Orientador: Mario Jose Abdalla Saad / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-08T15:02:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zecchin_HenriqueGottardello_D.pdf: 4518336 bytes, checksum: db2ce3333dfb7dda86b0298470e924ca (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A resistência seletiva à insulina através da via IRS/PI3-K/Akt/eNOS associada à ativação normal ou exacerbada da via de crescimento MAPK tem sido proposta como um possível elo entre situações de resistência à insulina e doença cardiovascular. Inicialmente demonstramos que animais com resistência à insulina e doença cardiovascular (o rato espontaneamente hipertenso, SHR) apresentam menor ativação da via IRS/PI3-K/Akt/eNOS e hiperativação/hiperexpressão da via da MAPK na aorta torácica, enquanto a ativação normal da via IRS/PI3-K/Akt/eNOS pode proteger o animal obeso, resistente à insulina e que não apresenta doença cardiovascular. Posteriormente, outras vias estimulatórias do crescimento celular, como a via JAK/STAT, foram estudadas no vaso de outro modelo animal de resistência à insulina e doença cardiovascular - o rato com obesidade induzida por dieta. Este modelo demonstrou que a redução da ativação da via PI3-K/Akt/eNOS ocorre em paralelo à hiperativação das vias da MAPK e JAK/STAT, e isso pode desempenhar função importante da patogênese da doença cardiovascular neste estado patológico. Em outro estudo foi demonstrado pela primeira vez que a acetilcolina pode ativar a eNOS de maneira cálcio-independente, através da via IRS/PI3-K/Akt utilizando para isso uma tirosina quinase intracelular, a JAK2. Em ratos com obesidade induzida por dieta, resistentes à insulina e com disfunção endotelial, foi demonstrado que há resistência na via da PI3-K/Akt/eNOS tanto em resposta à insulina quanto à acetilcolina, em decorrência de maior fosforilação inibitória do IRS-1 e da redução dos níveis teciduais da eNOS. Assim, o desequilíbrio entre a ativação reduzida da via IRS/PI3-K/Akt/eNOS e a maior ativação das vias de crescimento (MAPK e JAK/STAT) pode contribuir para o desenvolvimento de doença cardiovascular em estados de resistência à insulina / Abstract: The actions of acetylcholine on endothelium are mainly mediated through muscarinic receptors, which are members of the G protein-coupled receptor family. In the present study we show that acetylcholine induces rapid tyrosine phosphorylation and activation of Janus kinase 2 (JAK2) in rat aorta. Upon JAK2 activation, tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 (IRS-1) is detected. In addition, acetylcholine induces JAK2/IRS-1 and IRS-1/phosphatidylinositol (PI) 3-kinase associations, downstream activation of Akt/protein kinase B, endothelial cell-nitric oxide synthase (eNOS), and extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2). The pharmacological blockade of JAK2 or PI 3-kinase reduced acetylcholine-stimulated eNOS phosphorylation, NOS activity and aorta relaxation. These data indicate a new signal transduction pathway for IRS-1/PI 3- kinase/Akt/eNOS activation and ERK1/2 by means of JAK2 tyrosine phosphorylation stimulated by acetylcholine in vessels. Moreover, we demonstrate that, in aorta of obese rats (high-fat diet), there is an impairment in insulin- and acetylcholinestimulated IRS-1/PI 3-kinase pathway, leading to reduced activation with lower protein levels of eNOS associated with a hyperactivated ERK/MAP kinase pathway. These results suggest that in aorta of obese rats, there is not only insulin resistance, but also acetylcholine resistance, probably mediated by a common signaling pathway that controls the activity and the protein levels of eNOS / Doutorado / Medicina Experimental / Doutor em Fisiopatologia Medica

Orientador: Mario Jose Abdalla Saad / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-09T09:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pauli_JoseRodrigo_D.pdf: 4616210 bytes, checksum: 46c59e9aa7f2ff2265e4ce333274c50c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A cessação do treinamento físico (destreinamento) resulta em rápido acréscimo da massa adiposa, ganho de peso e resistência à insulina tanto em humanos quanto em animais. No entanto, os mecanismos moleculares envolvidos nesse processo permanecem desconhecidos. Diferentes proteínas intracelulares podem estar envolvidas no processo de aquisição de ganho de peso e diminuição na ação da insulina nesse modelo animal. Este estudo teve como objetivos investigar as vias PI 3-quinase/Akt e CAP/Cbl, ambas importantes na captação ou utilização de glicose estimulada por insulina nos tecidos muscular, hepático e adiposo branco. Além disso, nós investigamos a relação entre o progresso do ganho de peso com o processo inflamatório subclínico. Diversas serinas quinases como a JNK e IKKß emergem como reguladores metabólicos centrais no desenvolvimento de resistência à insulina na obesidade e em virtude disso foram investigas em nosso modelo experimental. Por fim, tem sido estabelecido que a disfunção mitocondrial e o acúmulo de triglicerídeos intramuscular ou de seus metabólitos devido ao aumento da distribuição ou menor oxidação mitocondrial dos ácidos graxos, podem contribuir com o desenvolvimento da obesidade e resistência à insulina. Nesse contexto, a UCP-3 tem papel primordial na regulação do dispêndio energético e acúmulo de metabólitos no músculo e por isso a expressão e atividade da UCP-3 foi alvo de investigação em nosso modelo experimental. Utilizou-se, ratos Wistar que foram submetidos a um protocolo de exercício de natação por 8 semanas. Posteriormente os animais foram destreinados e nesse mesmo período de cessamento do programa de exercício foi oferecida aos ratos uma dieta rica em lipídes. Para análise das proteínas de interesse, foi realizado o método de ¿immunoblotting e immunoprecipitation¿. Verifica-se, através dos resultados obtidos, que animais destreinados tem um ganho de peso e de gordura epididimal mais acentuado comparado a animais sedentários. Tal resultado deve-se no mínimo em parte a via CAP/Cbl que se encontra mais responsiva à insulina no tecido adiposo de animais destreinados em relação aos outros grupos experimentais. Além disso, encontramos aumento na expressão da JNK, da degradação do IkB e da fosforiilação em serina do IRS-1 no músculo dos animais destreinados e isso contribuiu com a insulinoresistência encontrada nesses animais durante o teste de tolerância à insulina. Por fim, o aumento do conteúdo de triglicérides intramuscular e a menor expressão de UCP-3 no músculo dos animais destreinados que receberam a dieta hiperlipídica interfere na sinalização da insulina e no ganho de peso. Conclui-se, que o destreinamento é caracterizado por uma série de alterações moleculares que favorecem ao ganho de peso, de gordura corporal e com a resistência à insulina quando associado com uma ingestão de dieta rica em lipídes / Abstract: The cessation of physical training (detraining) results in rapid fat mass accretion, gain weight and insulin resistance in both humans and animals. However, little is know about the cellular basis for the effect. The aim of this study was to investigate the PI3-kinase/Akt and CAP/Cbl signaling pathways both involved with insulin-stimulated glucose uptake in peripherals tissues (muscle, adipose and liver) in detrained and sedentary animals submitted a high-fat diet. Moreover, we investigated the potential role of the inflammatory pathway in high fat diet-induced insulin resistant in rats detrained. Many mechanisms may contribute to the dysregulation of the insulin-signaling pathway. Several serine/threonine kinases are activated by inflammatory or stressful stimuli and contribute to inhibition of insulin signaling, including JNK, inhibitor of NF-kB kinase (IKK) and others. For these reason, we decided investigate the role of inflammatory process in obesity detraining-induced in development of the insulin-resistance in our experimental model. Finally, is possible that accumulation of intracellular fatty acyl-CoA or other fatty acid metabolites in muscle, either through increased delivery (due to increased caloric intake or alterations in adipocytes fatty acid metabolism) and/or decreased mitochondrial fatty acid oxidation, might be expected to induce insulin resistance in muscle. The UCP-3, present in skeletal muscles, may play a central role in the control of basal metabolic rate and body weight gain. However, there is no data about the effect of detraining on mitochondrial uncoupling in skeletal muscle tissue. We hypothesized that all of these possibilities could to occur under cessation physical exercise (detraining). So, Wistar rats were submitted to swimming training during 8 weeks. Next this period the animals stop the training and received a ichfat diet. The proteins from the insulin signaling and inflammatory pathway were analyzed by immunoprecipitation and immunoblotting. The results demonstrated that detraining result in an increased body mass and rapid body fat accretion. This fact was associated with increases insulin responsiveness through CAP/Cbl pathway in adipose tissue in the detrained animals feeding with a rich-fat diet (HFD) than sedentary rats feeding with HFD. Moreover, in this study, we observed that high-fat diet lead an increased JNK activity, disappearance of IkB and IRS-1 phosphorylation at serine in muscle tissue of the detrained rats when compared to sedentary animals. These results indicate that this serine kinases is one of the causes of insulin resistance to found in the insulin tolerance test. Finally, the increased intramyocellular lipid content and a lesser UCP-3 expression in muscle of detrained rats that receive a high-fat diet interfere with insulin signaling and with body weight gain. In conclusion, the detraining is characterized to several molecular alterations that contribute to more body weight gain, fat accretion and insulin resistance when associated with a fed rich-fat diet / Doutorado / Clinica Medica / Doutor em Clínica Médica

Orientador: Mario Jose Abdalla Saad / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:34:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tsukumo_DanielaMitiLemos_D.pdf: 7330041 bytes, checksum: 384133bd9ed3dd468d57225845733901 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Estudos recentes demonstram que a obesidade está associada com a resistência à insulina e com um estado de inflamação crônica subclínica. Os ¿Toll-Like Receptors¿ (TLRs) têm um papel fundamental na ativação do sistema imune através do reconhecimento de antígenos de microorganismos. O TLR4 é um subtipo de TLRs que é ativado pelo lipopolissacarídeo de bactérias gram-negativas e por outros agonistas, como os ácidos graxos saturados. A ativação do TLR4 estimula vias inflamatórias relacionadas à indução de resistência à insulina, como a JNK e a IKKß. Neste estudo, demonstrou-se que camundongos C3H/HeJ, que apresentam uma mutação inativadora do TLR4, estão protegidos da obesidade e da resistência à insulina induzidas por dieta hiperlipídica. Além disso, músculos sóleos isolados de camundongos C3H/HeJ estão protegidos da resistência à insulina induzida por ácidos graxos. Camundongos C3H/HeJ tratados com dieta hiperlipídica (DH) apresentam um menor ganho de peso, maior tolerância à glicose e maior sensibilidade à insulina em relação aos controles em DH. A análise morfométrica do tecido adiposo evidenciou que os adipócitos dos camundongos C3H/HeJ em DH são 30% menores em relação aos adipócitos dos camundongos controle tratados com a mesma dieta. Foi evidenciada uma maior fosforilação em tirosina do IRS-1 e maior fosforilação da Akt, após estímulo com insulina, em músculo, tecido adiposo e fígado de camundongos C3H/HeJ tratados com DH em relação aos controles. Observou-se uma maior ativação da JNK, da IKKß e da iNOS em músculo, tecido adiposo e fígado de animais controle tratados com DH quando comparado com camundongos C3H/HeJ tratados com a mesma dieta. O tratamento com palmitato reduziu a captação de glicose e a síntese de glicogênio em 40-50% em músculo sóleo isolado de camundongos controle, mas este efeito não foi observado em músculo sóleo isolado de camundongos C3H/HeJ. Em resumo, o nosso estudo demonstra que a inativação do TLR4 previne a obesidade induzida por dieta, a ativação da IKKß, da JNK, a resistência à insulina em camundongos em DH, além da resistência à insulina induzida por palmitato em músculo isolado. O estudo sugere que o TLR4 tem um papel importante na interligação entre o sistema imune inato e a resistência à insulina, sendo um possível alvo terapêutico para a obesidade, resistência à insulina e diabetes mellitus tipo 2 / Abstract: Obesity is associated with insulin resistance and a state of abnormal inflammatory response. The Toll-like receptor 4 (TLR4) has an important role in inflammation and immunity and its expression has been reported in most tissues of the body, including the insulin-sensitive ones. Since it is activated by lipopolysaccharide (LPS) and saturated fatty acids, which are inducers of insulin resistance, TLR4 may be a candidate for participation in the cross-talk between inflammatory and metabolic signals. Here, we show that C3H/HeJ mice, which have a loss-of-function mutation in TLR4, are protected against the development of diet-induced obesity. In addition, these mice demonstrate decreased adiposity, increased oxygen consumption, a decreased respiratory exchange ratio, improved insulin sensitivity and enhanced insulin signaling capacity in adipose tissue, muscle and liver, as compared to control mice during high fat feeding. Moreover, in these tissues, control mice fed on a high fat diet show an increase in IKKß and JNK activity, which is prevented in C3H/HeJ mice. In isolated muscles from C3H/HeJ a protection from saturated fatty acid-induced insulin resistance is observed. Thus, TLR4 appears to be an important mediator of obesity and insulin resistance and a potential target for the therapy of these highly prevalent medical conditions / Doutorado / Ciencia Basica / Doutor em Clínica Médica

Orientadores: Rejane Maira Goes, Sebastião Roberto Taboga / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:14:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_DanieleLisboa_D.pdf: 4151708 bytes, checksum: bbb2c893cf2f2f9dbfd24f8e30c01cd2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O diabetes mellitus leva a complicações em diversos órgãos, incluindo as glândulas acessórias do sistema genital masculino. Na próstata, é bem estabelecido que essa doença acarreta atrofia epitelial, mas ainda não é claro o seu efeito sobre os componentes estromais e sua associação com alterações patológicas. Esse estudo visa esclarecer três aspectos controversos referentes ao impacto do diabetes sobre a próstata: 1) como as condições metabólicas do diabetes crônico não tratado afeta o compartimento estromal, em especial os componentes da matriz extracelular; 2) as possíveis associações entre essa doença e a incidência de alterações neoplásicas e 3) examinar as alterações prostáticas causadas pela resistência à insulina em comparação com o diabetes. A resistência à insulina, induzida pela administração do glicocorticóide dexametasona (1mg mg/Kg pc, durante 5 dias) causa, em curto prazo, efeitos semelhantes aos do diabetes, tais como a atrofia epitelial e alteração fenotípica das células musculares lisas (cml). Contudo, esta situação difere do diabetes pela atrofia das cml e ativação dos fibroblastos. Os efeitos do diabetes (90 dias), induzido experimentalmente pela administração de aloxana (45 mg/Kg pc), foram examinados com microscopia de luz, imunocitoquímica e microscopia eletrônica de transmissão. Nesta situação experimental observou-se uma incidência de 64% de neoplasia intraepitelial (NIP) e 35% de adenocarcinoma. Também se verificou uma ampla variação da resposta histológica da próstata entre os indivíduos diabéticos. Assim, três grupos foram diferenciados segundo a gravidade das alterações teciduais: 1) modificações leves; 2) intensa atrofia e 3) ocorrência de lesões pré-malignas (NIP e atrofia inflamatória proliferativa- PIA) e malignas (adenocarcinomas). Nos dois primeiros grupos, a remodelação estromal caracteriza-se por um aumento da espessura da membrana basal acinar, maior ocorrência de colágeno e de grandes proteoglicanos de condroitim sulfato. Esses dados em conjunto indicam que o diabetes induzido experimentalmente modifica o ambiente estromal de maneira a favorecer o desenvolvimento de lesões patológicas na próstata. Devido a complexidade das interações metabólicas relacionadas ao diabetes, torna-se difícil definir os principais fatores responsáveis pelas alterações acima mencionadas. Entretanto, é possível afirmar os efeitos prejudiciais da resistência à insulina e do diabetes para a morfofisiológica prostática / Abstract: Diabetes mellitus leads to complications in several organs including acessory glands of the male genital system. In the prostate, it is well established that diabetes causes epithelial atrophy, but its effects on the stromal components is not defined, as well as its relation with pathological alterations in the prostate. This study aims to elucidate three controversial aspects decurrent from the impact of diabetes in the prostate:1) How the metabolic conditions of chronic diabetes affects the stromal compartiment, specially extracellular matriz components; 2) the possible association between diabetes and prostatic neoplasic alterations and 3) Evaluate prostatic changes caused by insulin resistence in comparison to diabetes. Insulin resistence, induced by administration of the glucocorticoid dexamethasone (1mg mg/Kg bw, 5 days) causes, in short term, similar effects to diabetes, such as epithelial atrophy and phenotypical alteration in the smooth muscle cells (smc). However, this situation is different from diabetes regarding the smc atrophy and fibroblast activation. The effects of chronic diabetes (90 days), induced experimentally by alloxan (45 mg/Kg bw), were examined by light microscopy, imunohistochemistry and transmission electron microscopy. In this experimental situation, it was observed the incidence of 64% of prostatic intraepithelial neoplasia (PIN) and 35% of adenocarcinoma. It was also analysed a wide variation in the histological answer between diabetic individuals. Thus, three groups was determined according to the severity of their tissue alterations: 1) light modifications; 2) intense atrophy and 3) occurency of pre-malignant (PIN and proliferative inflammaotry atrophy- PIA) and malignant lesions (adenocarcinoma). In the first two groups, the stromal remodelation characterize for thickning of acini basement membrane, higher distribution of collagen and large proteoglycans of chondroitin sulphate. Together these data indicates that induced diabetes changes the stromal environment and consequently promotes the development of pathological lesions in the prostate. Due to the complexity of metabolic interactions related to diabetes, it is not possible to define the main factors responsible for those changes above mentioned. However, it is possible to confirm the injurious effects of insulin resistence and diabetes for the prostatic morfophisiology / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Sarah Monte Alegre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T11:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marin_DanielaMiguel_D.pdf: 9757460 bytes, checksum: 86661914830aec4c7fce8aad1a6f4f35 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A obesidade é caracterizada pela presença de resistência à insulina e hiperinsulinemia e constitui em fator de risco para outras doenças, tais como hipertensão arterial, diabetes mellitus, hiperlipidemia (Ashley 1974; Mokdad 2003). Na obesidade, a resistência à insulina induz uma resposta secretória aumentada para um determinado estímulo tanto em condição basal de jejum como após sobrecarga de glicose. A progressão da tolerância normal à glicose ao Diabetes Mellitus tipo 2 em sujeitos eutróficos e com obesidade, é caracterizada por reduções na função da célula ß e diminuição na sensibilidade à insulina e ambas desempenham importante papel fisiopatológico (Unwin et al 2002; Buchana et al 2002; Ferrannini et al 2004; Kitabchi et al 2005). A perda de peso parece melhorar a sensibilidade à insulina, o controle glicêmico (UKPDS 1990; Sjöström 1997; Dixon 2002) e retardar a progressão da intolerância à glicose ao diabetes mellitus (DPP, 2002). Após bypass gástrico essas alterações têm sido demonstradas (Pereira 2003b; Korner 2005, Shah 2006), porém não são bem conhecidas quais mudanças ocorrem na função da célula ß e na relação entre secreção de insulina e resistência à insulina após o emagrecimento maciço induzido por bypass gástrico. Este estudo tem como objetivo avaliar a contribuição da resistência à insulina e da disfunção da célula ß sobre a tolerância a glicose, avaliar a adaptação da secreção de insulina pelo grau de resistência à insulina e avaliar o efeito da perda de peso induzida por bypass gástrico sobre os parâmetros de secreção de insulina, resistência à insulina e a adaptação da secreção de insulina à resistência à insulina. Trinta e dois voluntários com obesidade grau III (15 NT, 11 IT e 6 DM) e 10 controles (CT) foram submetidos a 3 estudos metabólicos: clamp euglicêmico hiperinsulinemico (3h a 240pmol de insulina/min.m-2) com calorimetria indireta, teste intravenoso e teste oral de tolerância à glicose. A sensibilidade à insulina (M) foi calculada a partir da taxa de infusão de glicose durante o clamp. As taxas de secreção total (T-ISR) e de jejum (f-ISR) foram avaliadas pela deconvolução do peptídeo C e a sensibilidade da célula ß à glicose (ß-SG) foi calculada como a inclinação da curva dose resposta de secreção de insulina pela concentração de glicose. O índice adaptation foi calculado como a taxa de secreção de insulina total e de 1ª fase multiplicada pelo M value. 14 voluntários (11 NT e 3 IT) foram reavaliados após a estabilização da perda de peso (~18 meses) induzida por bypass gástrico. Os voluntários obesos eram resistentes à insulina para o consumo total de glicose assim como para o consumo oxidativo e não oxidativo de glicose. A fase rápida de secreção de insulina (RAI: 0-10 min-TETG) foi maior nos obesos normotolerantes comparado aos intolerantes, diabéticos e ao grupo controle (CT 5378±590; OB-NT 9363±895; OB-IT 6544±558 e OB-DM 3893±622 pmol.min-1.m-2x10min), A T-ISR esteve aumentada em todos os subgrupos de obesos (CT 20,2±1,9; OB-NT 39,2±3,6; OB-IT 39,2±2,5 e OB-DM 37,1±4,5 nmol.min-1.m-2x60min) enquanto a sensibilidade da célula ß à glicose e o índice adaptation foram menores nos intolerantes e diabéticos mas não nos obesos normotolerantes quando comparado aos controles (OB-DM -4±3; OB-IT 31±4; OB-NT 56±6 e CT 43±6 pmol.min-1.m-2.mM-1). Após a perda de peso, os voluntários ainda permaneceram na faixa de obesidade (IMC 30,2±1,2kg.m-2), porém a secreção basal de insulina (f-ISR de 148±12 para 83±12 pmol.min-1.m-2, p<0,05) e a sensibilidade à insulina (M de 30±4 para 50±5µmol.kg-1.min-1, p<0,05) foram normalizados. Houve diminuição da secreção total de insulina e aumento da sensibilidade da célula ß à glicose a valores maiores daqueles observados no grupo controle (de 43±7 para 75±10 pmol.min-1.m-2.mM-1). O índice adaptation aumentou a valores maiores que os observados no grupo controle. Em conclusão, este estudo nos permitiu confirmar que mesmo em pacientes portadores de obesidade grave, a intolerância à glicose se manifesta quando a célula ß não consegue manter uma hipersecreção capaz de compensar a importante resistência à insulina, entre outros fatores, por reduzida sensibilidade à glicose. A resistência à insulina é dependente do grau de obesidade e de menores concentrações de adiponectina. O emagrecimento induzido por bypass gástrico em pessoas não diabéticas é capaz de restaurar a sensibilidade à insulina e a sensibilidade à glicose, melhorando o metabolismo dos carboidratos. A extensão deste estudo a pacientes diabéticos emagrecidos pos bypass gástrico é importante para melhor compreender os mecanismos envolvidos / Abstract: The objectives are to evaluate the contribution of insulin resistance and impaired ß-cell function to glucose tolerance in severely obese subjects and the effect of massive weight loss by Roux-en-Y Gastric bypass, RGB-Y, on the adaptation of insulin secretion to insulin resistance (IR). Euglycemic hyperinsulinemic clamp (3h at 240pmol/min.m-2) with indirect calorimetry, IV glucose tolerance test and an OGTT were performed in 32 severe obese subjects (17NGT, 11IGT and 6type 2 diabetic ¿ OB-T2D) and in 10 controls. Insulin sensitivity, Mvalue, was calculated from the glucose infusion rate of the clamp. Total (T-ISR) and fasting insulin secretion rate (f-ISR) were evaluated by C-peptide deconvolution and ß-cell glucose sensitivity (ß-GS) as dose-response curve ISR-to-glucose. Disposition index was calculated as ISRxMvalue. 14 patients (11OB-NGT and 3OB-IGT) were re-evaluated post-surgery after weight stabilization (~18 months). Obese subjects were insulin resistant for oxidative, nonoxidative and whole body glucose disposal (OB-T2D, OB-IGT and OB-NGT were ~30%, 60% and 43% of CT). The acute insulin response (AIR: 0-10min-IVGTT) was higher in OB-NGT than in CT and in other obese groups (CT 5378±590; OB-NGT 9363±895; OB-IGT 6544±558 and OB-T2D 3893±622 pmol.min-1.m-2x10min), T-ISR was elevated in all obese groups (CT 20.2±1.9; OB-NGT 39.2±3.6; OB-IGT 39.2±2.5 and OB-T2D 37.1±4.5 nmol.min-1.m-2x60min) while ß-GS was decreased in OB-IGT and -T2DM but not in -NGT as compared to CT (OB-T2D -4±3; OB-IGT 31±4; OB-NGT 56±6 and CT 43±6 pmol.min-1.m-2.mM-1). The disposition index was reduced in OB-IGT and -T2DM but not in -NGT. After weight loss (BMI 30.2±1.2kg.m-2), f-ISR (from 148±12 to 83±12 pmol.min-1.m-2, p<0.05) and insulin sensitivity (from 30±4 to 50±5µmol.kg-1.min-1, p<0.05) changed to normal values. The time-course evidenced a significant decrease in T-ISR, and an unchanged AIR. ß-GS increased to levels higher than CT (from 43±7 to 75±10 pmol.min-1.m-2.mM-1). The disposition index, similar to the CT group, after weight loss increased to values higher than in CT. T2D and IGT severe obese subjects show a progressive deterioration of glucose homeostasis, despite increased insulin secretion. This can be explained as an impairment of ß-cell function for the prevailing IR. RGB-Y weight loss normalized IR and improved ß-cell function in IGT and NGT obese to levels higher than in lean CT / Doutorado / Ciencias Basicas / Doutor em Clínica Médica

A hiperinsulinemia e a resistência à insulina (RI) são descritas em pacientes portadoras da PCOS, independentemente do índice de massa corporal. O exercício físico parece não ser capaz de reverter completamente a RI nessas pacientes, sugerindo uma resposta sub-ótima ao estímulo do treinamento físico nessa população. Assim, o objetivo desse trabalho foi investigar os efeitos agudos do exercício aeróbio sobre a expressão de proteínas envolvidas na sinalização intracelular para captação de glicose em pacientes com PCOS comparadas a mulheres sem comorbidades e sem a PCOS (grupo CTRL). No período basal, as voluntárias realizaram avaliações do perfil lipídico, glicêmico e hormonal, capacidade física e composição corporal. Após a intervenção, as voluntárias realizaram dosagens sanguíneas para a avaliação do perfil inflamatório e glicêmico em resposta ao exercício físico. Além disso, as voluntárias foram submetidas à biopsias musculares, para analises da expressão de proteínas envolvidas na sinalização intracelular para a captação de glicose. A expressão proteica da PI3-k não demonstrou diferenças significantes em resposta à sessão aguda de exercício aeróbio no grupo PCOS. Todavia, o grupo CTRL demonstrou um aumento significante da ativação dessa proteína em resposta à sessão aguda de exercício aeróbio (p = 0.018), bem como uma tendência de diferença significante da atividade dessa proteína na condição PÓS (p = 0.073) no grupo CTRL em comparação ao grupo PCOS. A fosforilação da AS160 Thr 642 foi significante maior no grupo CTRL em resposta a sessão aguda de exercício aeróbio (p = 0.043), enquanto, uma resposta inalterada da fosforilação da AS160 Thr 642 foi observada no grupo PCOS em resposta ao exercício aeróbio agudo. O grupo CTRL apresentou um aumento da fosforilação dessa proteína significante maior que o grupo PCOS na condição PÓS (p = 0.05). Os presentes achados demonstram um prejuízo na sinalização intracelular para captação de glicose no músculo esquelético ao nível da proteína PI3-k p85 e AS160 Thr 642 em resposta ao exercício aeróbio agudo nas mulheres com PCOS comparada as mulheres CTRL. Entretanto, a translocação do GLUT-4 não está prejudicada em resposta ao exercício aeróbio agudo nas mulheres com PCOS comparada as mulheres CTRL. Esses dados sugerem que defeitos de sinalização em proteínas específicas da sinalização insulínica não impedem a efetiva translocação de GLUT-4 no músculo esquelético de pacientes com PCOS / Hyperinsulinemia and insulin resistance (IR) are described in PCOS patients regardless of body mass index. Exercise does not seem to be able to completely reverse the IR in these patients, suggesting a sub-optimal response to the stimulus of exercise training in this population . The objective of this study was to investigate the acute effect of aerobic exercise on the protein expression involved in intracellular signaling for glucose uptake in patients with PCOS compared with women without PCOS (CTRL group). At baseline, subjects underwent assessments of lipid, glucose and hormone profile, physical fitness and body composition. After the intervention, the volunteers performed blood measurements for the assessment of inflammatory markers and glycemic profile in response to acute aerobic exercise. In addition, the volunteers underwent skeletal muscle biopsies for analysis of the protein expression involved in intracellular signaling for glucose uptake. PI3-k expression showed no significant differences in response to acute exercise bout in the PCOS group. However, the CTRL group showed a significant increase in activation of this protein in response to acute exercise bout (p = 0.018) and a trend toward significant difference in activity of this protein after exercise (p = 0.073) in the CTRL group compared to the PCOS group. AS160 Thr 642 phosphorylation was significantly higher in the CTRL group in response to acute exercise bout (p = 0.043), while an unchanged response of AS160 Thr 642 phosphorylation was observed in the PCOS group in response to acute aerobic exercise. CTRL group showed an increase in phosphorylation of this larger than PCOS group significant protein in the period after the acute exercise bout (p = 0.05). The present findings demonstrate a loss in intracellular signaling for glucose uptake in skeletal muscle at the level of the protein PI3 -k p85 and AS160 Thr 642 in response to acute aerobic exercise in women with PCOS compared CTRL women. However, GLUT - 4 translocation is not impaired in response to acute aerobic exercise in women with PCOS compared CTRL women. These data suggest that specific defects of insulin signaling do not impairment the effective GLUT - 4 translocation in skeletal muscle of patients with PCOS, probably by activation of compensatory molecular mechanisms. Keywords: polycystic ovary syndrome, exercise, obesity, insulin

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.

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.

A obesidade é um estado inflamatório crônico. As estatinas têm efeito antiinflamatório e podem afetar a homeostase glicêmica. Estudos, nesse sentido são contraditórios e pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares envolvidos. Este estudo verificou em animais obesos por glutamato monossódico (MSG) que além de apresentaram resistência à insulina in vivo, o tecido adiposo branco (TAB) desses animais mostrou aumento de infiltração de macrófagos, fosforilação de IKK-a/b, expressão de mRNA de TNF-a and IL-6, e redução de mRNA e proteína de GLUT4. O tratamento com atorvastatina por 4 semanas restabeleceu a sensibilidade à insulina in vivo, reduziu a inflamação e restabeleceu a expressão de GLUT4 no TAB dos animais obesos. Adicionalmente, esse trabalho encontrou sítios de ligação de NF-kB no promotor do gene GLUT4, sugerindo ligação entre resistência à insulina e inflamação. Em conclusão, a obesidade induzida por MSG em camundongos acompanha-se de resistência à insulina in vivo e atividade inflamatória crônica no tecido adiposo, com prejuízo da expressão de GLUT4. A atorvastatina melhorou esses aspectos, sugerindo que essa estatina tenha efeitos antiinflamatórios que podem melhorar a resistência à insulina na obesidade. / Obesity is a chronic inflammatory state. Statins have anti-inflammatory effects and may affect glucose homeostasis; therefore, few are known about the molecular mechanisms. Considering that inflammation contributes to insulin resistance, the aim of the present study was to investigate if atorvastatin treatment has anti-inflammatory, and consequently insulin sensitization action in white adipose tissue (WAT) of obese mice. WAT of insulin-resistant obese mice showed increased macrophage infiltration, IKK-a and IKK-b phosphorylation, TNF-a and IL-6 mRNA expression and decreased GLUT4 mRNA and protein expression. Atorvastatin restored whole-body insulin sensitivity, decreased macrophage infiltration and normalized IKK-a/b phosphorylation, TNF-a, IL-6 and GLUT4 mRNA and GLUT4 protein to control levels. Moreover, NF-kB binding sites were found in GLUT4 gene promoter, pointing out an association between insulin resistance and inflammation. Together, atorvastatin anti-inflammatory effects on WAT may be important to its local and whole-body insulin sensitization effects.

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.