Consumo de Frutose Altera Aminas Biogênicas Associadas a Fatores de Risco Cardiovasculares / Fructose Consumption Alters Biogenic Amines Associated with Cardiovascular Disease Risk Factors

Resumo Fundamento As doenças cardiovasculares (DCV) são a principal causa de mortalidade do mundo, e um de seus fatores de risco são os hábitos alimentares não saudáveis, tais como, o alto consumo de frutose. As aminas biogênicas (ABs) realizam funções importantes no corpo humano. Entretanto, o efeito do consumo de frutose nos níveis das ABs ainda não está claro, bem como a associação entre estes e os fatores de risco da DCV. Objetivo Este estudo teve o objetivo de estabelecer a associação entre os níveis de ABs e os fatores de risco de DCV em animais que consumiram frutose. Métodos Ratos Wistar machos receberam ração convencional (n=8) ou ração convencional + frutose na água de beber (30%) (n=8) durante 24 semanas. Ao final, foram analisados os parâmetros nutricionais e da síndrome metabólica (SM) e os níveis plasmáticos das ABs. Foi adotado um nível de significância de 5%. Resultados O consumo de frutose levou à SM, reduziu os níveis de triptofano e 5-hidroxitriptofano e aumentou a histamina. Os níveis de triptofano, histamina e dopamina apresentaram correlação com parâmetros de síndrome metabólica. Conclusão O consumo de frutose altera as ABs associadas a fatores de risco de doenças cardiovasculares.

Abstract Background Cardiovascular diseases (CVD) are the major cause of mortality worldwide, whose most prominent risk factor is unhealthy eating habits, such as high fructose intake. Biogenic amines (BAs) perform important functions in the human body. However, the effect of fructose consumption on BA levels is still unclear, as is the association between these and CVD risk factors. Objective This study aimed to establish the association between BA levels and CVD risk factors in animals that consumed fructose. Methods Male Wistar rats received standard chow (n=8) or standard chow + fructose in drinking water (30%) (n=8) over a 24-week period. At the end of this period, the nutritional and metabolic syndrome (MS) parameters and plasmatic BA levels were analyzed. A 5% level of significance was adopted. Results Fructose consumption led to MS, reduced the levels of tryptophan and 5-hydroxitryptophan, and increased histamine. Tryptophan, histamine, and dopamine showed a correlation with metabolic syndrome parameters. Conclusion Fructose consumption alters BAs associated with CVD risk factors.

Gamma-oryzanol reduces renal inflammation and oxidative stress by modulating AGEs/RAGE axis in animals submitted to high sugar-fat diet / Gama-orizanol reduz a inflamação e o estresse oxidativo nos rins pela modulação do eixo RAGE/AGEs em animais submetidos a uma dieta rica em gordura e açúcar

Abstract Introduction: The receptor for AGEs (RAGE) is a multiligand member of the immunoglobulin superfamily of cell surface receptors expressed in many organs, among them, the kidneys. When activated, RAGE leads to a sequence of signaling that results in inflammation and oxidative stress, both involved in kidney disease pathogenesis. Gamma-oryzanol (γOz) comprises a mixture of ferulic acid (FA) esters and phytosterols (sterols and triterpene alcohols) mainly found in rice, with antioxidant and anti-inflammatory activities. Aim: To evaluate the effect of γOz to reduce renal inflammation and oxidative stress by modulating AGEs/RAGE axis in animals submitted to a high sugar-fat diet. Methods: Male Wistar rats (±187g) were randomly divided into two experimental groups: control (n = 7 animals) and high sugar-fat diet (HSF, n = 14 animals) for 20 weeks. After this period, when the presence of renal disease risk factors was detected in the HSF group (insulin resistance, dyslipidemia, increased systolic blood pressure and obesity), the HSF animals were divided to begin the treatment with γOz or continue receiving only HSF for 10 more weeks. Results: No effect of γOz on obesity and metabolic parameters was observed. However, kidney inflammation and oxidative stress decreased as soon as RAGE levels were reduced in HSF + γOz. Conclusion: It is possible to conclude that the gamma- oryzanol was effective in reducing inflammation and oxidative stress in the kidney by modulating the AGEs/RAGE axis.

Resumo Introdução: O receptor para AGEs (RAGE) é um membro multiligante da superfamília das imunoglobulinas dos receptores de superfície celular expresso em muitos órgãos, entre eles, os rins. Quando ativado, o RAGE leva a uma sequência de sinalização que resulta em inflamação e estresse oxidativo, ambos envolvidos na patogênese de doenças renais. O gama-orizanol (γOz) compreende uma mistura de ésteres de ácido ferúlico (AF) e fitoesteróis (esteróis e álcoois triterpenos) encontrados principalmente no arroz, com atividades antioxidantes e anti-inflamatórias. Objetivo: Avaliar o efeito do γOz para reduzir a inflamação renal e o estresse oxidativo pela modulação do eixo RAGE/AGEs em animais submetidos a uma dieta rica em gordura e açúcar. Métodos: Ratos Wistar machos (±187g) foram divididos aleatoriamente em dois grupos experimentais: controle (n = 7 animais) e dieta rica em gordura e açúcar (HSF, do inglês high sugar-fat diet, n = 14 animais) por 20 semanas. Após este período, quando foi detectada a presença de fatores de risco de doença renal no grupo HSF (resistência à insulina, dislipidemia, aumento da pressão arterial sistólica e obesidade), os animais HSF foram divididos para iniciar o tratamento com γOz ou continuar recebendo apenas HSF por mais 10 semanas. Resultados: Não foi observado nenhum efeito do γOz na obesidade e nos parâmetros metabólicos. No entanto, a inflamação e o estresse oxidativo renais diminuíram assim que os níveis de RAGE foram reduzidos em HSF + γOz. Conclusão: É possível concluir que o gama- orizanol foi eficaz em reduzir a inflamação e o estresse oxidativo no rim pela modulação do eixo RAGE/AGEs.

Rice bran modulates renal disease risk factors in animals submitted to high sugar-fat diet / Farelo de arroz modula os fatores de risco de doença renal em animais submetidos a uma dieta rica em gordura e açúcar

Abstract Introduction: Obesity, diabetes, and hypertension are common risk factors for chronic kidney disease (CKD). CKD arises due to many pathological insults, including inflammation and oxidative stress, which affect renal function and destroy nephrons. Rice bran (RB) is rich in vitamins and minerals, and contains significant amount of antioxidants. The aim of this study was to evaluate the preventive effect of RB on renal disease risk factors. Methods: Male Wistar rats (±325 g) were divided into two experimental groups to received a high sugar-fat diet (HSF, n = 8) or high sugar-fat diet with rice bran (HSF + RB, n = 8) for 20 weeks. At the end, renal function, body composition, metabolic parameters, renal inflammatory and oxidative stress markers were analyzed. Results: RB prevented obesity [AI (HSF= 9.92 ± 1.19 vs HSF + RB= 6.62 ± 0.78)], insulin resistance [HOMA (HSF= 83 ± 8 vs. HSF + RB= 42 ± 11)], dyslipidemia [TG (HSF= 167 ± 41 vs. HSF + RB=92 ± 40)], inflammation [TNF-α (HSF= 80 ± 12 vs. HSF + RB=57 ± 14), IL-6 (903 ± 274 vs. HSF + RB=535 ± 277)], oxidative stress [protein carbonylation (HSF= 3.38 ± 0.18 vs. HSF + RB=2.68 ± 0.29), RAGE (HSF=702 ± 36 vs. RSF + RB=570 ± 190)], and renal disease [protein/creatinine ratio (HSF=1.10 ± 0.38 vs. HSF + RB=0.49 ± 0.16)]. Conclusion: In conclusion, rice bran prevented renal disease by modulating risk factors.

Resumo Introdução: Obesidade, diabetes e hipertensão arterial são fatores de risco comuns para doenças renais crônicas (DRC). A DRC surge devido a muitos insultos patológicos, incluindo inflamação e estresse oxidativo, que afetam a função renal e destroem os néfrons. O farelo de arroz (FA) é rico em vitaminas e minerais, e contém uma quantidade significativa de antioxidantes. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito preventivo do FA nos fatores de risco de doenças renais. Métodos: Ratos Wistar machos (±325 g) foram divididos em dois grupos experimentais para receber uma dieta rica em gordura e açúcar (DRGA, n = 8) ou uma dieta rica em gordura e açúcar com farelo de arroz (DRGA + FA, n = 8) por 20 semanas. Ao final, foram analisados a função renal, composição corporal, parâmetros metabólicos, marcadores renais inflamatórios e de estresse oxidativo. Resultados: FA preveniu a obesidade [IA (DRGA= 9,92 ± 1,19 vs. DRGA + FA= 6,62 ± 0. 78)], resistência à insulina [HOMA (DRGA= 83 ± 8 vs DRGA + FA= 42 ± 11)], dislipidemia [TG (DRGA= 167 ± 41 vs. DRGA + FA=92 ± 40)], inflamação [FNT-α (DRGA= 80 ± 12 vs. DRGA + FA=57 ± 14), IL-6 (903 ± 274 vs. DRGA + FA= 535 ± 277)], estresse oxidativo [carbonilação de proteína (DRGA= 3. 38 ± 0,18 vs. DRGA + FA=2,68 ± 0,29), RAGE (DRGA=702 ± 36 vs. DRGA + FA=570 ± 190)], e doença renal [relação proteína/creatinina (DRGA=1,10 ± 0,38 vs. DRGA + FA=0,49 ± 0,16)]. Conclusão: Em conclusão, o farelo de arroz preveniu doenças renais através da modulação dos fatores de risco.

The influence of obesity by a diet high in saturated fats and carbohydrates balance in the manifestation of systemic complications and comorbidities

BACKGROUND: The aim of this study is to test the hypothesis that obesity induced by a diet rich in saturated fats and balanced in carbohydrates is associated with the development of systemic complications and comorbidities. METHODS: Thirty-seven 60-day-old male Wistar rats were randomized into two groups: control (C,n= 18, standard diet) and obese (OB, n= 19, high-saturated fat diet), for 33 weeks. Nutritional profile: food and caloric intake, feed efficiency, body weight, and adiposity index. Complications: in plasma were analyzed dyslipidemia, insulin resistance (HOMA-IR), glucose intolerance, hyperleptinemia, hyperinsulinemia, plasmatic C-reactive protein (CRP), interleukin-6(IL-6), and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α); in the myocardial and epididymal adipose tissue were assessed IL-6and TNF-α. Comorbidities: diabetes mellitus and systemic blood pressure (SBP). Student'sttest, ANOVA, and Bonferroni P< 0.05.RESULTS:The final body weight, feed efficiency, and adiposity index were higher in OB group than in control; although food intake was lower in OB group, caloric intake was similar in both groups. Specific parameters, such as LDL, cholesterol, triglycerides, HOMA-IR, CRP, TNF-αin epididymal adipose tissue, and IL-6 in the myocardium, were higher in obese rats than in controls. SBP, baseline glucose, and glucose after 2 h of overload were significantly increased in OB group; however, the severity was not enough to classify the animals as diabetic and hypertensive. CONCLUSION: Obesity induced by a diet high in saturated fatty acids with balanced carbohydrates for 33 weeks in Wistar rats was effective in triggering complications but unable to develop comorbidities.

The role of oxidative stress on the pathophysiology of metabolic syndrome / O papel do estresse oxidativo na fisiopatologia da síndrome metabólica

Summary Metabolic syndrome (MetS) has a high prevalence around the world. Considering the components used to classify MetS, it is clear that it is closely related to obesity. These two conditions begin with an increase in abdominal adipose tissue, which is metabolically more active, containing a greater amount of resident macrophages compared to other fat deposits. Abdominal adiposity promotes inflammation and oxidative stress, which are precursors of various complications involving MetS components, namely insulin resistance, hypertension and hyperlipidemia. One way to block the effects of oxidative stress would be through the antioxidant defense system, which offsets the excess free radicals. It is known that individuals with metabolic syndrome and obesity have high consumption of fats and sugars originated from processed foods containing high levels of sodium as well as low intake of fruits and vegetables, thus maintaining a state of oxidative stress, that can speed up the onset of MetS. Healthy eating habits could prevent or delay MetS by adding antioxidant-rich foods into the diet.

Resumo A síndrome metabólica apresenta elevada prevalência na população mundial. De acordo com os componentes que a classificam, nota-se que está intimamente relacionada com a obesidade. Essas duas condições se iniciam com o aumento do tecido adiposo abdominal, o qual é metabolicamente mais ativo, contendo uma quantidade maior de macrófagos residentes em comparação com outros depósitos de gordura. Essa situação favorece a inflamação e o estresse oxidativo, ambos precursores de diversas complicações, mas principalmente as envolvidas na síndrome metabólica, como resistência à insulina, hipertensão arterial e hiperlipidemia. Uma maneira de bloquear os efeitos do estresse oxidativo seria pelo sistema de defesa antioxidante, o qual anula os radicais livres em excesso. É sabido que indivíduos portadores de síndrome metabólica e obesos apresentam um alto consumo de gorduras, açúcares oriundos de alimentos industrializados com alto teor de sódio e uma baixa ingestão de frutas e verduras, apresentando uma condição de estresse oxidativo contínuo. A manutenção de hábitos alimentares saudáveis, com a inclusão de alimentos ricos em antioxidantes, poderia prevenir ou retardar o surgimento da SM.

Inflamação renal, alterações metabólicas e oxidativas após 6 semanas de dieta de cafeteria em ratos / Renal inflammatory and oxidative and metabolic changes after 6 weeks of cafeteria diet in rats

Resumo Introdução: A obesidade é uma doença em que a inflamação está inteiramente envolvida e pode causar insuficiência renal. Objetivo: Avaliar a influência da exposição a curto prazo de uma dieta de cafeteria sobre a inflamação no tecido renal e a formação de produtos de glicação avançada (AGEs) no plasma de rato. Métodos: Ratos Wistar machos (10 semanas de idade, pesando 350 g) foram designados para receber dieta de ração comercial (C; n = 8 animais/grupo, 5% de energia a partir de gordura) ou dieta de cafeteria (CAF-D, n = 8 animais/grupo: 29% de energia de gordura) e de sacarose em água (300 g/L) de beber durante 6 semanas. Resultados: Índice de adiposidade em seis semanas foi maior no grupo CAF-D em comparação com C. O mesmo comportamento foi observado para os níveis plasmáticos de glicose, triglicerídeos, leptina, insulina e AGEs. A expressão do gene de IL-6 e TNF-α em tecido renal foi maior no grupo D-CAF e nenhuma diferença significativa no tecido adiposo. Não houve aumento destas citocinas no plasma ou rim. Houve uma diminuição significativa de adiponectina no grupo CAF-D. Conclusão: A exposição a curto prazo da CAF-D reflete alterações no metabolismo, aumento dos níveis plasmáticos de AGEs, o que pode refletir o aumento expressão de citocinas inflamatórias no rim.

Abstract Introduction: Obesity is a disease in which inflammation is directly involved and can lead to impaired renal function. Objective: To evaluate the influence of short term exposure to cafeteria diet on kidney tissue inflammation and advanced glycation end products (AGEs) in the rat plasma. Methods: Male Wistar rats (10 weeks of age, weighing 350 g) were assigned to receive commercial chow diet (C; n = 8 animals/group, 5% of energy from fat) or cafeteria diet (CAF-D, n = 8 animals/group: 29% energy fat) and sucrose in drinking water (300 g/L) for 6 weeks. Results: adiposity index at six weeks was higher in CAF-D group compared to C. The same behavior was observed for plasma levels of glucose, triglycerides, leptin, insulin and AGEs. The gene expression of IL-6 and TNF-α in renal tissue was higher in CAF-D group and no significant difference in adipose tissue. There was no increase of these cytokines in plasma and kidney or histologically. There was a significant decrease of adiponectin in the CAF-D group. Conclusion: The short exposure CAF-D reflects changes in metabolism, increased plasma levels of AGEs, which may reflect the increased expression of inflammatory cytokines in the kidney.