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.

Neste estudo, avaliamos o efeito da restrição calórica e do treinamento resistido na massa corporal e na sensibilidade à insulina de ratas ovariectomizadas. 80 ratas fêmeas da linhagem Holtzman foram distribuídas em 8 grupos (n=10 cada): ovariectomizado (OVX), ovariectomizado com restrição calórica (OVX RC), ovariectomizado com treinamento resistido (OVX TR), ovariectomizado com restrição calórica e treinamento resistido (OVX TR+RC), Sham operado (SHAM), Sham com restrição calórica (SHAM RC), sham com treinamento resistido (SHAM TR), sham com restrição calórica e treinamento resistido (SHAM TR+RC). Após 13 semanas de intervenção, foram analisados: massa corporal, gordura corporal; concentrações sanguíneas de glicose, insulina e adiponectina; conteúdo de AKT total e fosforilada, pi3k e Glut 4 (nos tecidos adiposos subcutâneo e retroperitoneal). As ratas ovariectomizadas (OVX, OVX RC, OVX TR e OVX TR+RC) apresentaram maior massa corporal e gordura corporal quando comparadas ao grupo SHAM. As concentrações de glicose e insulina foram semelhantes em todos os grupos experimentais, porém a concentração de adiponectina foi menor nos grupos ovariectomizados (OVX, OVX RC, OVX TR e OVX TR+RC), quando comparados ao grupo SHAM. A RC e o TR aumentaram a concentração de adiponectina quando comparado ao grupo OVX. Não houve diferença entre os grupos em relação à via de sinalização da insulina nos tecidos adiposos subcutâneo e retroperitoneal. Concluímos que a ovariectomia causa aumento de massa e gordura corporal, levando à menor concentração de adiponectina, e que a RC e o TR alteram estas modificações. / In this study, we evaluated the effect of calorie restriction and strength training on the body weight and insulin sensitivity of ovariectomized rats. Eighty female Holtzman rats were divided into eight groups (n=10 per group): ovariectomized (OVX), ovariectomized plus calorie restriction (OVX-CR), ovariectomized plus strength training (OVX-ST), ovariectomized plus strength training and calorie restriction (OVX-ST+CR), sham operated (SHAM), sham plus calorie restriction (SHAM-CR), sham plus strength training (SHAM-ST), and sham plus strength training and calorie restriction (SHAM-ST+CR). The following variables were analyzed after 13 weeks of intervention: body weight; body fat; blood concentrations of glucose, insulin and adiponectin; total and phosphorylated AKT content; pi3k and Glut 4 (in subcutaneous and retroperitoneal adipose tissues). Ovariectomized rats (OVX, OVX-CR, OVX-ST, and OVX-ST+CR) had a higher body weight and body fat than SHAM animals. Glucose and insulin concentrations were similar in all experimental groups, but adiponectin concentration was lower in the ovariectomized groups (OVX, OVX-CR, OVX-ST, and OVX-ST+CR) when compared to the SHAM group. Calorie restriction and ST increased the concentration of adiponectin when compared to the OVX group. There was no difference between groups in terms of insulin signaling in subcutaneous or retroperitoneal adipose tissue. We conclude that ovariectomy increases body weight and body fat, reducing adiponectin concentration, and that CR and ST alter these modifications.

O aumento da prevalência do diabete melito do tipo 2 (DM2) é intenso e implica ampla busca pela prevenção e tratamento da doença. Estudos têm mostrado a participação do zinco na síntese, secreção e via de sinalização da insulina e sobre o controle glicêmico. Este trabalho objetivou analisar o mecanismo de ação do zinco no controle da secreção de insulina e no controle glicêmico, de modo a entender se a suplementação com o zinco previne ou retarda a manifestação do DM2. O projeto foi aprovado pela CEUA-ICB (USP). Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em 4 grupos experimentais: dieta controle (NFD); dieta controle suplementada com ZnCl2 (NFDZ); dieta hiperlipídica (HFD); e dieta hiperlipídica suplementada com ZnCl2 (HFDZ). A massa corporal, a ingestão de ração e água e a glicemia foram acompanhados semanalmente. Testes intraperitoneais de tolerância à glicose (ipGTT) e à insulina (ipITT) foram realizados na 14ª semana de tratamento. Completado as 15 semanas de tratamento a glicemia, a insulinemia e a zincemia foram analisadas, sendo aplicados os testes de HOMA-IR e HOMA-&#946;. Em ilhotas pancreáticas isoladas foi analisada a secreção estática de insulina em diferentes concentrações de glicose. O teste de captação e metabolismo de glicose foi feito no músculo sóleo e a análise do conteúdo das proteínas AKT e GSK3-&#946; foi feita no músculo sóleo e no fígado. Os dados (média±SEM) foram analisados por Two-way ANOVA com pós-teste Bonferoni ou por teste t de Student (P 0,05). A suplementação com zinco melhorou a disfunção glicêmica induzida por dieta hiperlipídica, sem no entanto afetar a resistência à insulina ou a secreção de insulina por ilhotas isoladas. / The increase in prevalence of type 2 diabetes mellitus (DM2) is intense and implies broad quest for prevention and treatment of disease. Studies have shown the participation of zinc in the synthesis, secretion and signaling pathway of insulin and the glucose control. This study aimed to analyze the mechanism of action of zinc in the control of insulin secretion and glucose control in order to understand whether supplementation with zinc prevents or delays the manifestation of DM2. The project was approved by CEUA-ICB (USP). Male mice C57BL/6 were divided en 4 groups: control diet (NFD); control diet supplemented with ZnCl2 (NFDZ); high fat diet (HFD); and high fat diet supplemented with ZnCl2 (HFDZ). Body weight, feed intake and water and the glucose levels were monitored weekly. Intraperitoneal glucose tolerance test (ipGTT) and insulin (ipITT) were performed at the 14th week of treatment. Completing the 15 weeks of the treatment glycemia, insulinemia and zincemia were analyzed, being applied HOMA-IR and HOMA-&#946; tests. In isolated islets was assessed the static insulin secretion at different glucose concentrations. The uptake and glucose metabolism test was done in the soleus muscle and the content analysis of the AKT and GSK3-&#946; protein was made in the soleus muscle and liver. The data (mean ± SEM) were analyzed by two-way ANOVA with Bonferoni post-test or Student\'s t test (P < 0,05). Zinc supplementation improves glucose dysfunction induced by high fat diet, without nonetheless affecting insulin resistance and insulin secretion by isolated islets.

Introdução: A microbiota intestinal possui grande diversidade de bactérias, predominantemente dos filos Bacteroidetes e Firmicutes, com múltiplas funções. A alimentação pode alterar sua composição e função. Alto teor de gordura saturada altera a permeabilidade intestinal, eleva os lipopolissacarídeos e predispõe à inflamação subclínica crônica. Dieta rica em fibras, como a vegetariana, induz elevação de ácidos graxos de cadeia curta e benefícios metabólicos. Objetivos: Para analisar a composição da microbiota intestinal de adventistas com diferentes hábitos alimentares e associá-los à inflamação subclínica e resistência à insulina, esta tese incluiu: 1) revisão dos mecanismos que associam a alimentação à microbiota intestinal e ao risco cardiometabólico; 2) verificação da composição da microbiota intestinal segundo diferentes hábitos alimentares e de associações com biomarcadores de doenças cardiometabólicas; 3) avaliação da associação entre a abundância de Akkermansia muciniphila e o metabolismo da glicose; 4) análise da presença de enterótipos e de associações com características clínicas. Métodos: Este estudo transversal incluiu 295 adventistas estratificados segundo hábitos alimentares (vegetariano estrito, ovo-lacto-vegetariano e onívoro). Foram avaliadas associações com dados clínicos, bioquímicos e inflamatórios. O perfil da microbiota foi obtido por sequenciamento do gene 16S rRNA (Illumina® Miseq). Resultados: 1) Há evidências de que as relações entre dieta, inflamação, resistência à insulina e risco cardiometabólico são em parte mediadas pela composição da microbiota intestinal. 2) Vegetarianos apresentaram melhor perfil clínico quando comparados aos onívoros. Confirmou-se maior abundância de Firmicutes e Bacteroidetes, que não diferiram segundo a adiposidade corporal. Entretanto, vegetarianos estritos apresentaram mais Bacteroidetes, menos Firmicutes e maior abundância do gênero Prevotella quando comparados aos outros dois grupos de hábitos alimentares. Entre os ovo-lactovegetarianos verificou-se maior proporção de Firmicutes especialmente do gênero Faecalibacterium. Nos onívoros, houve super-representação do filo Proteobacteria (Succinivibrio e Halomonas) comparados aos vegetarianos. 3) Indivíduos normoglicêmicos apresentaram maior abundância de Akkermansia muciniphila que aqueles com glicemia alterada. A abundância desta bactéria correlacionou-se inversamente à glicemia e hemoglobina glicosilada. 4) Foram identificados três enterótipos (Bacteroides, Prevotella e Ruminococcaceae), similares àqueles previamente descritos. As concentrações de LDL-C foram menores no enterótipo 2, no qual houve maior frequência de vegetarianos estritos. Discussão: 1) Conhecimentos sobre participação da microbiota na fisiopatologia de doenças poderão reverter em estratégias para manipulá-la para promover saúde. 2) Apoia-se a hipótese de que hábitos alimentares se associam favorável ou desfavoravelmente a características metabólicas e inflamatórias do hospedeiro via alterações na composição da microbiota intestinal. Sugerimos que a exposição a alimentos de origem animal possa impactar negativamente nas proporções de comunidades bacterianas. 3) Sugerimos que a abundância da Akkermansia muciniphila possa participar do metabolismo da glicose. 4) Reforçamos que a existência de três enterótipos não deva ser específica de certas populações/continentes. Apesar de desconhecido o significado biológico destes agrupamentos, as correlações com o perfil lipídico podem sugerir sua utilidade na avaliação do risco cardiometabólico. Conclusões: Nossos achados fortalecem a ideia de que a composição da microbiota intestinal se altera mediante diferentes hábitos alimentares, que, por sua vez, estão associados a alterações nos perfis metabólicos e inflamatórios. Estudos prospectivos deverão investigar o potencial da dieta na prevenção de distúrbios cardiometabólicos mediados pela microbiota. / Introduction: The gut microbiota has great bacterial diversity, predominantly of the phyla Bacteroidetes and Firmicutes, with multiple functions. Diet can alter their composition and function. High amount of saturated fat alters intestinal permeability, raises the lipopolysaccharides and predisposes to low-grade inflammation. High-fiber diet, such as the vegetarian, induces the elevation of short-chain fatty acids and metabolic benefits. Objectives: To analyze the composition of gut microbiota of Adventists with diverse dietary patterns and associate them to the low grade inflammation and insulin resistance this thesis included: 1) review of underlying mechanisms of the association of diet, gut microbiota composition and cardiometabolic risk; 2) analysis of the gut microbiota composition according to different dietary patterns and associations with biomarkers of cardiometabolic diseases; 3) evaluation of the association between the Akkermansia muciniphila abundance and glucose metabolism; 4) analysis of the presence of enterotypes and associations with clinical characteristics. Methods: This cross-sectional study included 295 Adventists stratified according to dietary patterns (strict vegetarian, lacto-ovo-vegetarian and omnivore). Their associations with clinical, biochemical and inflammatory data were evaluated. The microbiota profile was obtained by sequencing 16S rRNA genes (Illumina® Miseq). Results: 1) There are evidences that the relationship among diet, inflammation, insulin resistance and cardiometabolic risk are partly mediated by the gut microbiota. 2) Vegetarians showed better clinical profile when compared to omnivores. It was confirmed greater abundance of Firmicutes and Bacteroidetes, which did not differ according to adiposity. However, strict vegetarians had more Bacteroidetes, fewer Firmicutes and higher abundance of genus Prevotella when compared to the other two groups of dietary patterns. The lacto-ovo-vegetarians had higher proportion of Firmicutes especially the genus Faecalibacterium. In the omnivores, there was overrepresentation of the Gammaproteobacteria (Succinivibrio and Halomonas) compared to vegetarians. 3) Normoglycemic individuals had higher abundance of Akkermansia muciniphila compared to those with abnormal glycemic profile. The abundance of this bacterium was inversely correlated to fasting glucose and glycated hemoglobin. 4) Three enterotypes were identified (Bacteroides, Prevotella and Ruminococcaceae), similar to those previously described. LDL-C concentrations were lower in enterotype 2, in which a higher frequency of strict vegetarians was found. Discussion: 1) Knowledge on the involvement of the microbiota in the pathophysiology of diseases could reverse on strategies to manipulate it to promote health. 2) Our data support the hypothesis that dietary patterns could be favorably or unfavorably associated with metabolic and inflammatory processes, via changes in the gut microbiota composition. We suggest that exposure to animal food could negatively impact on the proportions of bacterial communities. 3) We also suggest that the abundance of Akkermansia muciniphila can participate in the glucose metabolism. 4) We reinforce that the existence of three enterotypes should not be specific to certain populations/continents. Although the biological significance of these clusters remains unknown, the correlations with lipid profile may suggest their usefulness in the assessment of the cardiometabolic risk. Conclusions: Our findings reinforce the idea that the gut microbiota composition is altered by different dietary patterns, which, in turn, are associated with changes in metabolic and inflammatory profiles. Prospective studies should investigate the potential of diet to prevent microbiota-mediated cardiometabolic disorders.

A resistência dos tecidos à ação da insulina é uma das principais complicações do excesso de peso. O aumento da gordura corporal, decorrente do consumo excessivo de nutrientes, é acompanhado por um quadro de inflamação crônica de baixa intensidade que está relacionado com a fisiopatologia da resistência à insulina. O magnésio (Mg) é um mineral envolvido com diversos processos fisiológicos e bioquímicos, especialmente aqueles relacionados ao metabolismo energético e ao controle glicêmico. Apesar de a deficiência deste mineral estar relacionada com condições pré-diabéticas, não está claro se a inadequação dietética promove alterações na sensibilidade à insulina e/ou se condições de resistência à insulina causam distúrbios na homeostase de Mg. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da restrição dietética de Mg e sua associação com o excesso de lipídios sobre a homeostase do mineral e a sensibilidade à insulina. Ratos Wistar, machos, com peso entre 97-123 g, permaneceram em gaiolas individuais por 24 semanas. Os animais receberam rações normolipídicas (CON, 7% de lipídios) ou hiperlipídicas (HL, 32% de lipídios), adequadas (CON e HL Mg; 500 mg de Mg/kg de ração; n = 6 para cada grupo) ou com restrição de Mg (Mg[50] e HL Mg[50]; 50 mg de Mg/kg de ração; n = 6 para cada grupo). O consumo da dieta HL promoveu maior acúmulo de tecido adiposo e maior ganho de peso corporal (p < 0,05). Os animais que consumiram rações com restrição de Mg apresentaram hipomagnesemia (p<0,01), menor excreção urinária (p < 0,01) e fecal (p < 0,001) de Mg e menor concentração óssea desse mineral (p < 0,001). No entanto, não foram observadas alterações no Mg muscular (p > 0,05). O grupo HL Mg[50] apresentou maior concentração de Mg no eritrócito quando comparado aos outros grupos. A restrição dietética de Mg, isoladamente, não promoveu alterações na sensibilidade à insulina (avaliada pelo teste de tolerância à insulina). Quando associada à dieta hiperlipídica, resultou em aumento da glicemia de jejum e em redução da sensibilidade à insulina, após 16 semanas (p < 0,01). Em nível molecular, a fosforilação da proteína quinase B (Akt) no músculo e no fígado foi significantemente menor no grupo HL Mg[50] (p < 0,05). A restrição dietética de Mg induziu ao aumento do conteúdo proteico dos canais TRPM6 e TRPM7 no rim, independentemente da sensibilidade à insulina. Os resultados deste estudo apontam que a deficiência de Mg tende a agravar as repercussões metabólicas do consumo de dietas hiperlipídicas na sensibilidade à insulina e que a resistência à insulina altera a compartimentalização do Mg. / Insulin resistance is one of the main complications of overweight. Increase body fat, due to excessive consumption of nutrients is accompanied by a chronic low-grade inflammation related to insulin resistance pathophysiology. Magnesium (Mg) is a mineral involved in many physiological and biochemical processes, especially those related to energy metabolism and glycemic control. Although Mg deficiency is related to pre-diabetic conditions, it is unclear whether dietary inadequacy promotes changes in insulin sensitivity and/or if conditions of insulin resistance cause disturbances in Mg homeostasis. This work aimed to investigate the effects of dietary Mg restriction and its association with high-fat diet on mineral homeostasis and insulin sensitivity. Male Wistar rat (97-123 g) remained in individual cages for 24 weeks. Animals received normolipid diet (CON, 7% lipid) or high-fat diet (HF, 32% lipid), adequate (CON and HF, 500 mg Mg / kg diet, n = 6 for each group) or Mg restricted (Mg[50] and HF Mg[50], 50 mg of Mg / kg of diet, n = 6 for each group). High-fat diet promoted a greater adipose tissue excess and body weight gain (p<0.05). Animals with Mg restricted diet had hypomagnesemia (p<0.01), lower Mg urinary (p<0.01) and faecal loss (p<0.001) and lower bone Mg concentration (p<0.001). However, no changes were observed in muscle Mg (p>0.05). HF Mg[50] group presented higher concentration of erythrocyte Mg when compared to the other groups. Singly, dietary Mg restriction did not induce changes in insulin sensitivity (as assessed by the insulin tolerance test). When associated with high-fat diet, dietary Mg restriction resulted in higher fasting glycemia and lower insulin sensitivity after 16 weeks (p<0.01). At the molecular level, protein kinase B (Akt) phosphorylation in muscle and liver was significantly lower in HFMg [50] group (p<0.05). Dietary Mg restriction induced increased protein content of renal TRPM6 and TRPM7 channels, regardless of insulin sensitivity. The results of this study indicate that Mg deficiency worsens metabolic effects of high-fat diet on insulin sensitivity. In addition, insulin resistance changes Mg compartmentalization.

O ácido palmitoleico (POA) é descrito como uma lipocina, capaz de melhorar a responsividade à insulina, estimular a oxidação de lipídios e reduzir a inflamação, efeitos essenciais para o controle da doença do fígado gorduroso não alcoólico (NAFLD). Assim, investigamos se o POA pode proteger contra os efeitos deletérios de uma dieta rica em gordura saturada (HF-L) ou gordura trans (HF-T), verificando a participação de PPAR&#945; e PPAR&#947;. Para tanto utilizamos camundongos selvagens alimentados com uma dieta padrão (SD), ou animais knockout total de PPAR&#945; (PPAR&#945;KO) ou com deleção de PPAR&#947; em células mielóides (PPAR&#947;KOLyzCre+) alimentados com HF. As dietas foram administradas por 12 semanas, e a partir da 10ª semana os animais foram suplementados com ácido oleico ou POA (300mg/kg). Utilizamos também macrófagos intraperitoneais extraídos de animais WT, PPAR&#945;KO e PPAR&#947;KOLyzCre+ alimentados com SD com LPS ou LPS + POA (600uM). A HF promoveu resistência à insulina, esteatose e inflamação exacerbada no fígado dos animais, independente do genótipo. Embora não tenha reduzido o acúmulo ectópico de lipídios no fígado, ou modulado a expressão de fatores lipogênicos, POA melhorou a resposta à insulina periférica e hepática. No fígado, POA não modulou fatores da cascata de insulina, ou a produção de adiponectina, porém, estimulou a ativação de AMPK e aumentou os níveis FGF-21, de forma dependente de PPAR&#945;. POA reduziu a inflamação hepática, por diminuir TLR4, NF&#954;B e fatores do inflamassoma, mas principalmente, por inibir a polarização de macrófagos do fígado para o fenótipo M1, um efeito que ocorreu mesmo em animais PPAR&#947;KOLyzCre+, apesar da maior expressão gênica e proteica de PPAR&#947; observada em macrófagos com POA, in vivo e in vitro. Nossos dados indicam que o POA promove efeitos benéficos contra intolerância à glicose e resistência à insulina hepática e periférica induzida por dieta rica em gordura, por ativação de AMPK, FGF21 e PPAR&#945;. E, por reduzir a polarização M1 de macrófagos, independente de PPARs, este ácido graxo 16:1n-7 é capaz de reduzir a inflamação no fígado induzida por dieta hiperlipídica. / Palmitoleic acid (POA) is described as a lipokine, capable of improving insulin responsiveness, stimulating lipid oxidation and reducing inflammation, essential for the control of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Thus, we investigated whether POA can protect against the deleterious effects of a diet rich in saturated fat (HF-L) or trans fat (HF-T), verifying the role of PPAR&#945; and PPAR&#947;. We used wild-type mice fed a standard diet (SD), or whole-body PPAR&#945; knockout (PPAR&#945;KO) mice or mice with myeloid cells selective-delected PPAR&#947; (PPAR&#947;KOLyzCre+) fed a HF. The diets were administered for 12 weeks, and from the 10th week the animals were supplemented with oleic acid or POA (300mg/kg). Intraperitoneal macrophages extracted from WT, PPAR&#945;KO and PPAR&#947;KOLyzCre+ mice fed SD and stimulated with LPS or LPS+POA (600&#956;M), were also analyzed. HF promoted insulin resistance, steatosis and exacerbated inflammation in the liver of mice, regardless of genotype. Although it did not reduce the lipids ectopic accumulation in the liver, or modulated the lipogenic factors expression, POA improved the peripheral and hepatic insulin response. In the liver, POA did not modulate factors of the insulin cascade, or adiponectin production, however, stimulated AMPK activation and increased FGF-21 levels, in a PPAR&#945;-dependent manner. POA reduced liver inflammation by decreasing TLR4, NF&#954;B and inflammatory factors, but mainly by inhibiting the macrophage polarization of the liver to the M1 phenotype, an effect that occurred even in PPAR&#947;KOLyzCre+ mice, despite the increased gene and protein expression of PPAR&#947; observed in macrophages with POA, in vivo and in vitro. Our data indicate that the POA promotes beneficial effects against glucose intolerance and hepatic and peripheral insulin resistance induced by a high fat diet through the activation of AMPK, FGF21 and PPAR&#945;. And, by reducing the M1 polarization of macrophages, independent of PPARs, this 16: 1n-7 fatty acid is able to reduce inflammation in the liver induced by high fat diet.

A privação dos hormônios sexuais em fêmeas contribui para o aparecimento de distúrbios metabólicos e endócrinos devido à ausência de estrógenos. Nesse estudo foi avaliado o efeito da castração e da suplementação com DHEA sobre aspectos metabólicos em ratas. A ovariectomia aumentou a adiposidade e o consumo de ração, diminuiu o consumo hídrico, além de promover resistência à insulina e intolerância à glicose, e o uso do DHEA reduziu a sensibilidade à insulina. Ainda, a castração levou a redução nos níveis plasmáticos de DHEA, estradiol, VLDL-c e triacilglicerol, albumina, uréia e creatinina, e o tratamento com DHEA restaurou parcialmente a concentração de estradiol no grupo OVX+DHEA. E por fim, a ooforectomia reduziu a expressão proteica do IRb, IRS1, PI3K e AKT no fígado, músculo gastrocnêmio ou coração, além diminuir o grau de fosforilação em tirosina da pp185 (IRS1/2). Deste modo, concluímos que a castração promoveu resistência à insulina e intolerância à glicose associada à obesidade, e neste modelo, o uso do DHEA piorou a sensibilidade à insulina nos animais. / Deprivation of sex hormones in females contributes to the onset of metabolic and endocrine disorders due loss of estrogen. In this study the effect of castration and supplementation with DHEA on metabolic aspects in rats was evaluated. Ovariectomy increased adiposity and food consumption, decreased water consumption, besides promoting insulin resistance and glucose intolerance, and the use of DHEA reduced insulin sensitivity. Furthermore, castration led to decreasing of DHEA plasma levels, estradiol, VLDL-c and triacylglycerol, albumin, urea and creatinine, and DHEA treatment partially restored the concentration of estradiol in OVX+DHEA group. Finally, ovariectomy reduced the protein expression IRb, IRS1, PI3K and AKT in the liver, gastrocnemius muscle or heart. Indeed, decrease tyrosine phosphorylation status of pp185 (IRS1/2) was observed. Thus, we conclude that castration promoted insulin resistance and glucose intolerance associated with obesity, and in this model, the use of DHEA impairs insulin sensitivity in animals.

Les exosomes sont des nanovésicules de 30 à 100nm sécrétées dans le milieuextracellulaire par une grande majorité de types cellulaires. Entourés d’une bicouchelipidique similaire aux radeaux lipidiques, ils contiennent des protéines, de l’ARNm et desmicroARNs. Récemment, il a été montré que les exosomes pourraient participer auxdialogues moléculaires inter-organes, au même titre que les protéines solubles (hormones etcytokines). Au cours de cette thèse, nous avons émis l’hypothèse que le muscle squelettiquepourrait utiliser les exosomes comme mode de communication intercellulaire, en plus desmyokines qu’il sécrète. Nous avons montré en couplant des techniques de microscopieélectronique, de génomique, de biologie cellulaire et moléculaire, et d’analysesprotéomiques, que le muscle était capable de sécréter des exosomes, dont la compositionvariait au cours de la myogenèse. De plus, nous avons montré que les exosomes sécrétéspar les cellules prolifératrices et différenciées avaient des rôles distincts au cours de ladifférenciation myogénique, via le transfert des microARNs notamment.En parallèle, nous nous sommes intéressés aux exosomes sécrétés par le musclesquelettique en situation d’insulino-résistance induite par du palmitate. En utilisant unedouble approche in vitro et in vivo, nous avons montrés que les exosomes sécrétés par lacellule musculaire insulino-résistante ont une morphologie et une composition luminalemodifiée. Enfin, ces exosomes sécrétés sembleraient transmettre un signal délétère àd’autres cellules musculaires différenciées, et aux autres tissus insulino-sensibles, comme lepancréas. / Exosomes are nanovesicles from 30 to 100nm, secreted into the extracellular spaceby a large majority of cell types. Surrounded by a lipid bilayer similar to lipid rafts, theycontain proteins, mRNA and microRNAs. Recently, it has been shown that exosomes maybe involved in inter-organs dialogues, as well as soluble proteins (hormones and cytokines).In this thesis, we hypothesized that skeletal muscle could use exosomes asintercellular communication mode, in addition to myokines. We have shown by couplingelectron microscopy techniques, genomics, molecular and cellular biology, and proteomicanalyzes, that the muscle was able to secrete exosomes, whose composition varied duringmyogenesis. In addition, we have shown that exosomes secreted by proliferating anddifferentiated cells have distinct roles during the myogenic differentiation, especially throughthe transfer of microRNAs. In parallel, we are interested in exosomes secreted by insulin resistant skeletalmuscle, induced by palmitate. Using a dual approach in vitro and in vivo, we have shown thatexosomes secreted by insulin-resistant muscle cells have a morphology and a luminalcomposition modified. Finally, these exosomes secreted seem to transmit a deleterioussignal to other differentiated muscle cells, and other insulin-sensitive tissues such as thepancreas.

Lee Kwing Chin, Kenneth. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 1999. / Includes bibliographical references (p. 298-357). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Mode of access: World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese.

O estudo investigou a ação sensibilizadora à insulina da glimepirida (Gp), em ratos MSG, resistentes à insulina. Animais controle (C) e MSG, e tratados (CG e MSG/G) ou não com Gp, foram submetidos a ITT; análise do GLUT4 no tecido adiposo (TAB), EDL, sóleo e coração; ensaios de translocação e captação de glicose/incorporação ao glicogênio no sóleo; dosagem do glicogênio e p-GSK3 no fígado. No TAB, mRNA e proteína GLUT4 se elevaram nos MSG, o que foi revertido pela Gp, efeito importante para não agravar a obesidade. No sóleo, o mRNA aumentou nos MSG, mas a proteína GLUT4 foi igual a C, e se elevou com a Gp. Sob estímulo insulínico, GLUT4 em membranas plasmáticas aumentou em ratos C e MSG/G. Captação de glicose e incorporação ao glicogênio muscular no sóleo, conteúdo de glicogênio e de p-GSK3 no fígado foram menores nos MSG. A Gp aumentou a expressão/translocação de GLUT4 em músculo de ratos MSG, melhorando a captação de glicose e glicogeniogênese neste tecido. Estes efeitos, mais o aumento da glicogeniogênese hepática, conferem à Gp ação sensibilizadora à insulina. / The study investigated the insulin sensitizer action of the glimepiride (Gp) in insulin- resistant MSG rats. Control (C) and MSG animals, non-treated or treated with Gp (CG and MSG/G) were submitted to ITT; GLUT4 analysis in adipose tissue (WAT), EDL, soleus and heart; GLUT4 translocation assays and glucose uptake/glycogen incorporation in soleus; glycogen and p-GSK3 analysis in the liver. In WAT, GLUT4 mRNA and protein increase in MSG rats was abolished by Gp, an effect important to avoid the aggravation of the obesity. In MSG soleus, GLUT4 mRNA increased but protein was similar to C, elevating after Gp. Under insulin stimulation, GLUT4 in plasma membrane increased in C and MSG/G only. Glucose uptake and incorporation to muscular glycogen in soleus, and glycogen/p-GSK-3 content in the liver were all lower in MSG rats. Gp increased GLUT4 expression/translocation in MSG muscle, improving glucose uptake and glycogenesis in this tissue. These effects, added to the higher hepatic glycogenesis confer the Gp its insulin sensitizer action.