes entres os grupos. Desta forma, concluímos que a suplementação de creatina aliada ao treinamento físico é uma estratégia terapêutica segura e efetiva em melhorar o controle glicêmico em diabéticos do tipo 2. Número de registro no domínio Clinicaltrials.com: NCT00992043 / Some studies have suggested that creatine supplementation may attenuate insulin resistance, but whether this supplement is safe remains uncertain. In light of this, the aim of this trial was to investigate the efficacy and safety of creatine supplementation combined with exercise training in patients with type II diabetes. A randomized, double-blind, placebo-controlled, clinical trial was conducted. The patients were submitted to exercise training and received either creatine (CR) or placebo (PL) for 12 weeks. At baseline and after the intervention, glycemic control, lipid profile, physical capacity, body composition, and adverse effects were assessed. Moreover, muscular biopsies were performed to determine the muscle GLUT-4 content and the GLUT-4 translocation, and muscle phosphorylcreatine was assessed by using magnetic resonance spectroscopy. After the intervention, muscle phosphorylcreatine content was higher in the CR group (estimated difference of means: 23.6 mmol/Kg wet muscle; p = 0.03). The CR group also presented decreased glycosylated hemoglobin when compared to the PL group (estimated difference of means: -1.1%; p = 0.004). The oral meal tolerance tests revealed reduced fasting and postprandial glycemia (30 and 60 minutes) in the CR versus the PL group. The muscle GLUT-4 content was similar between groups, but the increase in GLUT-4 translocation was significantly superior in the CR group when compared to the PL group (p = 0.03). In addition, No significant differences between groups were observed for insulinemia, lipid profile, serum peptide C concentration, body composition, aerobic conditioning, strength, and muscle function. Cr supplementation provokes no deleterious effects on kidney and liver functions. The reported adverse effects were similar between groups. Thus, we concluded that creatine supplementation is safe and capable of improving glycemic control in type 2 diabetic patients. ClinicalTrials.gov registration number: NCT00992043

Obesidade envolve redução da expressão do transportador de glicose GLUT4 e do gene codificador SLC2A4 em tecido adiposo, junto com aumento na produção de TNFA, que regula negativamente o SLC2A4. Objetivo: avaliar regulação de Slc2a4/GLUT4 em tecido adiposo perigonadal de camundongos controles (C-tratados com salina) e obesos (MSG-tratados com MSG), submetidos a dieta normolipídica (DN) ou hiperlipídica (DH) por 4, 8, 12 e 16 semanas. Em 4 semanas MSG-DN apresentaram aumento na na sensibilidade insulínica e no GLUT4. A partir de 8 semanas, esse quadro se inverteu, com redução de Slc2a4/GLUT4 e aumento de Tnfa, resistência à insulina, hiperinsulinemia e hiperglicemia. A DH acelerou/exacerbou essa evolução. Em síntese, a evolução da obesidade levou a um quadro de diabetes tipo 2, no qual redução do GLUT4 desempenha um importante papel. / Obesity involves reduction of the glucose transporter GLUT4 expression and the encoding gene SLC2A4 in adipose tissue along with increased production of TNFA that negatively regulates the SLC2A4. Objective: To evaluate regulation of SLC2A4/GLUT4 in perigonadal adipose tissue controls mice (C treated with saline) and obese (MSG treated with MSG) undergoing normolipidic diet (ND) or hyperlipidic diet (HD) for 4, 8, 12 and 16 weeks. In 4 weeks MSG-ND showed increased insulin sensitivity and GLUT4. From 8 weeks, this situation was reversed, with a reduction of SLC2A4/ GLUT4 and increased Tnfa, insulin resistance, hyperinsulinemia and hyperglycemia. The HD accelerated/exacerbated this trend. In summary, the development of obesity led to type 2 diabetes above in which reduction of GLUT4 plays an important role.

Introdução: Dentre as inúmeras contribuições nutricionais para a obesidade, alguns estudos evidenciam o cálcio dietético como um fator negativamente relacionado com o Índice de Massa Corporal. Ensaios clínicos e experimentais demonstraram que o mecanismo provável é a maior disponibilidade do cálcio intracelular capaz de promover aumento da lipogênese, inibição da lipólise e hiperinsulinemia. Devido a escassez de dados semelhantes em adolescentes, o presente trabalho avaliou a relação do cálcio com a obesidade nesta população. Métodos: Estudo caso-controle e transversal, envolvendo adolescentes eutróficos (GE) e obesos (GO). Os participantes foram submetidos à avaliação antropométrica (peso e estatura), avaliação da composição corporal (DXA), avaliação bioquímica, incluindo perfil lipídico, glicemia de jejum, insulina e dosagem dos hormônios grelina e leptina (apenas nos obesos) e avaliação alimentar (registro de três dias). A resistência à insulina foi estimada por meio do HOMA-IR. A análise estatística constou de teste t Student, correlação de Pearson, Qui-Quadrado, teste exato de Fisher, ANOVA e Odds Ratio. A ingestão de cálcio foi ajustada pelo consumo energético da dieta por meio do método de nutriente residual. Resultados: Foram avaliados 96 adolescentes, pareados por sexo e idade (16,6±1,3 anos), sendo 47 do GE e 49 do GO. A média de ingestão de energia e macronutrientes foi semelhante entre os grupos. A ingestão de cálcio ajustado foi estatisticamente superior no GE (692,1±199,5mg vs 585,2±249,9 no GO; p=0,02). Verificou-se redução significativa da gordura corporal, da gordura do tronco e da gordura periférica com o aumento dos quartis de ingestão de cálcio. Além disso houve diferença estatisticamente significante entre o primeiro e o último quartil de cálcio com relação a glicemia e insulina. Em relação aos grupos de estudo verificou-se dentre os obesos, associação inversa da ingestão de cálcio ajustado com a gordura do tronco (r=-0,287; p=0,046), com a concentração de insulina (r=-0,360; p=0,01), com os níveis do HOMA-IR (r=-0,365; p=0,01) e com a concentração de leptina (r=-0,345; p=0,02). Não houve relação da ingestão de cálcio com a antropometria e composição corporal ou parâmetros bioquímicos no GE. Destaca-se que as adolescentes no maior quartil de ingestão de cálcio apresentavam uma significativa redução da chance de obesidade quando comparadas aquelas no primeiro quartil (OR=0,13; IC95%=0,02-0,78; p=0,01). Não houve proteção à adiposidade pela ingestão de cálcio entre os meninos. Conclusão: O estudo demonstrou que a ingestão de cálcio foi um fator envolvido na obesidade e na resistência à insulina dos adolescentes pós-púberes, e que houve proteção à adiposidade pela maior ingestão de cálcio entre as meninas. Estes resultados demonstram que o consumo de alimentos fontes desse mineral durante este estágio de vida deve ser incentivado. / Introduction: Several nutritional risk factors are related to obesity. Recently, some studies had demonstrated that dietary calcium intake as a negative contributor to adiposity. Clinical and experimental studies demonstrated that a possible mechanism is an increasing intracellular calcium concentration, which in turn act to promote lipogenesis, reduce lipolysis and hyperinsulinemia. Considering the shortage of similar data in adolescents, the present study evaluated the relation between dietary calcium intake with obesity in this population. Methods: Case-control and cross-sectional study, with normal weight (NW) and obese adolescents (OB). Anthropometric (weight and height) and body composition assessment (DXA) was analyzed. Biochemical analysis, included lipid profile, fasting glucose and insulin, as well as leptin and ghrelin. Dietary intake was assessed by a 3-day dietary record. Insulin resistance was calculated by HOMA-IR. Student’s t-tests, Pearson’s correlations, Chi-square or Fisher exact test, ANOVA and Odds-ratio were used to statistical analysis. The dietary calcium intake was adjusted by energy intake with residual nutrient method. Results: 96 post-pubertal adolescents, mean age 16.6(1.3)y were evaluated. Adolescents were divided in two groups paired by age and gender, 47 NW and 49 OB. Mean energy and macronutrients intake were similar between groups. Adjusted calcium intake was statistically higher in NW (692.1±199.5mg vs 585.2±249.9 in GO; p=0.02). A significant lower body fat mass, trunk and periferic fat mass were observed in the highest calcium intake quartile. Furthermore, glucose and insulin concentrations presented a statiscally significant difference between the lowest and highest calcium quartile. Analysis within study groups, showed an inverse association between adjusted calcium with trunk fat (r=-0.287, p=0.04), insulin concentration (r=-0.360, p=0.01), HOMA-IR levels (r=-0.365, p=0.01) and leptin (r=-0.345, p=0.02) in obese group. There was no relation between calcium intake with anthropometry and body composition or biochemical parameters in normal weight. Adolescents girls on highest quartile of calcium intake had significant reduction of obesity chance compared to lowest quartile (OR=0.13; IC95%=0.02-0.78; p=0.01). However, no adiposity protection by calcium intake was observed in boys. Conclusions: The results demonstrated that calcium intake was one factor related to obesity and insulin resistance in post-pubertal adolescents, and calcium intake seems to be a protective factor for obesity in girls, and encourage the recommendation for increase calcium intake in this life stage.

A hipótese de que peptídeos gerados como produtos de proteólise intracelular poderiam modular cascatas de sinalização, foi originalmente proposto pelo nosso grupo. Um estudo realizado por Heimann et al. (2005) mostrou que camundongos geneticamente modificados e submetidos à dieta hiperlipídica, apresentavam uma diferença no conteúdo intracelular de peptídeos e uma melhora da resistência à insulina. Neste trabalho, investigamos o conteúdo peptídico intracelular do tecido adiposo de animais que desenvolveram obesidade e resistência à insulina, após serem submetidos à dieta cafeteria. Duas sequências peptídicas apresentaram 100% de aumento no tecido adiposo de animais submetidos à dieta cafeteria, em relação aos controles, tendo sido analisadas por ensaios de cinética enzimática, captação de glicose, western blot e cromatografia de afinidade. Os resultados obtidos corroboram os dados de Heimann et al. (2005) de que peptídeos intracelulares podem estar envolvidos na resistência à insulina, modulando o transporte de glicose no tecido adiposo. / The hypothesis that peptides generated as degradation products of intracellular proteolyses could modulate signaling pathways, was originally proposed by our group. A study by Heimann et al. (2005) showed that mice genetically modified and fed with high-fat diet, showed a difference in intracellular content of peptides and an improvement of insulin resistance. In this study, we investigated the intracellular peptide content from adipose tissue of animals that developed obesity and insulin resistance after being treated with the Western diet. Two peptide sequences showed 100% increase in adipose tissue of animals submitted to the Western diet compared to controls, and were analyzed by enzymatic assays, glucose uptake, western blot and affinity chromatography. Altogether, these results corroborate previous suggestions that intracellular peptides may be involved in insulin resistance, modulating glucose transport in adipose tissue.

Considerando que a SAA é uma proteína de fase aguda e que uma concentração elevada desta proteína é observada em pacientes obesos e com resistência à insulina, estimulou-se pré-adipócitos murinos 3T3-L1 a baixas concentrações de rSAA durante o processo de proliferação e diferenciação. Ensaios de incorporação de [metil-3H]-timidina, ciclo e viabilidade celular por citometria de fluxo foram realizados, assim como genes adipogênicos foram determinados durante a fase de diferenciação. Ainda, investigou-se a participação da rSAA metabolismo da glicose, bem como a expressão do seu receptor GLUT4 e os perfis de lipólise. Como resultados, obteve-se que a rSAA causou um aumento na proliferação celular assim como na porcentagem de células na fase S. Este efeito foi dose dependente e mediado via sinalização da ERK1/2. Ainda, rSAA inibiu a diferenciação por meio da diminuição da expressão de fatores transcrição (PPARγ, C/EBPβ e C/EBPα) e proteínas adipogênicas (FABP4 e perilipina). Em relação à captação de 2-desoxi-[1,2-3H]-D-glicose, a rSAA preveniu este processo, corroborando com os resultados de expressão diminuída receptor GLUT4. Ainda, o aumento da lipólise provocada pela rSAA, favorece resistência à insulina no modelo estudado. Portanto, conclui-se que a SAA aumenta a proliferação mas inibe a diferenciação de células 3T3-L1 sugerindo papel importante desta proteína no processo de adipogênese. / Considering that SAA is an acute phase protein and increased serum levels are associated with chronic hyperglycemia, insulin resistance and obesity, we first examined the possibility that rSAA could affect proliferation and differentiation 3T3-L1 preadipocytes. 3T3-L1 adipocytes were treated with recombinant human SAA and [methyl-3H]-thymidine incorporation, flow cytometric analysis of cell cycle and viability were performed. Also, gene expression profiles of adipogenic factor were performed during differentiation protocol as well as glucose uptake, GLUT4 gene expression and lipolysis assay. rSAA caused an increment in cell proliferation consisted with FACS analysis with a percentage of cells in the S phase. Cell proliferation was mediated by ERK1/2 signaling pathway and in dose-dependent manner. Also, SAA inhibited differentiation process by decreasing adipogenic genes PPARγ, C/EBPβ, C/EBPα, and proteins FABP4, and perilipin expression. Also, rSAA prevented 2-deoxy-[1,2-3H]-glucose uptake and GLUT4 expression. In addiction, lipolysis was increased favoring insulin resistance in 3T3L1 adipogenic model. In conclusion, it was demonstrated that rSAA enhances proliferation but prevents differentiation in 3T3-L1 adipocytes, supporting a even more complex participation, than previously expected, of inflammatory proteins the adipogenic process.

Enquanto alguns trabalhos relatam que a administração crônica de F causa resistência à insulina, estudo recente do nosso grupo revelou que em animais com diabetes previamente induzido por estreptozotocina, a administração crônica de baixas doses de F aumenta a sensibilidade à insulina, por interferir em vias metabólicas musculares e hepáticas. Entretanto, o diabetes induzido por estreptozotocina causa alterações metabólicas diferentes do diabetes tipo 1. Desta forma, seria interessante verificar se o aumento da sensibilidade à insulina induzido por baixas doses de F também ocorreria utilizando um modelo de diabetes que mimetiza melhor o diabetes tipo 1 (camundongos NOD non-obese diabetic). Com base no exposto, o presente estudo investigou, em camundongos NOD recémdesmamados e expostos cronicamente a doses de F na água de beber que simulam a ingestão de F pela água artificial ou naturalmente fluoretada, se ocorrem alterações relacionadas à resistência à insulina, bem como na expressão de proteínas hepáticas e musculares. Para tanto, 24 camundongos NOD (não obesos diabéticos), obtidos imediatamente após o desmame, foram divididos em 3 grupos, de acordo com a concentração de F presente na água de beber (0, 10 ou 50 ppm), que foi administrada por um período de 21 dias. Decorrido o período experimental, os animais foram eutanasiados, sendo coletado o sangue para análise de F (eletrodo íon específico), glicose (método da glicose-oxidase) e insulina (ELISA), bem como o fígado e músculo gastrocnêmio, para análise proteômica quantitativa livre de marcadores (software Protein Linx Global Service). Os dados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey, ou teste de Kruskal-Wallis e teste de Dunn (p<0,05). Apenas o grupo tratado com 50 ppm F apresentou concentração plasmática de F significativamente maior que o controle. Os animais tratados com 10 ppm F tiveram glicemia significativamente menor que o grupo controle, mas não houve diferença significativa entre os grupos em relação à insulinemia. A % de função das células pancreáticas foi significativamente maior no grupo tratado com 10 ppm F, quando comparado aos demais. A análise proteômica revelou alterações no perfil proteômico tanto do tecido muscular quanto do hepático. No tecido muscular, o grupo de 10 ppmF apresentou, em relação ao controle, expressão aumentada de proteínas envolvidas no metabolismo energético. Já o grupo de 50 ppm F, em relação ao controle, apresentou expressão aumentada de proteínas relacionadas à contração muscular, diferenciação do tecido adiposo marrom e apoptose. Para o tecido hepático, também foi observada expressão aumentada no grupo submetido a 10 ppm F em relação ao controle de proteínas envolvidas no metabolismo energético e síntese proteica, com destaque ainda para o aumento de isoformas de Glutathione S transferase, bem como de Heat shock-related 70 kDa protein 2. No grupo submetido a 50 ppmF foi observada alteração de proteínas envolvidas no metabolismo de espécies reativas de oxigênio e metabolismo energético. O aumento na expressão de proteínas antioxidantes, mediante tratamento com a baixa concentração de F, pode ajudar a explicar a proteção contra o desenvolvimento do diabetes, o que deve ser comprovado em estudos mecanísticos futuros. / While some studies report that chronic administration of fluoride (F) causes insulin resistance, a recent study in our group found that in animals with diabetes previously induced by streptozotocin diabetes, chronic low-dose F administration increases insulin sensitivity by interfering with metabolic pathways in muscle and liver. However, streptozotocin-induced diabetes causes different metabolic changes from type 1 diabetes. Thus, it would be interesting to see whether increased insulin sensitivity induced by low doses of F would also occur using a diabetes model that better mimics type1 diabetes (NOD mice - non-obese diabetic). Based on the foregoing, the present study investigated in NOD mice chronically exposed to doses of F in drinking water that simulate the ingestion of F by artificial or naturally fluoridated water, if there are changes related to insulin resistance as well as in the expression of liver and muscle proteins. Twenty-four NOD mice, obtained immediately after weaning, were divided into three groups, according to the concentration of F present in the drinking water (0, 10 or 50 ppm), which was administered by a period of 21 days. After the experimental period, the animals were euthanized and the blood was collected for analysis of F (ionspecific electrode), glucose (glucose oxidase method) and insulin (ELISA), as well as the liver and gastrocnemius muscle, for quantitative proteomic analysis (Protein Linx Global Service software). Data were analyzed by ANOVA and Tukey\'s test, or Kruskal- Wallis and Dunn\'s test (p <0.05). Only the group treated with 50 ppm F had plasma F concentration significantly higher than the control group. Animals treated with 10 ppm F had significantly lower glycemia than the control group, but there was no significant difference between the groups in relation to insulinemia. The % of pancreatic -cell function was significantly higher in the group treated with 10 ppm F compared to the others. Proteomic analysis revealed changes in the proteomic profile of both muscle and hepatic tissue. In the muscle tissue, the group of 10 ppm presented, in relation to the control, increased expression of proteins involved in energy metabolism. The group of 50 ppm F, in relation to 7control, presented increased expression of proteins related to muscle contraction, differentiation of brown adipose tissue and apoptosis. For hepatic tissue, increased expression was also observed in the group of 10 ppm F in relation to the control of proteins involved in energetic metabolism and protein synthesis, with emphasis also on the increase of Glutahione S transferase isoforms as well as Heat shock-related 70 kDa protein 2. In the group treated with 50 ppm F proteins related to ROS metabolism and energetic metabolism were altered. Increased expression of antioxidant proteins by treatment with low F concentration may help explain protection against the development of diabetes, which should be demonstrated in future mechanistic studies.

A descoberta da osteocalcina, uma proteína sintetizada por osteoblastos, como hormônio com efeitos positivos na resistência à insulina contribuiu para conceituar o osso como órgão endócrino. Pouco se conhece sobre os mecanismos moleculares de atuação da osteocalcina sobre o quadro de melhora de resistência à insulina, sendo assim o presente projeto teve o objetivo de desvendar alguns mecanismos moleculares da ação de osteocalcina na resistência à insulina e inflamação em camundongos obesos, e em adipócitos 3T3-L1. Camundongos controles, obesos tratados com solução salina e obesos tratados com osteocalcina não carboxilada foram submetidos aos testes de tolerância à insulina, ao piruvato e ao ensaio de sinalização da insulina in vivo, à coleta de sangue (análises bioquímicas e metabólicas), de tecido adiposo branco (TAB), de fígado e de fêmur. Os efeitos da osteocalcina não carboxilada na resistência à insulina e inflamação foram avaliados em adipócitos da linhagem 3T3-L1 desafiados com TNF-a. O conteúdo de mRNA foi analisado por PCR quantitativo e de proteína, por Western blotting. Os resultados obtidos mostraram que o tratamento com osteocalcina não carboxilada melhora a sensibilidade à insulina in vivo em camundongos obesos. No tecido adiposo branco (TAB), a osteocalcina teve efeitos positivos como a redução na massa do TAB periepididimal, o aumento a expressão do gene Slc2a4 e o conteúdo proteico de GLUT4, melhora na fosforilação de AKT estimulada pela sinalização da insulina, além de reduzir a expressão de genes relacionados à inflamação e à maquinaria transcricional do inflamassomo e reduzir focos inflamatórios caracterizados pela ausência de coroas de macrófagos. Em adipócitos 3T3-L1 desafiados com TNF-a, a osteocalcina recuperou o conteúdo de Slc2a4/GLUT4 e reduziu a expressão de genes inflamatórios, além de que o tratamento com osteocalcina aumentou a fosforilação de AKT induzida pela insulina. No fígado, a osteocalcina aumentou a sensibilidade à insulina e aumentou a fosforilação de AKT induzida pela insulina in vivo e reduziu a expressão de mRNA de Tnfa, sem alterar a expressão da proteína GLUT2 e de seu respectivo gene. No osso, a osteocalcina melhorou a resistência a insulina por favorecer a fosforilação de AKT induzida pela sinalização da insulina e por reduzir a expressão de genes envolvidos na resistência à insulina, resultando no aumento da secreção de osteocalcina não carboxilada na circulação. Em conclusão, conseguiu-se demonstrar alguns mecanismos de ação da osteocalcina na melhora do quadro de resistência à insulina na obesidade, em que no TAB a osteocalcina melhora a resistência à insulina por diminuir a inflamação e aumentar a sinalização da insulina e a expressão de Slc2a4/GLUT4; no fígado, a osteocalcina melhorou a sinalização insulínica e reduziu a expressão de Tnfa; e no osso a osteocalcina aumentou a secreção de osteocalcina não carboxilada por melhorar a resistência à insulina. / The discovery of osteocalcin, a protein synthetized by osteoblasts, as a hormone that has positive effects on insulin resistance, contributed to support the concept of bone as an endocrine organ. However, very little is known about the molecular pathways involved in osteocalcin improved-insulin resistance. The presente study aimed to investigate the mechanisms of action of osteocalcin on insulin resistance and inammation in obese mice and 3T3-L1 adipocytes. Lean control, saline-treated obese and uncarboxylated osteocalcin (uOC)-treated obese mice were subjected to insulin and pyruvate tolerance test and insulin signaling assessment in vivo. Blood was collect for biochemical/metabolic prole analysis; and, liver, skeletal muscle, white adipose tissue(WAT) and bone were collected for protein (Western blotting) and mRNA (RT-qPCR) analysis. uOC effects on insulin resistance and inammation were also investigated in 3T3-L1 adipocytes challenged with tumor necrosis factor. Osteocalcin treatment improved in vivo insulin resistance in obese mice. In WAT, osteocalcin had positive effects such as WAT weight reduction; upregulation of glucose transporter (GLUT4) protein and its mRNA (Slc2a4); improved insulin-induced AKT phosphorylation; downregulation of several genes involved in inammation and inammassome transcriptional machinery, and reduction of the density of macrophage in crown-like structures (histomorphometrical analysis). Notably, in 3T3-L1 adipocytes, osteocalcin restored Slc2a4/GLUT4 content and reduced the expression of inammatory genes after TNF-a challenge; moreover, osteocalcin treatment increased AKT phosphorylation induced by insulin. In liver, osteocalcin treatment improved insulin resistance and increased AKT phosphorylation induced by insulin, and reduced the expression of Tnfa, not changing the expression of glucose transporter (GLUT2) protein and its mRNA (Slc2a2). Finally, it was observed that in bone, osteocalcin improves insulin resistance by increasing insulin-induced AKT phosphorylation and reducing the expression of genes involved in bone insulin resistance, resulting in increased secretion of uncarboxylated osteocalcin in circulation. We provided some mechanisms of action for osteocalcin in the amelioration of insulin resistance in obesity: in WAT, osteocalcin improves insulin resistance by decreasing inammation, and increasing insulin signaling and the expression of Slc2a4/GLUT4; in liver, the osteocalcin improved insulin resistance and reduced Tnfa expression; and, in bone, osteocalcin increases the secretion of uncarboxylated osteocalcin by improving insulin resistance.

L'arrivée des souris transgéniques a ouvert une ère nouvelle pour la physiologie intégrative permettant d’étudier la fonction d'un gène au sein d'un organisme vivant. Ces techniques ont permis la découverte du rôle de l'os sur le métabolisme énergétique et la fertilité. Contrôle neurologique de la masse osseuse. La leptine agit dans le tronc cérébral en freinant les neurones sérotoninergiques qui projettent sur l'hypothalamus pour contrôler la masse osseuse (VMH) et l'appétit (noyau arqué). La sérotonine cérébrale freine le tonus sympathique et stimule la masse osseuse. Régulation osseuse du métabolisme énergétique. L’ostéocalcine est une hormone protéique sécrétée par l'ostéoblaste, qui stimule la production d'insuline par le pancréas et diminue l'insulinorésistance périphérique. Nous rapportons la démonstration directe chez l'homme de l'action de l’ostéocalcine sur la glycémie. Ici l’ostéome ostéoïde est un adénome bénin sécrétant de l’ostéocalcine. Dans une large étude, l’ostéocalcine est négativement corrélée à la glycémie, au syndrome métabolique et à l'existence de calcifications aortiques abdominales. Steroides sexuels et os. Le traitement adjuvant du cancer du sein par anti-aromatase induit une perte osseuse sévère. Par ailleurs, nous avons identifié un patient avec une oligospermie, un syndrome métabolique et une mutation F464Y du récepteur de l'ostéocalcine GPRC6A. Nous présentons un nouvel axe « pancréas-os-testicule » qui régule la fertilité. / Transgenic mice offers powerful tools to study integrative physiology especially to study a specific gene function in a whole organism. Using transgenic mice revealed the role of the skeleton on fertility and energy metabolism.Central control of bone mass. Leptin acts on brain stem and decrease serotonin neuron (SN) activity. SN project on hypothalamus to control bone mass (VMH nucleus) and appetite (arcuate nucleus). Brain serotonin reduces sympathetic tone and increases bone mass.Bone regulates energy metabolism. Osteocalcin is a new hormone secreted by osteoblast which stimulates insulin secretion and reduces insulin resistance. We show here for the first time that the action of osteocalcin on blood glucose is conserved in humans. Osteoid osteoma can be considered as a benign tumor secreting osteocalcin. In a large cohort of elderly males, osteocalcin is negatively associated to blood glucose, metabolic syndrome and abdominal aortic calcifications. Sex steroids and bone. First we show aromatase inhibitor induces bone loss after one year of adjuvant therapy in breast cancer. Second we identified a patient presenting severe oligospermia, metabolic syndrome and a F464Y mutation of the GPRC6A osteocalcin receptor. We identified a new independent pancreas- bone – testis axis to regulate fertility.

O diabetes mellitus (DM) é a endocrinopatia mais prevalente no planeta. Na vigência de DM e de obesidade a inflamação subclínica, em decorrência do aumento de infiltrado de células inflamatórias e aumentada expressão de citocinas inflamatórias em tecidos essenciais no controle da homeostase glicêmica, tem importante participação no desenvolvimento da resistência à insulina. Em estados de hipo ou hipertireoidismo ocorre redução captação de glicose em resposta à insulina no tecido adiposo e muscular esquelético, o que reforça a importância da integridade da função tireoidiana para o controle glicêmico. Recentemente, diversos estudos vem apontando uma correlação positiva entre DM e disfunções tireoidianas. Neste contexto, a hipótese do presente estudo foi de que o tratamento com triiodotironina (T3) promove efeito benéfico na sensibilidade à insulina em modelos experimentais de DM ou obesidade, por modulação da expressão de citocinas inflamatórias. Para testar nossa hipótese, ratos DM tipo 1 DM1 (indução por aloxana) ou obesos (indução por dieta de cafeteria) foram tratados com T3 por 4 semanas. Os ratos DM1 apresentaram hipotireoidismo primário e aumento de infiltrado de células inflamatórias no tecido adiposo periepididimal (TAP) e da expressão de fator de necrose tumoral &alpha; (TNF-&alpha;) e interleucina-6 (IL-6) no TAP e no músculo sóleo. O tratamento com T3 promoveu redução da glicemia, aumento da sensibilidade à insulina, e redução da expressão de TNF-&alpha; e IL-6 no TAP e no músculo sóleo. Os animais obesos apresentaram hipertireoidismo subclínico, aumento da glicemia, e redução da sensibilidade à insulina. O tratamento com T3 nesse modelo experimental promoveu aumento da sensibilidade à insulina e da tolerância à glicose e redução da expressão de TNF-&alpha; e IL-6 no TAP e no músculo sóleo. Apesar dos efeitos colaterais do T3 na função cardíaca, não foi observado nenhuma alteração na pressão arterial dos animais DM1 tratados com T3. A partir do presente estudo, pode-se concluir que o tratamento com T3 promove melhora da sensibilidade à insulina em ratos DM1 e obesos, mecanismo que envolve a redução da expressão de citocinas inflamatórias no tecido adiposo e muscular esquelético. / Diabetes meliitus (DM) is the endocrinopathy most prevalent around the world. The subclinical inflammation in DM and obesity has important role on insulin resistance development and is caused in consequence of increased inflammatory cells infiltration and expression of inflammatory cytokines in tissues which are essential to glucose homeostasis. Hipo or hiperthyroidism states there is decreased insulin-induced glucose uptake in adipose tissue and skeletal muscle, which reinforces the importance of thyroid function integrity to glycemia control. Lately, several studies have pointed positive relationship between DM and thyroid dysfunctions. In this context, we hypothesis of the present study was that triiodothyronine (T3) could promotes benefitial effects on insulin sensitivity by altering expression of inflammatory cytokines in experimental models of DM or obesity. In order to this hypothesis, type 1 DM - DM1 (alloxan induced) or obese (cafeteria diet induced) rats were treated with T3 during 4-week period. The DM1 rats presented primary hypothyroidism and increased inflammatory cells infiltration and expression of inflammatory tumoral necrosis factor (TNF-&alpha;) and interleukin-6 (IL-6) on epididymal adipose tissue (EAT) and soleus skeletal muscle. The treatment with T3 promoted reduction of glycemia, improvement of insulin sensitivity and decrease on expression of TNF-&alpha; and IL-6 in EAT and soleus skeletal muscle. The obese rats presented subclinical hyperthyroidism, increased glycemia and reduction of insulin sensitivity. The treatment with T3 in this experimental model promoted increase on insulin sensitivity and glucose tolerance, furthermore, reduction in expression of TNF-&alpha; and IL-6 in EAT and soleus skeletal muscle. Even though, side effects of T3 on cardiac function, it was not observed any alteration in arterial pressure of DM1 rats treated with T3. Taken together the results of the present study, it could be conclude that treatment with T3 promotes improvement on insulin sensitivity in DM1 and obese rats, mechanism which involves reduction in expression of inflammatory cytokines on adipose tissue and skeletal muscle.

No músculo esquelético (ME) resistente à insulina, a disponibilidade elevada de ácidos graxos (AGs) livres observada na obesidade provoca alterações na função mitocondrial. Sendo os microRNAs (miRs) moléculas recentemente apontadas na regulação gênica de vias metabólicas, nosso objetivo foi investigar em ME de camundongos com resistência à insulina (RI) induzida por dieta hiperlipídica durante 8 semanas, tratados com fenofibrato (CF e HF) ou metilcelulose (veículo; grupos C e H) nas duas semanas antes do sacrifício, se os miRs-1a, 133a/b, 206, 208b, 499 e miR-223 participam da patogênese da RI. O quadro de RI foi induzido no grupo H e o fenofibrato reverteu parcialmente a RI (grupo HF) observada através das alterações em parâmetros metabólicos e enzimáticos, que parecem ser mediados pelo miR-1a regulando a proteína AMPK&#945;2. O aumento na transcrição de AMPK&#945;2 ativa processos catabólicos tais como a captação de glicose e oxidação de AGs, sendo considerada a principal enzima reguladora do metabolismo celular ao estimular a expressão de genes mitocondriais via PGC-1&#945;. / In skeletal muscle (SM) tissue, evidences suggest that the high availability of free fatty acids (FFAs) observed in obesity plays a central role in the development of insulin resistance (IR) by causing changes in mitochondrial function. Since microRNAs (miRs) are recently identified molecules acting as gene regulators of metabolic pathways, we aimed to investigate in SM of insulin resistant mice induced by 8 weeks of high-fat diet (HFD) feeding, treated with fenofibrate (CF and HF) or metilcelulose (vehicle, C and H) two weeks before euthanasia, if miRs-1a, 133a/b, 206, 208b, 499 and 223 are involved in IR pathogenesis. IR was induced after 8 weeks of HFD (H), and fenofibrate treatment (HF) partially reverted this condition by causing alterations on metabolic and enzymatic parameters, which seems to be mediated by miR-1a regulating AMPK&#945;2 protein. AMPK&#945;2 increased translation active catabolic processes such as glucose uptake and FFAs oxidation, being considered the main regulator of cell metabolism by stimulating mitochondrial genes expression via PGC-1&#945;.