OBJECTIF: L’apoB plasmatique prédit le diabète de type 2 chez l’humain. Une clairance ralentie des triglycérides (TG) favorise la lipotoxicité et la résistance à l’insuline (RI). Nous avons démontré ex vivo que les LDL, forme majeure d’apoB-lipoprotéines, altèrent le stockage des gras dans le tissu adipeux blanc (TAB) humain. Nous émettons l’hypothèse que le lien reliant l’apoB plasmatique à la RI et l’hyperinsulinémie est médié par un retard de clairance des gras diététiques. MÉTHODE/RÉSULTATS: Nous avons examiné la sécrétion d’insuline (SI), puis la RI lors d’un test de tolérance au glucose intraveineux suivi d’un clamp hyperinsulinémique-euglycémique chez des sujets obèses normoglycémiques (N=29, 45%hommes, indice de masse corporelle (IMC)≥27kg/m2, 45-74ans, post-ménopausés). La clairance des TG diététiques a été mesurée suivant l’ingestion d’un repas gras marqué au 13C. La fonction d’une biopsie de TAB (à jeun) a été mesurée comme la capacité à stocker un substrat de 3H-TG. L’apoB était de 1,03±0,05g/L et corrélait avec la RI, la 2ième phase de SI, un délai de clairance des TG diététiques et une réduction de la fonction du TAB. Un retard de clairance des TG diététiques était associé à la RI et la 2ième phase de SI. Une correction pour la clairance des TG diététiques ou la fonction du TAB a éliminé l’association entre l’apoB et la RI et la 2ième phase de SI. CONCLUSION: L’association entre l’apoB plasmatique et la RI et la SI chez les sujets obèses est médiée par une clairance ralentie des gras diététiques et une dysfonction du TAB. / OBJECTIVE: Plasma apoB predicts type 2 diabetes in humans. Delayed TG clearance promotes lipotoxicity and insulin resistance (IR). We demonstrated ex vivo that LDL, the major form of apoB-lipoproteins, impairs human white adipose tissue (WAT) fat storage. We hypothesized that the link between plasma apoB, IR and hyperinsulinemia is mediated through delayed dietary fat clearance. METHODS/RESULTS: We examined insulin secretion (IS) and IR during a intravenous-glucose tolerance test followed by a hyperinsulinemic-euglycemic clamp in normoglycemic obese (N=29, 45%men, body mass index (BMI)≥27kg/m2, 45-74yrs, postmenopausal). Dietary TG clearance was measured after the ingestion of a 13C-triolein-labeled high-fat meal. The function of a fasting WAT biopsy was measured as the ability to store a 3H-TG substrate. Plasma apoB averaged 1.03±0.05g/L, and correlated with IR, 2nd phase IS, delayed dietary TG clearance and reduced WAT function. Moreover, delayed dietary TG clearance was associated with higher IR and 2nd phase IS. Correcting for dietary TG clearance or WAT function eliminated the association of plasma apoB with IR and 2nd phase IS. CONCLUSION: The association of plasma apoB with IR and IS in obese subjects is mediated by delayed dietary fat clearance and WAT dysfunction.

L'insulinorésistance, caractérisée par l'incapacité des organes impliqués dans le métabolisme énergétique (tissu adipeux, muscles squelettiques et foie) à répondre à l'insuline, tient une place centrale dans la physiopathologie des complications métaboliques de l'obésité. L'apparition d'une insulinorésistance chez un sujet obèse est plurifactorielle et les mécanismes moléculaires impliqués ne sont à ce jour pas complètement élucidés.L'expansion majoritairement hyperplasique du tissu adipeux conduit à une hypoxie et un stress des adipocytes, induisant un relargage accru de cytokines inflammatoires et d'acides gras libres (AGL). Les AGL se fixent eux-mêmes sur les récepteurs toll-like (TLRs) de l'immunité innée, dont l'activation aboutit également à la sécrétion de cytokines inflammatoires. Ces AGL et cytokines, véhiculés par la circulation systémique, contribuent, avec la coopération des macrophages infiltrant le tissu adipeux, au développement d'une inflammation chronique de bas grade. Ainsi, les perturbations de l'homéostasie énergétique, associées à une activation du système immunitaire sont à l'origine d'une atteinte globale de la sensibilité à l'insuline de l'organisme, particulièrement délétère au métabolisme musculaire.Cette étude porte sur le rôle d'un effecteur de l'immunité innée, l'endoribonucléase latente (RNase L), dont l'expression est régulée par les interférons de type I et l'activation, par un oligoadénylate, le 2-5A. La RNase L clive les ARNs cellulaires conduisant à l'inhibition spécifique de l'expression de certains gènes. Nous montrons par ce travail l'implication de la RNase L dans le contrôle de la différenciation cellulaire et la pathogenèse de l'insulinorésistance associée à l'obésité, via la régulation des voies de l'inflammation au niveau des tissus adipeux et musculaire. / Insulin resistance, which is characterized by the incapacity of organs involved in the energetic metabolism (adipose tissue, skeletal muscles and liver) to respond to insulin, has a central place in the pathophysiology of the metabolic complications associated to obesity. The onset of insulin resistance in obese subjects is multifactorial and the molecular mechanisms involved have not yet been completely elucidated.The mainly hyperplasic expansion of white adipose tissue leads to hypoxia and stress in adipocytes, inducing an increased release of inflammatory cytokines and free fatty acids (FFA). FFA bind and activate the toll-like receptors (TLR) of the innate immunity system, leading to the secretion of inflammatory cytokines. These FFA and cytokines, taken by the systemic circulation, contribute, with the cooperation of macrophages infiltrating the adipose tissue, to the development of a chronic low-grade inflammation. Thus, the disturbances of the energetic homeostasis, associated with an activation of the immune system cause a global impairment of insulin sensitivity of the body, with particularly deleterious effects on muscular metabolism.This study focuses on the role of an effector of innate immunity, the latent endoribonuclease (RNase L). RNase L expression is regulated by type I interferons and is activated by the 2-5A oligoadenylate. RNase L splits cellular RNA, thus leading to the specific inhibition of the expression of certain genes. In this study, we demonstrate the implication of RNase L in the control of cell differentiation and the pathogenesis of obesity-associated insulin resistance, via the regulation of inflammatory pathways in the adipose and muscular tissues.

Le tissu adipeux blanc n'est pas un simple réservoir énergétique, il secrète également de nombreuses molécules appelées adipokines. En condition basale, les adipokines participent à l'homéostasie générale en permettant la régulation de diverses fonctions et voies métaboliques. Au cours du développement de l'obésité, la physiologie du tissu adipeux est fortement perturbée. Cela se traduit par des dysfonctionnements parmi lesquels l'établissement d'un état inflammatoire chronique à bas bruit. Ces perturbations au sein du tissu adipeux concourent à la dysrégulation de l'expression des adipokines, conduisant à un dysfonctionnement de certaines voies métaboliques, au niveau adipocytaire mais aussi au niveau systémique ce qui aboutit à un état d'insulino-résistance pouvant déboucher sur le développement d'un diabète de type 2. De nombreuses études épidémiologiques montrent qu'une carence en vitamine D est associée à diverses pathologies telles que certains cancers, certaines maladies auto-immunes ou maladies cardiovasculaires. Par ailleurs, il existe une corrélation inverse entre les taux plasmatiques de 25(OH)D et la prévalence de l'obésité, de l'hypertension artérielle, et du diabète de type 2. Cependant, le lien de causalité entre carence en vitamine D et obésité n'est à ce jour pas clairement démontré. Le but de cette thèse est donc de mieux comprendre le lien qui existe entre carence en vitamine D, obésité et désordres physiologiques associés. / White adipose tissue is not a simple energy reservoir, it also secretes several molecules called adipokines. In standard conditions, adipokines are involved in general homeostasis permitting the regulation of numerous functions and metabolic pathways. During the development of obesity, adipose tissue physiology is severely disrupted. This results in dysfunction such as low-grade inflammatory status. The accumulation of these disturbances within adipose tissue generates a dysregulation of adipokines secretion. This will have for consequences a failure of some metabolic pathways resulting in insulin-resistant state leading to type 2 diabetes. Several epidemiological studies show a link between vitamin D deficiency and numerous pathologies like cancers, immunity deseases or cardiovascular deseases. In addition, there is an inverse correlation between plasma levels of 25(OH)D and the prevalence of obesity, hypertension and type 2 diabetes. However, the link between vitamin D deficiency and obesity is not well established. The aim of this thesis is to better understand the link between vitamin D deficiency, obesity and physiological disorders associated. For this purpose, we have evaluated vitamin D effects on adipose tissue and adipocyte biology (inflammation, glucose uptake) and subsequently effects of vitamin D supplementation on diet-induced obesity. In a first study in vitro, we have showed an anti-inflammatory effect of vitamin D on adipocyte. This effect appears to be VDR-dependant and implies a modulation of NFκB signaling pathway. This study could partly explain le link between vitamine D deficiency and low-grade inflammation associated with obesity.

A cirurgia bariátrica confere proteção cardiometabólica à indivíduos obesos, contribuindo para uma redução do risco de mortalidade. No entanto, a extensão do benefício metabólico pode estar sujeita a mudanças no estilo de vida do paciente após a intervenção cirúrgica. Embora o exercício físico pareça melhorar os efeitos da cirurgia na sensibilidade à insulina, o mecanismo de ação subjacente permanece em grande parte sem explicação. Especula-se que mudanças potenciais na matriz extracelular do músculo esquelético (ECM) poderiam estar associadas à melhora da sensibilidade à insulina induzida pelo exercício físico em pacientes pós-bariátricos. Além disso, não se sabe se os benefícios da cirurgia bariátrica sobre a função endotelial, importante marcador precoce de aterosclerose, são sustentáveis sem alterações no estilo de vida, como a inclusão de exercícios físicos. Dessa forma, foram objetivos do presente estudo, investigar os efeitos do exercício físico sobre a sinalização intracelular envolvida na sensibilidade à insulina e remodelamento da matriz extracelular do músculo esquelético (Estudo 1) e sobre a função endotelial da artéria braquial de pacientes submetidos à cirurgia bariátrica (Estudo 2). Sessenta e duas mulheres foram randomizados após a cirurgia bariátrica para um programa de exercícios físicos de 6 meses ou tratamento padrão. No início do estudo, 3 e 9 meses após a cirurgia, a sensibilidade à insulina foi avaliada pelo teste oral de tolerância à glicose (TOTG), análise da função endotelial e amostras de músculo esquelético foram obtidas a partir do vasto lateral. As amostras de músculo esquelético foram submetidas a análises abrangentes, incluindo expressão de genes e proteínas, fenótipo do músculo esquelético, transcriptoma e identificação de novas vias de sinalização celular. O treinamento físico após a cirurgia bariátrica melhorou a sensibilidade à insulina no músculo esquelético. Esta resposta foi mediada por alterações moleculares e fenotípicas na ECM. A cirurgia bariátrica per se foi incapaz de solucionar completamente a resistência à insulina e a expansão da ECM no músculo esquelético. Candidatos relevantes modulados pelo exercício emergiram como alvos terapêuticos para o tratamento da resistência à insulina do músculo esquelético, nomeadamente a via TGF \'beta\' 1 SMAD 2/3 e seu antagonista folistatina. Em resumo, empregamos uma abordagem \"top-down approach\" para fornecer evidências de que a ECM do músculo esquelético desempenha um papel fundamental nos efeitos sobrepostos da cirurgia bariátrica e do exercício físico sobre a sensibilidade à insulina em mulheres obesas. Além disso, este estudo demonstrou que o treinamento físico evitou a reversão da melhora da função endotelial por meio da melhora do padrão de fluxo sanguíneo e redução de marcadores inflamatórios. Em conclusão, ao revelar um novo mecanismo pelo qual o exercício pode contrabalançar a resistência à insulina em pacientes pós-bariátricos (isto é, atenuar a espessura da ECM) e preservar a função endotelial, este estudo endossa que o exercício físico deve ser adotado como relevante medida terapêutica a fim de garantir os melhores resultados cardiometabólicos em pacientes submetidos à cirurgia bariátrica / Bariatric surgery provides cardiometabolic protection to obese individuals, contributing to a reduction in mortality risk. However, the extent of metabolic benefit may be subject to changes in the patient\'s lifestyle after surgical intervention. Although exercise seems to improve the effects of surgery on insulin sensitivity, the underlying mechanism of action remains largely unexplained. It is speculated that potential changes in the skeletal muscle extracellular matrix (ECM) could be associated with improved insulin sensitivity induced by physical exercise in post-bariatric patients. In addition, it is not known whether the benefits of bariatric surgery on endothelial function, an important marker of early atherosclerosis, are sustainable without changes in lifestyle, such as the inclusion of physical exercise. Thus, the aims of the present study were to investigate the effects of exercise on intracellular signaling involved in insulin sensitivity and skeletal muscle ECM remodeling (Study 1) and the effects of exercise on the brachial artery vasodilator response of patients undergoing bariatric surgery (Study 2). Sixty-two women were randomized after bariatric surgery to a 6-month exercise program or standard of treatment. At the beginning of the study, 3 and 9 months after surgery, insulin sensitivity was assessed by the oral glucose tolerance test (OGTT), endothelial function analysis and skeletal muscle samples were obtained from the vastus lateralis. Skeletal muscle samples were subjected to comprehensive analysis, including gene and protein expression, skeletal muscle phenotype, transcriptome and identification of new cell signaling pathways. Exercise training after bariatric surgery improved insulin sensitivity in skeletal muscle. This response was mediated by molecular and phenotypic changes in ECM. Bariatric surgery per se was unable to completely resolve insulin resistance and skeletal muscle ECM expansion. Relevant exercise-modulated candidates emerged as therapeutic targets for the treatment of skeletal muscle insulin resistance, namely the TGFβ1/SMAD 2/3 pathway and its follistatin antagonist. In summary, we employed a \"top-down approach\" to provide evidence that skeletal muscle ECM plays a key role in the overlapping effects of bariatric surgery and exercise on insulin sensitivity in obese women. In addition, this study demonstrated that physical training avoided reversal of endothelial function improvement by improving blood flow pattern and reducing inflammatory markers. In conclusion, in revealing a new mechanism by which exercise can counterbalance insulin resistance in post-bariatric patients (i.e., attenuate ECM thickness) and preserve endothelial function, this study endorses that exercise should be adopted as a relevant therapeutic measure in order to guarantee the best cardiometabolic results in patients undergoing bariatric surgery.

O diabetes mellitus (DM) é uma síndrome metabólica crônica, cuja característica principal é a hiperglicemia. O diabetes do tipo 2 (DM2) é a forma mais prevalente da doença, podendo ser iniciado com o desenvolvimento de resistência à insulina em tecidos periféricos e produção insuficiente desta frente à demanda do corpo. Os níveis elevados de glicose no sangue podem levar a uma série de alterações celulares e moleculares nas vias de sinalização da insulina, de inflamação, respostas ao estresse oxidativo e nos processos de reparo do DNA que podem levar ao ciclo vicioso de disfunção das células ? pancreáticas, à resistência insulínica e declínio metabólico. Visto o impacto que o sobrepeso e a obesidade têm em pacientes com DM2, intervenções nutricionais são sempre recomendadas nesses indivíduos. Além disso, foi relatado que restrições nutricionais têm efeitos positivos quanto à extensão da longevidade e redução da incidência de doenças associadas ao envelhecimento. Nesse contexto, os objetivos do presente estudo consistiram em avaliar os efeitos da hiperglicemia crônica em vias de sinalização molecular ligadas ao estresse oxidativo, reparo do DNA, resistência à insulina e inflamação, bem como análise do quadro de estresse oxidativo ao nível celular, mitocondrial e no pool de nucleotídeos, em pacientes com DM2 avaliados antes e após uma intervenção sob restrição proteica, e em pacientes DM2 portadores de hiperglicemia crônica comparados a um grupo de indivíduos sadios. Foi observado que em apenas 4 semanas a dieta com restrição proteica foi eficiente em reduzir significativamente os danos no DNA dos pacientes com DM2. Quanto aos genes avaliados, não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão após a intervenção, sendo apenas observada uma leve tendência de indução dos genes PI3K, PRKAA1 e ATM. No entanto, foi possível observar em alguns pacientes a indução de genes (OGG1, MUTYH, SOD1, FOXO3, NUDT1) relacionados a reparo do DNA e resposta a danos. Adicionalmente, em relação aos níveis de bases oxidadas no pool de nucleotídeos, o período de intervenção não foi suficiente para demonstrar efeitos nesse sentido. Porém, foi observado que indivíduos com DM2 possuem níveis aumentados de basesoxidadas no pool de nucleotídeos quando comparados aos indivíduos sadios. Quanto às análises de estresse oxidativo a nível celular e mitocondrial, alterações significativas na quantificação de ROS, de potencial de membrana e massa mitocondrial não foram observadas quando comparados pacientes com DM2 e indivíduos sadios. Assim, foi observado que a hiperglicemia crônica promove um quadro de estresse oxidativo nos pacientes com DM2 e que a intervenção nutricional durante 4 semanas foi eficiente em reduzir significativamente os danos no DNA em pacientes com DM2, bem como melhorar o controle glicêmico desses indivíduos. Enquanto alterações na expressão transcricional de genes e nos níveis de bases oxidadas não foram observadas após o período de intervenção, é sugerido que um controle alimentar mais prolongado e um maior número amostral forneça informações relevantes acerca desta abordagem em pacientes com DM2 / Diabetes mellitus (DM) is a chronic metabolic syndrome, mainly characterized by hyperglycemia. Type 2 diabetes (T2D), the most prevalent form of diabetes, can be initiated with poor insulin secretion, lack of insulin sensitivity in target tissues or the combination of both. Elevated blood glucose levels can lead to a number of cellular and molecular changes in insulin signaling pathways, inflammation, oxidative stress responses, and DNA repair processes that can lead to pancreatic ?-cells dysfunction, insulin resistance and metabolic decline. Considering the impact of overweight and obesity on individuals with T2D, nutritional interventions are recommended for those individuals. In addition, it has been reported that dietary restrictions have a positive effect on longevity extension and reduction of age-related diseases. In this context, the purpose of the present study was to evaluate the effects of chronic hyperglycemia on molecular signaling pathways linked to oxidative stress, DNA repair, insulin resistance and inflammation, as well as analysis of oxidative stress at the mitochondrial level and nucleotide pool in T2D patients evaluated before and after an intervention under protein restriction. T2D patients with chronic hyperglycemia compared to a group of healthy individuals were also evaluated. It was observed that following a period of 4 weeks, the protein-restricted diet led to decreased levels of DNA damage in patients with T2D. Regarding the target genes, no significant differences were observed in the expression levels after the intervention. Only a slight tendency of induction was observed for PI3K, PRKAA1 and ATM genes. However, for some patients there was an induction of several genes (OGG1, MUTYH, SOD1, FOXO3, NUDT1) related to DNA repair and response to damage. In addition, in relation to the levels of oxidized bases in the nucleotide pool, the intervention period was not sufficient to exert alterations in those levels. However, it has been observed that individuals with T2D have increased levels of oxidized bases in the nucleotide pool when compared to healthy individuals. Regarding mitochondrial analysis, no significant alterations in the quantification of ROS, membrane potential and mitochondrial mass were observed when comparing T2D patients and healthy individuals. Thus, it was observed that chronichyperglycemia promotes an oxidative stress condition in T2D patients, and dietary restriction during 4 weeks was found efficient in significantly reducing DNA damage in patients with T2DM, as well as improving the glycemic control of these individuals. While changes in transcriptional gene expression and oxidized bases levels were not observed after the intervention period, thus suggesting that longer nutritional control and a larger sample number might provide relevant information about this approach in T2D patients

Longtemps considérée comme un simple support mécanique, la matrice extracellulaire (MEC) est un élément majeur dans le maintien de l’homéostasie. Ainsi l’élastine, principal constituant de la MEC des gros vaisseaux élastiques, est dégradée au cours du vieillissement, produisant ainsi des peptides d’élastine bioactifs (PE). Plusieurs études ont démontré l'implication des PE en physiopathologies tels que l’invasion tumorale, l’athérosclérose ou l’insulino-résistance (IRes). Ces effets s’expliquent par l’activation du complexe récepteur de l’élastine (CRE), composé par : une sous-unité extracellulaire liant les PE (EBP, elastin binding protein), la cathepsine A (dont le rôle reste inconnu), et la neuraminidase 1 (induisant la signalisation intracellulaire). L'IRes décrite, pourrait être associée à l’activité de désialylation de la neuraminidase-1 sur les chaines de N-glycosylation (Ng-c) du récepteur de l’insuline (RI). Sur la base de cette hypothèse, notre objectif a donc été de confirmer ce mécanisme et ses conséquences in silico (sur le RI), in vitro (pré-adipocytes 3T3-L1) et in vivo (aorte de souris). Nous montrons ainsi in vitro que les PE provoquent un dysfonctionnement de l’autophosphorylation du RI se répercutant sur plusieurs processus cellulaires comme l’entrée du glucose ou encore la différenciation adipocytaire. In silico, nous montrons pour la première fois le rôle des acides sialiques sur le comportement des Ng-c d'une part et sur le RI d'autre part. Enfin, in vivo, cette interaction CRE / IR engendre une hypertension artérielle par une diminution de la vasorelaxation des cellules endothéliales. / Often considered as a simple mechanical support, the extracellular matrix (ECM) is a major element of homeostasis regulation. Thus, elastin, the main constituent of large elastic vessels, is degraded during aging, producing bioactive elastin-derived-peptides (EDP). Several studies have demonstrated the EDP effects in physiopathologies such as tumor invasion, atherosclerosis, or insulin resistance (IRes) development. Those effects are explained by the activation of the elastin receptor complex (CRE), composed of: an extracellular subunit binding EDP (EBP, elastin binding protein), cathepsin A (its role is still unknown) and the sialidase neuraminidase-1 (Neu-1, involved in signaling pathway induction). Interestingly, the lab suggested that IRes may be induced by the desialylation of the N-glycan chains (Ng-c) on the insulin receptor (IR). The aim of this study was to confirm this hypothesis by demonstrating the consequence of desialylation on the IR in silico, on a 3T3-L1 pre-adipocyte cell in vitro, and on vascular complications in vivo. We show that EDP induce in vitro an impairment of IR autophosphorylation, affecting glucose uptake and adipocyte differentiation. In silico approach demonstrates the role of sialic acids on the behavior of Ng-c in the one hand and in other hand of IR. Finally, the IRes induced by ERC-IR interaction increase the vascular complication such as arterial hypertension by endothelial cell impairment. To conclude, Ng-c alteration would likely be responsible for structural changes in the IR at the origin of insulin resistance.

A exposição ambiental aos poluentes orgânicos persistentes tem recebido amplo destaque na literatura recentemente devido à extensa associação entre o desenvolvimento de doenças metabólicas, obesidade e/ou diabetes mellitus, e a presença destes poluentes, principalmente os organoclorados, como as bifenilas policloradas (PCBs), no organismo. Por outro lado, os mecanismos de ação destes poluentes é controverso devido à elevada quantidade de representantes destas classes, gerando diversidade de protocolos de exposição e escassez de estudos experimentais. Por isto, foi objetivo deste trabalho elucidar os mecanismos de ação tóxica do PCB126, nas doses de 0,1; 1 ou 10 µg/kg de massa corpórea, em ratos Wistar machos, durante quinze dias, expostos por instilação intranasal. O procotolo de exposição empregado foi caracterizado e considerado suficiente para causar toxicidade, uma vez que foram observadas alterações no sistema imune, metabolismo e em parâmetros relacionados à gênese do diabetes mellitus. A caracterização da exposição foi determinada pela quantificação da concentração de PCB126 no fígado e pulmão (CG/MS) e pelo aumento da expressão do receptor aril hidrocarboneto (AhR) no rim, fígado, pulmão e tecido adiposo (Western Blot). O efeito imunossupressor do PCB126 foi evidenciado pelo comprometimento da produção de células na medula óssea e, consequentemente, no número de células totais no sangue circulante. Adicionalmente, foi evidenciada a interferência do poluente na via de ativação mediada por receptores acoplados à proteína G (GPCRs), principalmente em neutrófilos, alterando importantes funções destas células, como a expressão de moléculas de adesão, geração de espécies reativas de oxigênio e migração. Entre as alterações metabólicas observadas, destacamos o aumento dos níveis de triglicerídeos e colesterol sérico, aumento da liberação de ácidos graxos livres; aumento da atividade da enzima hepática gama glutamil transferase; aumento da resistência à insulina e aumento da geração de óxido nítrico pelas ilhotas de Langerhans, dados estes, possivelmente relacionados ao comprometimento das células beta (β) pancreáticas, confirmados pelo aumento da expressão de GLUT4 no tecido adiposo, aumento da concentração de insulina sérica e aumento do estresse oxidativo nas ilhotas de Langerhans. Em conjunto, os dados obtidos destacam importantes alterações causadas pela exposição intranasal ao PCB126, evidenciando a participação do poluente na gênese do diabetes mellitus do tipo II. / The environmental exposure to persistent organic pollutants has been widely highlighted in recent literature due to the extensive association between the development of metabolic diseases, obesity and/or diabetes mellitus, and presence of these pollutants, especially organochlorines such as polychlorinated biphenyls (PCBs) in organism. Moreover, the mechanisms of action of these pollutants are controversial due to the high number of PCBs congeners, diversity of exposure protocols and lack of experimental studies. Therefore, the aim of this study was to elucidate the mechanisms of PCB126\'s toxic action at doses of 0.1; 1 or 10 µg/kg body weight in male Wistar rats exposed by intranasal instillation for 15 days. The established exposure procotol was characterized and considered sufficient to cause toxicity since changes were observed in the immune system, metabolism and in parameters related to the pathogenesis of diabetes mellitus. Characterization of exposure was determined by quantifying the concentration of PCB126 in liver and lung (GC-MS) and by the increased expression of aryl hydrocarbon receptor (AhR) in kidney, liver, lung, and adipose tissue (Western blot). The immunosuppressive effect of PCB126 was evidenced by impairment of cell production in the bone marrow and thus the total number of cells in the circulation. In addition, the interference of the pollutant in the activation pathway mediated by G-protein coupled receptors (GPCRs), in particular in neutrophils, was observed by changing important functions of these cells such as the expression of adhesion molecules, reactive oxygen species generation, and migration. Among the metabolic changes observed, we highlight the increased levels of triglycerides and serum cholesterol, increased release of free fatty acids; increased gamma glutamyl transferase hepatic enzyme activity; increased insulin resistance and increased generation of nitric oxide by the islets of Langerhans, these data possibly related to the impairment of beta cells (β) pancreatic function, suggested by the increased expression of GLUT4 in adipose tissue, increased serum insulin concentration and increased oxidative stress in the islets of Langerhans. Altogether, these results highlight important changes caused by intranasal exposure to PCB126, suggesting participation of the pollutant in the genesis of diabetes mellitus type II.

Introdução: O sedentarismo e obesidade têm sido descritos como fatores de risco relevantes para o desenvolvimento de hiperplasia prostática benigna (HBP). No presente trabalho investigamos o papel da atividade física nas vias proliferativas e de angiogênese da próstata e sua relação na prevenção da HPB. Métodos: Foram utilizados nesse experimento ratos machos Wistar com oito semanas de idade, divididos aleatoriamente em quatro grupos: 1. atividade física (AF) e dieta normal; 2. AF e dieta rica em gorduras; 3. Sedentários com dieta normal; 4. Sedentários e dieta rica em gorduras. Alimentos e água foram fornecidos ad libitum. Os ratos dos Grupos 1 e 2 foram submetidos a um protocolo de treinamento de natação por 10 semanas, executado cinco vezes por semana com duração de 60 minutos por dia. No final do protocolo, as glândulas prostáticas foram dissecadas, pesadas e armazenadas. Medimos os níveis de expressão gênica do fator de crescimento semelhante à insulina (IGF1), do genes relacionados ao eixo proliferativo IGF1/PI3K/Akt e dos genes relacionados à hipóxia e angiogênese através do método de reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qRT-PCR) e do índice apoptótico tecidual por hibridização in-situ (TUNEL). Resultados: Após 10 semanas, os grupos 1 e 2 apresentaram menor gordura visceral quando comparados aos grupos 3 (29,4 vs 37,96 gramas, p < 0,05) e 4 (31,87 vs 41,96 gramas, p < 0,05), respectivamente. AF diminuiu o crescimento da próstata em ratos com dieta normal (grupo 1 vs grupo 3, p < 0,05), mas este achado não foi evidenciado em ratos alimentados com dieta rica em gorduras (grupo 2 vs grupo 4). Quando comparados os ratos com dieta normal (grupo 1 vs grupo 3), os genes relacionados ao IGF1, IRS1 e Akt foram subexpressos na próstata de ratos submetidos a AF (médias de 0.22, 0.04 e 0.27 respectivamente). Esses padrões de expressão também foram evidenciados quando comparamos ratos com dieta rica em gorduras (grupo 2 vs grupo 4), mas a subexpressão de IGF1 foi menos pronunciada (p < 0,001). AF aumentou a expressão de genes relacionados à angiogênese (HIF-1?, VEGF, VEGFR e mTOR) quando comparamos ratos submetidos a dieta rica em gorduras (grupo 2 vs grupo 4). O índice apoptótico (número de apoptoses/10 HPF) foi maior em ratos submetidos a AF (9,0 vs 2,0, grupo 1 vs grupo 3, p=0,07), (9,0 vs 1,43, grupo 1 vs grupo 4; p < 0,05). Conclusão: A atividade física inibe a expressão gênica do eixo proliferativo IGF1/Akt na próstata tanto em ratos normais quanto em ratos com dieta rica em gorduras, estimula a angiogênese em ratos com dieta rica em gorduras e estimula a apoptose prostática. Esses achados podem estar relacionados à prevenção de HPB / Introduction: Sedentarism and obesity have been reported as relevant risk factors for the development of benign prostatic hyperplasia (BPH). In the present work we investigated the role of physical activity in proliferative and angiogenic pathways on prostate and implications for BPH prevention. Methods: Male Wistar rats with eight weeks old were used in this experiment, randomly divided into four groups: 1. physical activity (PA) and normal diet; 2. PA and high fat diet; 3. sedentary (S) and normal diet; 4. S and high fat diet. Food and water were provided ad libitum. The rats in the Groups 1 and 2 were submitted to a swimming training protocol for 10 weeks, executed five times a week with duration of 60 minutes per day. At the end of the protocol, prostate glands were dissected, weighted and stored. We measured prostatic gene expression levels of insulin-like growth factor 1 (IGF1), IGF1/PI3K/Akt proliferative axis and genes related to angiogenesis through the quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) method, and apoptotic index (TUNEL). Results: After 10 weeks, groups 1 and 2 had less visceral fat when compared to the groups 3 (29,4 vs 37,96 grams; p < 0,05) and 4 (31,87 vs 41,96 grams; p < 0,05), respectively. According to prostate weight, PA decreased prostate growth in normal fed rats (group 1 vs group 3, p < 0,05), but this finding was not shown in high fat fed rats (group 2 vs group 4). When comparing normal fed rats (group 1 vs group 3), IGF1, IRS1 and Akt genes were less expressed in prostate of rats submitted to PA (means 0.22, 0.04 and 0.27 respectively). Those patterns of expressions were also shown when we compared high fat fed rats (group 2 vs group 4), but the IGF1 downregulation was less pronounced (p < 0,001). PA increased the expression of angiogenic related genes (HIF-1alpha, VEGF, VEGFR and mTOR) when comparing rats submitted to high fat diet. Apoptotic index (number of apoptosis per 10 HPF) was higher in rats submitted to PA (9,0 vs 2,0; group 1 vs group 3; p=0,07), (9,0 vs 1,43; group 1 vs group 4; p < 0,05). Conclusion: PA seems to inhibit IGF1/Akt proliferative axis on prostate in both normal and high fat fed rats, stimulates angiogenesis in high fed rats, and increase prostatic apoptosis. These findings can be related to BPH prevention

A Lipodistrofia Parcial Familiar tipo 2 (FPLD2) é caracterizada pela perda do tecido adiposo em extremidades, adiposidade central, resistência insulínica e elevado risco cardiovascular. FPLD2 apresenta semelhanças clínicas com a síndrome de Cushing, tanto pelo padrão de distribuição adiposa quanto pelos distúrbios metabólicos que a acompanham, sugerindo a possibilidade do envolvimento dos glicocorticoides (GC) na patogênese das alterações metabólicas na FPLD2. Objetivos: Avaliar a heterogeneidade fenotípica e a sensibilidade aos GC em pacientes com FPLD2 portadores de duas diferentes mutações do gene LMNA: a p.R482W ou a p.R644C. Pacientes e Métodos: Estudo observacional analítico de caso-controle realizado no Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto. Os portadores de FPLD2 (n=24) e indivíduos saudáveis (n=24) foram avaliados quanto a parâmetros antropométricos, composição corporal, perfil metabólico e níveis plasmáticos de adipocinas e citocinas plasmáticas. Cortisol plasmático e salivar foram dosados em condições basais e após três diferentes doses de dexametasona (DEX - 0,25; 0,5 e 1,0 mg) administrada às 23h. A expressão gênica das isoformas ? e ? dos receptores do glicocorticoide (GR) e da 11?-hidroxiesteróide desidrogenase tipo 1 e 2 (11?-HSD1 e 11?-HSD2 ) foi avaliada por qPCR. Resultados: Os portadores de FPLD2 apresentaram aumento de circunferência abdominal e cervical e redução da circunferência de quadril, das pregas cutâneas periféricas e da massa adiposa corporal. Os pacientes apresentaram elevados níveis de HOMA, triglicerídeos, TNF-?, IL-1?, IL-6 e IL-10, e redução dos níveis plasmáticos de adiponectina e leptina. Após 0,5 mg de DEX, o cortisol salivar apresentou-se menos supresso em portadores de FPLD2. As características clínicas e bioquímicas foram mais evidentes nos portadores da mutação p.R482W do LMNA em comparação aos portadores da mutação p.R644C. Não observamos diferenças quantoà expressão dos genes GR?, GR?, 11?-HSD1 e11?-HSD2 entre os grupos. Conclusões: A heterogeneidade fenotípica identificada entre os portadores de FPLD2 está associada ao local da mutação no gene LMNA. Observamos menor habilidade de supressão do eixo HPA após 0,5 mg DEX em portadores de FPLD2, sendo que essa dose foi a mais efetiva para a avaliação do espectro de sensibilidade aos GC entre os grupos. Em portadores de FPLD2, o estado pró-inflamatório está relacionado à redução da sensibilidade do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HPA) aos GC. / Familial partial lipodystrophy type 2 (FPLD2) is characterized by insulin resistance, adipose atrophy of the extremities, and central obesity. Due to the resemblance with Cushing´s syndrome, we hypothesized a putative role of glucocorticoid (GC) in the pathogenesis of metabolic abnormalities in FPLD2. Objective: To evaluate the phenotypic heterogeneity and GC sensitivity in FPLD2 patients exhibiting the p.R482W or p.R644C LMNA mutations. Design, Setting and Participants: Prospective study with FPLD2 patients (n=24) and controls (n=24) at Ribeirao Preto Medical School University Hospital. Intervention and Main Outcome Measures: Participants underwent anthropometric, body composition, metabolic profile, plasma adipokines and cytokines measurements. Plasma and salivary cortisol were measured in basal conditions and after 0.25, 0.5, and 1.0 mg of dexamethasone (DEX) given at 2300h. Glucocorticoid receptor and 11?HSD isoforms expression were assessed by qPCR. Results: FPLD2 individuals presented increased waist and neck circumferences, decreased hip circumference, peripheral skinfold thickness, and fat mass. Patients presented increased HOMA and triglycerides, increased TNF-?, IL-1?, IL-6, and IL-10, and decreased plasma adiponectin and leptin levels. After 0.5mg DEX, salivary cortisol was less suppressed in FPLD2 patients. The clinical and biochemical phenotypes were more pronounced in patients harboring the p.R482W LMNA mutation. No differences were observed in the GR?, GR?, 11?-HSD1, and 11?-HSD2 expressions. Conclusions: FPLD2 patients exhibited phenotypic heterogeneity related to LMNA mutations. Patients showed less ability to suppress cortisol after 0.5 mg DEX, which was the most effective dose to expose the spectral HPA axis sensitivity among groups. Increased levels of proinflammatory cytokines might contribute to decreased GC sensitivity in FPLD2.

A síndrome metabólica (SM) e o diabete melito (DM) caracterizam-se por uma série de alterações no metabolismo de lipoproteínas, entre elas a hipertrigliceridemia e a redução nas concentrações de HDL-colesterol (HDL-C). Em estudo prévio demonstramos que indivíduos saudáveis, não obesos, com concentração de HDL-C abaixo de 40mg/dL, quando comparados àqueles com concentração de HDL-C acima de 60mg/dL, apresentam, no plasma, esteróis marcadores de absorção intestinal de colesterol alimentar diminuídos, e de síntese de colesterol aumentados. Achados semelhantes foram descritos por outros autores em portadores de SM e DM, sugerindo que a resistência à insulina participa na origem do distúrbio, embora não se saiba por quais mecanismos. Considerando nossos achados prévios, os objetivos deste estudo são investigar quais os mecanismos moleculares envolvidos nas alterações do metabolismo de colesterol presentes em indivíduos com concentrações alta (HIPERALFA, HDL-C > 60mg/dL, n = 36) ou baixa (HIPOALFA, HDL-C < 40mg/dL, n = 37) de HDL-C por meio de medida de: 1) conteúdo celular de colesterol e expressão gênica de enzimas e receptores críticos para a regulação intracelular de colesterol, tendo como modelo células linfomononucleares de sangue periférico; 2) parâmetros que regulam o metabolismo de lipoproteínas no plasma e que são influenciados pela insulina, tais como lecitina-colesterol aciltransferase (LCAT), lipoproteína lipase (LPL) e lipase hepática (LH) pós-heparina, proteína de transferência de colesterol esterificado (CETP), proteína de transferência de fosfolípides (PLTP) e pré- beta1 HDL. Os critérios de exclusão foram: diabete melito, IMC 30Kg/m2, tabagismo, consumo elevado de álcool e uso de fármacos capazes de interferir no metabolismo de lipoproteínas. Mostramos que, quando comparado ao grupo HIPERALFA, o grupo HIPOALFA apresentou maiores concentrações de insulina, triglicérides, ALT(TGP), índice HOMA, atividade de LCAT e LH, e menor atividade de LPL e concentração de pré-beta1 HDL. Não houve diferença entre os grupos com relação ao conteúdo celular de colesterol, à expressão dos genes estudados (ABCA1, ABCG1, SR-BI, LDLR, HMG CoA redutase, SREBP-1c e LXR alfa), às atividades de CETP e PLTP no plasma e à ultrassonografia de carótidas. Nossos resultados mostram que indivíduos com concentração alta ou baixa de HDL-C no plasma diferem com relação à sensibilidade à insulina, além de parâmetros envolvidos na regulação do metabolismo de lipoproteínas. Estes achados não se relacionaram com o metabolismo celular de colesterol no modelo estudado, mas sugerem que este quadro metabólico, cuja origem é desconhecida, precede o aparecimento, no decorrer da idade, de outras alterações típicas da síndrome metabólica no grupo com baixas concentrações de HDL-C no plasma / The metabolic syndrome (MS) and the diabetes mellitus (DM) are characterized for a series of alterations in lipoprotein metabolism as hypertriglyceridemia and reduced HDL-cholesterol (HDL-C) concentration. In previous study we demonstrated that healthy non obese subjects with HDL-C concentration below 40mg/dL, when compared with those with HDL-C above 60mg/dL, present low plasma sterol markers of alimentary cholesterol intestinal absorption and high plasma sterol markers of cholesterol synthesis. Similar findings have been described by others in subjects with MS and DM, suggesting that insulin resistance participates in the origin of the disorder, although by unknown mechanisms. Considering our previous findings, the objectives of this study are to investigate the molecular mechanisms involved in alterations of cholesterol metabolism in subjects with high HDL-C (HYPERALPHA, HDL-C > 60mg/dL, n = 36) or low HDL-C (HYPOALPHA, HDL-C < 40mg/dL, n = 37) concentration by means of measuring: 1) cellular cholesterol content and gene expression of critical enzymes and receptors involved in the intracellular cholesterol regulation, having peripheral blood mononuclear cells as model; 2) parameters that regulate the plasma lipoproteins metabolism and that are influenced by insulin, such as lecithin: cholesterol acyltransferase (LCAT), post-heparin hepatic (HL) and lipoprotein lipase (LPL), cholesteryl ester transfer protein (CETP), phospholipid transfer protein (PLTP) and pre-beta1 HDL. The exclusion criteria were: diabetes mellitus, body mass index 30Kg/m2, smoking, heavy drinking and use of medications that interfere with lipoprotein metabolism. We demonstrated that, as compared with HYPERALPHA, the HYPOALPHA group presented higher insulin, triglycerides and alanine aminotransferase concentrations, HOMA index, LCAT and HL activities and lower LPL activity and pre-beta1 HDL concentration. There was no difference between the groups in the cellular cholesterol content, expression of genes (ABCA1, ABCG1, SR-BI, LDLR, HMG CoA reductase, SREBP-1c and LXR alpha), plasma CETP and PLTP activities and carotid ultrasonography. Our results show that subjects with high or low plasma HDL-C concentration differ in relation to insulin sensitivity and in parameters involved in lipoprotein metabolism regulation. These findings were not related to the cellular cholesterol metabolism in the studied model, but they suggest that this metabolic disturbance, whose origin is unknown, precedes the appearance, in the course of the human life of other typical alterations of metabolic syndrome in the low HDL-C concentration group