Physical therapy protocols to attenuate skeletal muscle atrophy in critically ill patients: narrative review / Protocolos de terapia física para atenuar la atrofia del músculo esquelético en pacientes críticos: revisión narrativa

SUMMARY: To describe the physical therapy protocols used in critically ill patients to attenuate skeletal muscle atrophy. We conducted a search in PubMed and Embase from inception to November 2020. Observational or experimental studies published in English or Spanish that evaluated the effect of physical therapy protocols on the attenuation of skeletal muscle atrophy in critically ill patients through muscle strength or mass measurement were considered eligible. Studies were only included if they reported a detailed description of the dosing of the interventions. Seventeen studies met the eligibility criteria. We included randomised clinical trials (n = 16) and observational studies (n = 1). The total population of the included studies was 872 critically ill patients. The studies aimed to evaluate the reliability, safety or effectiveness of neuromuscular electrical stimulation (n = 10) protocols, early mobilisation (n = 3), ergometer training (n = 2), transfers in tilt table (n = 1), and blood flow restriction (n = 1). Physical therapy protocols are part of the critically ill patient's integral management. Strategies such as passive mobilisation, in-bed and out-of-bed transfers, gait training, ergometer training, and neuromuscular electrical stimulation substantially impact critically ill patients' prognoses and quality of life after hospital discharge.

RESUMEN: Describir los protocolos de terapia física usados en pacientes críticos para atenuar la atrofia muscular esquelética. Realizamos una búsqueda en PubMed y Embase desde el inicio hasta noviembre de 2020. Se consideraron los estudios observacionales o experimentales publicados en inglés o español que evaluaron el efecto de los protocolos de terapia física en la atenuación de la atrofia del músculo esquelético en pacientes críticos a través de la medición de la fuerza o la masa muscular. Los estudios solo se incluyeron si informaron una descripción detallada de la dosificación de las intervenciones. Diecisiete estudios cumplieron los criterios de elegibilidad. Se incluyeron ensayos clínicos aleatorizados (n = 16) y estudios observacionales (n = 1). La población total de los estudios incluidos fue de 872 pacientes en estado crítico. Los estudios tuvieron como objetivo evaluar la confiabilidad, seguridad o efectividad de los protocolos de estimulación eléctrica neuromuscular (n = 10), movilización temprana (n = 3), entrenamiento con ergómetro (n = 2), transferencias en mesa basculante (n = 1) y restricción del flujo sanguíneo (n = 1). Los protocolos de terapia física forman parte del manejo integral del paciente crítico. Es- trategias como la movilización pasiva, los traslados dentro y fuera de la cama, el entrenamiento de la marcha, el entrenamiento con ergómetro y la estimulación eléctrica neuromuscular tienen un impacto sustancial en el pronóstico y la calidad de vida de los pacientes críticos después del alta hospitalaria.

Production of vegetable oil blends and structured lipids and their effect on wound healing / Produção de misturas de óleos vegetais e lípidos estruturados e o seu efeito na cicatrização de feridas

Two oil blends (sunflower/canola oils 85/15 (BL1) and canola/linseed oils 70/30 (BL2)), were prepared and enzymatically interesterified to be applied to surgically-induced wounds in rats. Following surgery, the animals were submitted to the Treatment with Physiological Saline (TPS) (control group), Blends (TBL), and Structured Lipids (TSL). The control group (TPS) received physiological saline solution for 15 days. In TBL, BL1 was administered during the inflammation phase (days 0-3) and BL2 in the tissue formation and remodeling phase (days 4-15). In TSL, Structured Lipid 1 (SL1) and Structured Lipid 2 (SL2) were used instead of BL1 and BL2, respectively. The aim of this study was to compare wound closure evolution among rats treated with the blends or structured lipids versus control rats treated with physiological saline. The wound healing process was evaluated by measuring the wound areas along the treatments and the concentrations of cytokines. An increase in the areas of wounds treated with the blends and structured lipids in the inflammatory phase was observed, followed by a steeper closure curve compared to wounds treated with physiological saline. The changes observed during the inflammatory phase suggest a potential therapeutic application in cutaneous wound healing which should be further investigated...

Duas misturas de óleos vegetais (girassol/canola 85/15 (BL1) e canola/linhaça, 70/30 (BL2) foram preparadas e interesterificadas por via enzimática para serem aplicadas em feridas induzidas cirurgicamente em ratos. Após a cirurgia, os animais foram submetidos ao tratamento com soro fisiológico (TPS) (grupo controle), tratamento com as misturas (TBL) e tratamento com os lipídios estruturados (TSL). O grupo controle (TPS) recebeu soro fisiológico por 15 dias. Em TBL, BL1 foi administrada durante a fase de inflamação (dias 0-3) e BL2 na fase de formação de tecido e remodelação (dias 4-15). Em TSL, os lipídios estruturados SL1 e SL2 foram usados em vez de BL1 e BL2, respectivamente. O objetivo deste estudo foi avaliar a evolução do fechamento das feridas dos grupos de ratos tratados com as misturas ou lipídios estruturados em comparação com os ratos do grupo controle, tratados com soro fisiológico. O processo de cicatrização das feridas foi avaliado através da medição das áreas das feridas ao longo dos tratamentos e pela determinação das concentrações de citocinas. Observou-se aumento das áreas das feridas tratadas com as misturas e os lipídios estruturados na fase inflamatória, seguida por um fechamento acentuado de feridas comparado com o tratamento com solução salina. As mudanças observadas durante a fase inflamatória sugerem uma potencial aplicação terapêutica na cicatrização de feridas cutâneas, fazendo-se necessárias investigações posteriores...

Plasma cytokine expression after lower-limb compression in rats / Expressão de citoquinas plasmáticas após compressão de membros inferiores de ratos

Muscle injury due to crushing (muscle compression injury) is associated with systemic manifestations known as crush syndrome. A systemic inflammatory reaction may also be triggered by isolated muscle injury. The aim of this study was to investigate the plasma levels of interleukins (IL) 1, 6 and 10 and tumor necrosis factor alpha (TNF-α), which are markers for possible systemic inflammatory reactions, after isolated muscle injury resulting from lower-limb compression in rats. METHODS: Male Wistar rats were subjected to 1 h of compression of their lower limbs by means of a rubber band. The plasma levels of IL 1, 6 and 10 and TNF-α were measured 1, 2 and 4 h after the rats were released from compression. RESULTS: The plasma levels of IL 10 decreased in relation to those of the other groups, with a statistically significant difference (p < 0.05). The method used did not detect the presence of IL 1, IL 6 or TNF-α. CONCLUSION: Our results demonstrated that the changes in plasma levels of IL 10 that were found may have been a sign of the presence of circulating interleukins in this model of lower-limb compression in rats...

A lesão muscular por esmagamento (lesão por compressão muscular) está associada a manifestações sistêmicas conhecidas como síndrome do esmagamento. A reação inflamatória sistêmica pode também ser desencadeada pela lesão muscular isolada. O objetivo deste estudo foi investigar os níveis plasmáticos de interleucinas (IL) 1, 6, 10 e TNF-α, marcadores de uma possível reação inflamatória sistêmica, após a lesão muscular isolada resultante da compressão de membros inferiores de ratos. MÉTODOS: ratos Wistar machos foram submetidos a uma hora de compressão dos membros inferiores por uma faixa de borracha. Os níveis plasmáticos de IL 1, 6, 10 e TNF-α foram medidos uma, duas e quatro horas após a liberação da compressão. RESULTADOS: os níveis plasmáticos de IL 10 diminuíram quando comparados com outros grupos com diferença estatisticamente significante (p < 0,05). Não houve detecção, pelo método, da presença de IL 1, 6 e TNF-α. CONCLUSÃO: nossos resultados demonstraram que as alterações dos níveis plasmáticos de IL 10 encontradas podem ser um sinal da presença de interleucinas circulantes nesse modelo de compressão de membros inferiores de ratos...

Pharmaceutical consultation as a tool to improve health outcomes for patients with type 2 diabetes

This study develops and evaluates a pharmaceutical consultation program (PCP) to improve treatment for Type 2 diabetes patients (T2DP) and reduce risk factors for diabetic complications with possible application in other chronic diseases. We recruited T2DP receiving conventional medical treatment but with fasting glycemia >140mg/dl and/or glycated hemoglobin >7%. The PCP includes strategies obtained from Dader's method, the PWDT (Pharmacist's Workup of Drug Therapy method) model of pharmaceutical care, the SOAP (Subjective data, Objective data, Assessment, and Plan of care) method, and concepts based on a nursing care model. The PCP evaluated lifestyle, pharmacotherapy and monitoring it using laboratory tests, vital signs, and anthropometry. These procedures were repeated every 4 months for 1 year. Data obtained in each consultation were used to provide patient education focusing on healthy lifestyles and medications. Fifty patients completed the PCP. There were reductions in glycemia (P<0.0001), glycated hemoglobin (P=0.0022), cholesterolemia (P=0.0072), triacylglycerolemia (P=0.0204) and blood pressure (P<0.0001). Increased concordance with drug treatment and correction of drug-related problems contributed to improved treatment. We can therefore conclude that our PCP was suitable for improving health outcomes in T2DP by reducing risk factors for diabetic complications.

Neste estudo, desenvolvemos e avaliamos um programa de consulta farmacêutica (PCF) visando melhorar o tratamento de pacientes diabéticos tipo 2 (PDT2) e reduzir os fatores de risco de complicações diabéticas com possibilidade de aplicação em outras doenças crônicas. Para alcançar este propósito, PDT2 recebendo tratamento médico convencional, apresentando glicemia de jejum > 140 mg/dl e/ou hemoglobina glicada >7% foram selecionados. O PCF inclui estratégias obtidas a partir do método de Dader, do modelo de cuidados farmacêuticos PWDT (Pharmacist's Workup of Drug Therapy method), do método SOAP (Subjective data, Objective data, Assessment, and Plan of care) e conceitos baseados em um modelo de cuidados em enfermagem. O PCF avaliou o estilo de vida, farmacoterapia e seu monitoramento através de exames laboratoriais, sinais vitais e antropometria. Estes procedimentos foram repetidos a cada 4 meses durante 1 ano. Os dados obtidos em cada consulta possibilitaram oferecer educação focada no estilo de vida e uso de medicamentos. Para os 50 pacientes que concluiram o PCF houve redução da glicemia (P < 0.0001), hemoglobina glicada (P = 0.0022), colesterolemia (P = 0.0072), triacilgliceridemia (P= 0.0204) e pressão arterial (P < 0.0001). O aumento da concordância e a correção dos problemas relacionados a medicamentos contribuíram para melhoria do tratamento. Assim, podemos concluir que o PCF foi adequado para melhorar a saúde de PDT2 ao reduzir fatores de risco de complicações diabéticas.

Repression of Ppargcla gene in liver of hyperglycemic rats induced with high fat diet combined with streptozotocin / Represión del gen Ppargc1a en hígado de ratas con hiperglicemia inducida por dieta alta en grasas combinada con estreptozotocina

Type 2 diabetes mellitus implies deregulation of multiple metabolic processes, being the maintenance of glycemia one of the most important. Many genes are involved in the deregulation of this particular process. Therefore, the aim of this study was to evaluate gene expression of genes related to type 2 diabetes mellitus, in the liver and pancreas of rats with hyperglycemia induced by high fat diet along with a low single dose of streptozotocin. Ahsg and Ppargc1a genes were studied in liver, whereas Kcnj11 and Slc2a2 genes were analyzed in pancreas. For this purpose, 210-240 g female rats were fed a high fat diet or a control diet for three weeks. At day 14, animals fed with high fat diet were injected with a single low dose of streptozotocin (35 mg/kg) and the control group rats were injected only with the vehicle. Plasmatic glucose, triglycerides and total cholesterol levels were measured at the beginning, day 14 and end of treatment. Body weight was also measured. Once the treatment was complete, rats were appropriately euthanized and then, pancreas and liver were surgically removed and frozen in liquid nitrogen. Total RNA was isolated using TRIzol reagent, treated with DNase I and reversely transcribed to cDNA. Gene expression analysis was performed using SYBR Green ­ Real time PCR and comparative Cq method, using three reference genes. Rats fed with high fat diet and treated with streptozotocin showed higher values of plasmatic glucose (17.09 +/- 0.43 vs. 5.91 +/- 0.29 mmol/L, p < 0.01) and a minor expression of Ppargc1a versus the control group (2-fold less expressed, p < 0.05) in liver. We conclude that repression of Ppargc1a gene may be an important process in the establishment of chronic hyperglycemia, probably through deregulation of hepatic gluconeogenesis. However, further studies need to be performed in order to clarify the role of Ppargc1a deregulation in liver glucose homeostasis.

La diabetes mellitus tipo 2 implica desregulación de varios procesos metabólicos, siendo la mantención de la glicemia uno de los más importantes. Varios genes están involucrados en este proceso. Así, el objetivo del presente estudio fue evaluar la expresión génica de genes relacionados a diabetes mellitus tipo 2 en hígado y páncreas de ratas con hiperglicemia inducida con una dieta alta en grasas junto con una baja dosis de estreptozotocina. Ratas hembra de 210 - 240 g fueron alimentadas con una dieta alta en grasas o con una dieta control por tres semanas. Al día 14, los animales alimentados con dieta alta en grasas fueron inyectados con una dosis baja de estreptozotocina (35 mg/kg), mientras las del grupo control fueron inyectadas con el vehículo. El peso corporal y las concentraciones plasmáticas de glucosa, triglicéridos y colesterol total, fueron medidos al inicio, al día 14 y al final del tratamiento. Al finalizar el tratamiento, los animales fueron sacrificados, el hígado y páncreas fueron quirúrgicamente removidos e inmediatamente congelados en nitrógeno liquido. El RNA fue extraído usando el reactivo TRIzol, tratado con DNasa I y posteriormente convertido a cDNA. Los análisis de expresión génica fueron realizados usando SYBR Green - real time PCR y el método del Cq comparativo. En hígado se estudiaron los genes Ahsg y Ppargc1a, mientras que en páncreas se analizaron los genes Slc2a2 y Kcnj11. Las ratas alimentadas con dieta alta en grasas y tratadas con streptozotocina mostraron niveles mayores de glucosa plasmática (17,09 +/- 0,43 vs. 5,91 +/- 0,29 mmol/L, p < 0,01) y una menor expresión hepática de Ppargc1a versus el grupo control (2 veces menor expresión, p < 0,05). En conclusión, la represión del gen Ppargc1a puede ser un importante proceso en el establecimiento de la hiperglicemia crónica, probablemente debido a una desregulación de la gluconeogénesis hepática. Sin embargo, estudios adicionales son necesarios para esclarecer el rol de esta...

Efecto del propóleos chileno sobre el metabolismo de glucosa en ratones diabéticos / Effect of chilean propolis on glucose metabolism in diabetic mice

En el presente estudio se evaluó el efecto del propóleos sobre el metabolismo de la glucosa en ratones C57/BL-6 con diabetes mellitus tipo 2 inducida por dieta alta en grasa. Se midieron los cambios en las concentraciones séricas de lípidos, glucosa e insulina, y el efecto sobre la captación de 2-deoxi-[2,6-3H]-D-glucosa, síntesis de [14C]-glicógeno y descarboxilación de [U-14C]-D-glucosa inducida por insulina en músculo aislado. Los resultados muestran que en ratones diabéticos, el tratamiento con propóleos (150 mg/kg/día) reduce los niveles de insulina e índice HOMA (P<0.05). También disminuyó la obesidad abdominal de estos animales (P<0.05). Por otro lado, no modificó las concentraciones plasmáticas de glucosa, colesterol total y triglicéridos. Se observó también que la captación de 2-deoxi-[2,6-3H]-D-glucosa, síntesis de [14C]-glicógeno y descarboxilación de [U-14C]-D-glucosa inducida por insulina en músculo sóleo de ratones tratados con propóleos fue significativamente superior al grupo control (P<0.05). En resumen, nuestros datos confirman que el propóleos es capaz de modular el metabolismo de glucosa en ratones C57/BL-6 con diabetes mellitus tipo 2 inducida por dieta alta en grasa. Los datos obtenidos constituyen un importante antecedente que avala el posible uso del propóleos como fuente de polifenoles con actividad antidiabetogénica.

In the current study, we investigated the effect of propolis on diabetic mice undergoing propolis treatment (150 mg/kg/day) for a 6 week period. We also evaluated serum lipids, glucose, insulin levels and the effect on glucose uptake of 2-deoxy-D-[2,6-3H] glucose, [14C]-glycogen synthesis and [U-14C]-D-glucose decarboxylation induced by insulin in muscle tissue. Our results show that treatment with propolis (150 mg/kg/day) reduced insulin and HOMA index (P<0.05). Propolis also lowered abdominal obesity (P<0.05). No effects over serum glucose, total cholesterol and triglycerides levels were observed. We also observed that uptake of 2-deoxy-D-[2,6-3H] glucose, [14C]-glycogen synthesis and [U-14C]-D-glucose decarboxylation induced by insulin in soleus muscle of mice treated with propolis were significantly greater than control group (P<0.05). In summary, our data establishes that propolis modulates glucose metabolism. This result constitutes important data indicating that propolis can be used as a polyphenols source with antidiabetogenic activity.

Regulação do metabolismo de glicose e ácido graxo no músculo esquelético durante exercício físico / Regulation of glucose and fatty acid metabolism in skeletal muscle during contraction

O ciclo glicose-ácido graxo explica a preferência do tecido muscular pelos ácidos graxos durante atividade moderada de longa duração. Em contraste, durante o exercício de alta intensidade, há aumento na disponibilidade e na taxa de oxidação de glicose. A produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) durante a atividade muscular sugere que o balanço redox intracelular é importante na regulação do metabolismo de lipídios/carboidratos. As EROs diminuem a atividade do ciclo de Krebs e aumentam a atividade da proteína desacopladora mitocondrial. O efeito oposto é esperado durante a atividade moderada. Assim, as questões levantadas nesta revisão são: Por que o músculo esquelético utiliza preferencialmente os lipídios no estado basal e de atividade moderada? Por que o ciclo glicose-ácido graxo falha em exercer seus efeitos durante o exercício intenso? Como o músculo esquelético regula o metabolismo de lipídios e carboidratos em regime envolvendo o ciclo contração-relaxamento.

The glucose-fatty acid cycle explains the preference for fatty acid during moderate and long duration physical exercise. In contrast, there is a high glucose availability and oxidation rate in response to intense physical exercise. The reactive oxygen species (ROS) production during physical exercise suggests that the redox balance is important to regulate of lipids/carbohydrate metabolism. ROS reduces the activity of the Krebs cycle, and increases the activity of mitochondrial uncoupling proteins. The opposite effects happen during moderate physical activity. Thus, some issues is highlighted in the present review: Why does skeletal muscle prefer lipids in the basal and during moderate physical activity? Why does glucose-fatty acid fail to carry out their effects during intense physical exercise? How skeletal muscles regulate the lipids and carbohydrate metabolism during the contraction-relaxation cycle?.

La inactividad física en etapas tempranas del desarrollo disminuye la expresión de Akt en el músculo sóleo de ratas / Akt expression is diminished by physical inactivity in early stages of development in soleus muscle of rats

El Síndrome Metabólico corresponde a una serie de trastornos relacionados con obesidad e inactividad física. Poco se conoce respecto de la falta de ejercicio, en estadios tempranos del desarrollo, en la susceptibilidad a un fenotipo insulinoresistente inducido por una dieta alta en grasas. Akt juega un rol clave en la síntesis de proteínas y el transporte de glucosa en el músculo esquelético y ha mostrado ser regulada por la actividad muscular. El objetivo del presente estudio fue determinar el efecto de la inactividad física temprana sobre el crecimiento muscular y la susceptibilidad de adquirir un fenotipo diabético y evaluar su relación con la expresión de Akt. Cuarenta ratas Wistar fueron distribuidas en 2 grupos (Grupos Control, Std) y Restricción de movimiento (RM). Entre los días postnatal 23 y 70 los animales del grupo RM fueron alojados en pequeñas jaulas que no permitían una actividad motora relevante. A partir del día postnatal 71 y hasta el día 102, 10 ratas de cada grupo fueron alimentadas con una Dieta Alta en Grasas (RM-DAG y Std-DAG). No se observaron diferencias en el peso corporal total pero DAG generó un significativo incremento en la grasa epididimal. RM generó una disminución significativa en el peso de los músculos sóleo. La captación de glucosa estimulada por insulina fue menor en el grupo RM-DAG. Los niveles de proteína Akt fueron menores en los grupos RM. El análisis de PCR a tiempo real mostró que la restricción de movimiento disminuyó los niveles de ARNm de AKT1 en el músculo sóleo, independiente de la dieta administrada. Estos hallazgos sugieren que la inactividad física temprana limita el crecimiento muscular y contribuye en la instauración un fenotipo insulino resistente, lo cual puede ser en parte explicado por una desregulación en la expresión de Akt.

Metabolic Syndrome is a group of conditions related to obesity and physical inactivity. Little is known about the role of physical inactivity, in early stages of development, in the susceptibility to insulin resistant phenotype induced by high fat diet. Akt plays a key role in protein synthesis and glucose transport in skeletal muscle and has been regulated by muscle activity. The objective of present study was to determine the effect of early physical inactivity on muscle growth and susceptibility to acquire a diabetic phenotype and to assess its relationship with Akt expression. Forty Wistar male rats were distributed in two groups (standard group, Std) and movement restriction (RM). Between days 23 and 70 after birth, RM group was kept in small cages that did not allow them to perform relevant motor activity. From day 71 to 102 after birth, 10 rats of each group were fed with hyperlipidic diet (groups Std-DAG and RM-DAG). No differences were observed in total body weight although DAG increased epididymal fat pad weight. RM decreased significantly the soleus weight. Insulin-mediated glucose uptake was lower in RM-DAG group. Akt protein levels were lower in RM groups. Real time RT-PCR analysis showed that movement restriction decreased mRNA levels of AKT1 in soleus muscle, regardless of supplied diet. These findings suggest that early physical inactivity limits muscle's growth and contributes to instauration of insulin resistant phenotype, which can be partly explained by dysregulation of Akt expression.

Pode a atividade física materna modular a programação fetal induzida pela nutrição? / Can maternal physical activity modulate the nutrition-induced fetal programming?

Existe considerável evidência para a indução de diferentes fenótipos em reposta às variações no ambiente fetal e neonatal. O aporte inadequado de nutrientes no período crítico do desenvolvimento está associado ao risco alto de doenças metabólicas na vida adulta, este fenômeno biológico é chamado de programação. A atividade física durante a gestação resulta em adaptações fisiológicas da mãe e no aumento da disponibilidade de nutrientes e oxigênio no espaço feto-placentário. Este trabalho tem como objetivo discutir os mecanismos da indução de programação fetal pela nutrição e o provável efeito modulador da atividade física durante a gestação. Foram utilizadas as bases de dados do Medline Pubmed, Lilacs e Bireme, com publicações entre 1990 até 2008. Os termos de indexação utilizados foram: nutrition, fetal programming, gestation, physical activity, physical exercise, metabolism. Em conclusão, o aporte inadequado de nutrientes programa o aparecimento de doenças metabólicas na vida adulta, enquanto que a atividade física durante a gestação aumenta a disponibilidade de nutrientes e oxigênio, repercutindo positivamente no crescimento fetal e no peso ao nascer.

There is considerable evidence for the induction of different phenotypes by variations in fetal and neonatal environment. Undernutrition during this critical development period is associated with risk of metabolic disease in adult life; this biological phenomenon is termed programming. Physical activity during gestation results in maternal physiological adaptations and increased oxygen and nutrients in the fetoplacental compartment. The main goal of this work is to discuss the mechanisms of fetal programming induced by nutrition and the probable modulating effect of physical activity during gestation. Papers published between 1990 and 2008 listed in the Medline Pubmed, Lilacs and Bireme databases were used. The search keywords were: nutrition, fetal programming, gestation, physical activity, physical exercise, and metabolism. In conclusion, undernutrition can program the onset of metabolic diseases in adult life, while physical activity during gestation increases the availability of nutrients and oxygen for the fetus, thereby positively impacting fetal growth and birth weight.

Controle da adipogênese por ácidos graxos: [revisão] / Control of adipogenesis by fatty acids: [review]

A obesidade é um dos principais problemas de saúde pública. Indivíduos obesos são mais suscetíveis a desenvolver doenças cardiovasculares e diabetes melito tipo 2. A obesidade resulta do aumento no tamanho e no número de adipócitos. O balanço entre adipogênese e adiposidade determina o grau de obesidade do indivíduo. Adipócitos maduros secretam adipocinas, tais como TNFα, IL-6, leptina e adiponectina, e lipocina, o ácido palmitoleico ω-7. A produção de adipocinas é maior na obesidade, o que contribui para o estabelecimento de resistência periférica à insulina. O conhecimento dos eventos moleculares que regulam a diferenciação dos pré-adipócitos e de células-tronco mesenquimais em adipócitos (adipogênese) é importante para o entendimento da gênese da obesidade. A ativação do fator de transcrição PPARγ é essencial na adipogênese. Certos ácidos graxos são ligantes de PPARγ e podem, assim, controlar a adipogênese. Além disso, alguns ácidos graxos atuam como moléculas sinalizadoras em adipócitos, regulando sua diferenciação ou morte. Dessa forma, a composição lipídica da dieta e os agonistas de PPARγ podem regular o balanço entre adipogênese e morte de adipócitos e, portanto, a obesidade.

Obesity is one of the major Public Health problems. Obese individuals are more susceptible to develop cardiovascular diseases and type 2 diabetes mellitus. The obesity results from the increase in size and number of the adipocytes. The balance between adipogenesis and adiposity determines the degree of obesity. Mature adipocytes secrete adipokines, such as TNFα, IL-6, leptine and adiponectin, and lipokine, the palmitoleic acid ω-7. The production of adipokines is increased in obesity, contributing to the onset of peripheral insulin resistance. The knowledge about the molecular events that regulate the differentiation of pre-adipocytes and mesenchymal stem cells into adipocytes (adipogenesis) is important for the comprehension of the genesis of obesity. Activation of transcription factor PPARγ plays an essential role in the adipogenesis. Certain fatty acids are PPARγ ligands and can control adipogenesis. Moreover, some fatty acids act as signaling molecules regulating their differentiation into adipocytes or death. Accordingly, the lipid composition of the diet and PPARγ agonists can regulate the balance between adipogenesis and death of adipocytes and, therefore, the obesity.

Regulação metabólica e produção de espécies reativas de oxigênio durante a contração muscular: efeito do glicogênio na manutenção do estado redox intracelular / Metabolic regulation and production of oxygen reactive species during muscule contraction: effect of glycogen on intracellular redox state

O exercício físico prolongado reduz os estoques de glicogênio muscular. Nessas condições, os processos de fadiga muscular são estimulados coincidindo com um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio. A suplementação de carboidratos ou de antioxidantes isoladamente contribui para a melhora da performance muscular, sugerindo um efeito importante da depleção de substrato (glicose) e do aumento da produção de EROs no desenvolvimento da fadiga muscular durante a atividade física. Embora o mecanismo seja desconhecido, estamos propondo neste estudo que uma maior disponibilidade de glicogênio poderia favorecer uma maior atividade da via das pentoses fosfato, aumentando a disponibilidade de NADPH e GSH no tecido muscular esquelético. Uma maior capacidade antioxidante aumentaria a capacidade do tecido muscular em atividade, mantendo o equilíbrio redox durante atividade física prolongada e melhorando o desempenho. Neste processo, o ciclo glicose-ácido graxo pode ser importante aumentando a oxidação de lipídio e reduzindo o consumo de glicogênio durante a atividade prolongada. Além disso, um aumento na produção de EROs pode reduzir a atividade de enzimas importantes do metabolismo celular incluindo a aconitase e a a-cetoglutarato desidrogenase, comprometendo a produção de energia oxidativa, via predominante na produção de ATP durante a atividade muscular prolongada.

Fatigue is closely related to the depletion of glycogen in the skeletal muscle during prolonged exercise. Under this condition, the production of oxygen reactive species (ROS) is substantially increased. It has been shown that dietary supplementation of carbohydrate or antioxidant attenuates muscle fatigue during contraction. This suggests that glycogen availability and/or elevated ROS production plays an important role on muscle fatigue development during prolonged muscle activity. Although the mechanism is still unknown, we propose that elevated muscle glycogen availability may lead to a high activity of hexose monophosphate pathway, increasing the NADPH and glutathione concentration in the skeletal muscle tissue. Elevated antioxidant capacity would increase the muscle redox balance during muscle contraction, improving performance. In this process, the glucose-fatty acid cycle may be important to increase lipid oxidation and consequently decrease glycogen utilization during prolonged activity. In addition, an elevated ROS production could reduce the activity of key metabolic enzymes including aconitase and a-ketoglutarate dehydrogenase, decreasing the oxidative energy production in the skeletal muscle during prolonged activity.

Mecanismos adaptativos do sistema imunológico em resposta ao treinamento físico: [revisão] / Adaptative mechanisms of the immune system in response to physical training: [review]

O treinamento físico, de intensidade moderada, melhora os sistemas de defesa, enquanto que o treinamento intenso causa imunossupressão. Os mecanismos subjacentes estão associados à comunicação entre os sistemas nervoso, endócrino e imunológico, sugerindo vias autonômicas e modulação da resposta imune. Células do sistema imune, quando expostas a pequenas cargas de estresse, desenvolvem mecanismo de tolerância. Em muitos tecidos tem-se demonstrado que a resposta a situações agressivas parece ser atenuada pelo treinamento físico aplicado previamente, isto é, o treinamento induz tolerância para situações agressivas/estressantes. Nesta revisão são relatados estudos sugerindo os mecanismos adaptativos do sistema imunológico em resposta ao treinamento físico.

Moderate physical training enhances the defense mechanisms, while intense physical training induces to immune suppression. The underlying mechanisms are associated with the link between nervous, endocrine, and immune systems. It suggests autonomic patterns and modulation of immune response. Immune cells, when exposed to regular bouts of stress, develop a mechanism of tolerance. In many tissues, it has been demonstrated that the response to aggressive conditions is attenuated by moderate physical training. Thus, training can induce tolerance to aggressive/stressful situations. In this review, studies suggesting the adaptation mechanisms of the immune system in response to physical training will be reported.

Avaliação da glicemia, lactato plasmático e freqüência cardíaca em nadadoras de 13 a 16 anos de idade após esforços máximos de 100 e 200 metros nado crawl / Evaluation of the glicemia, lactato plasmático and heart frequency in swimmers of 13 to 16 years of age after maximum efforts of 100 and 200 meters swim crawl

O objetivo deste estudo foi observar o comportamento glicêmico (glic), do lactato, da freqüência cardíaca (FC) e da pressão arterial (PA) em nadadoras com idade entre 13 a 16 anos após esforços máximos, As atletas compõem a equipe de treinamento do Esporte Clube Barbarense –SP, participantes de campeonatos oficiais da Federação Aquática Paulista (FAP). Participaram do estudo 08 (oito) nadadoras. Os parâmetros avaliados e o protocolo utilizado seguiram as seguintes etapas: a) 2 (dois) tiros nado crawl, um T100m e T200m, com intervalo de descanso de um tiro para o outro de 10 (dez) minutos; b) análise da glicemia foi realizada em repouso (Gr) e logo após (Gap) os tiros; c) a freqüência cardíaca foi analisada em repouso (FCR) e logo após os dois tiros (Fcap); e) a PA foi aferida em repouso (PAR) e logo após os tiros (PAap); f) para a PA, foi utilizado o esfignomanômetro da marca Tycos® e para a glicemia, utilizou-se glicosímetro manual de fita reagente da marca Advanced®. O tratamento estatístico dos dados utilizou-se média, desvio-padrão e variância (ANOVA) com valor p< 0,05. Os resultadosdemonstram que a glicemia aumentou do repouso para os primeiros 100 metros em 13% e para os 200 metros em 20%. A concentração de lactato se elevou de 6,97 no primeiro para7,31 no segundo esforço. A PA diastólica, não houve diferença significante. Porém, as demaisvariáveis analisadas tiveram um aumento significativo em relação ao repouso Concluímos que os ajustes fisiológicos e bioquímicos em esforços máximos são orientadores do nível de aptidão física de nadadoras de competição.

The objective of this study was to examine the changes in glycemia, plasma lactate leads, cardiac frequency (HF) and the arterial pressure (AP) in swimmers with age among 13to 16 years after maximum. The athletes who compose the team where from the Sport Clube Barbarense-SP, participants of official championships of the Aquatic Federation from São Paulo(FAP). Eight swimmers participated of the study. The protocol used was the following stages: 2 (two) shots of swin crawl (T100m T200m) with an interval of rest between shots of 10 (ten)minutes; b) glycemia was determined at rest (Gr) and soon after (Gap) the shots; c) the heart frequency was determined at rest (HFR) and soon after the shots (Fcap); d) the AP was determinate (APR) at rest (APR) and was used soon after the shots (APap); e) for the AP, a sphygmomanometerTycosâ and for glycemia determination a manual glycosímeter of ribbon reagentfrom Roche Company. For the statistical treatment of the date, analyses of (ANOVA) with p < 0.05 was used. The results demonstrate that the glycemia increased from the rest state to forthe first 100 m by 13% and for 200 m by 20%. Lactate concentration rose to 6.97 in the first shot and 7.31 mM in the second effort. The diastolic AP was not significant by changes. Even so, the others parameters had a significant increase in relation to rest. We concluded that the physiologic and biochemical adjustments during an effort have to be taken into account by.

Efeito dos ácidos graxos no desacoplamento mitocondrial e na produção de óxido nítrico durante a contração muscular – uma hipótese / Effect of fatty acids on mitochondrial uncoupling and nitric oxide production during muscle contraction – a hypothesis

Em exercícios físicos de intensidade moderada, a transição do metabolismo de predominantemente anaeróbio para predominantemente aeróbio nos músculos em atividade é um passo chave para melhorar o desempenho. O aumento no aporte de oxigênio e nutrientes, tais como ácidos graxos livres (AGL) e glicose, que acompanha o maior fluxo sangüíneo, é requerido para que esta transição ocorra. Os mecanismos envolvidos na dilatação dos vasos nos músculos esqueléticos durante o exercício físico não são completamente conhecidos. Propomos, neste artigo, a participação dos AGL neste processo. A presença das proteínas desacopladoras-2 e -3 (UCP-2 e -3) no músculo esquelético, cuja função é regulada por AGL, abre a possibilidade de que esses metabólitos podem atuar como desacopladores mitocondriais neste tecido. O aumento na atividade lipolítica no tecido adiposo durante o exercício físico resulta em aumento na concentração plasmática de AGL. Estes poderiam, então, atuar nas proteínas desacopladoras mitocondriais nos músculos em atividade, aumentando a produção de calor local. Propomos que este efeito calorigênico é importante para a ativação da óxido nítrico sintase, resultando em aumento na produção de óxido nítrico que é um vasodilatador potente. Desta forma, os AGL seriam mediadores importantes para a adaptação do metabolismo muscular durante o exercício físico prolongado, garantindo o aporte de oxigênio e nutrientes por aumento do fluxo sangüíneo para os músculos em contração.

In moderate physical exercise, the transition from predominantly anaerobic toward predominantly aerobic metabolism is a key step to improve performance. Increase in the supply of oxygen and nutrients, such as free fatty acids (FFA) and glucose, which accompanies high blood flow, is required for this transition. The mechanisms involved in the vasodilation in skeletal muscle during physical exercise are not completely known yet. In this article, we postulate that FFA participate in this process. The presence of uncoupling protein-2 and -3 (UCP- 2 and -3) in skeletal muscle, whose function is regulated by FFA, suggests that these metabolites may act as mitochondrial uncouplers in this tissue. The increase in the lipolytic activity in adipose tissue during physical exercise leads to increased plasma FFA levels. The FFA can then act on the UCPs in contracting muscles, increasing the local heat production. We propose that this calorigenic effect of FFA is important for nitric oxide synthase activation, resulting in nitric oxide production that is a potent vasodilator. Therefore, FFA would be important mediators for adaptation of muscle metabolism during prolonged physical exercise, ensuring the appropriate supply of oxygen and nutrients by increasing blood flow in contracting skeletal muscle.

Revelando o controle da tradução por análise de transcriptoma / Revealing the translation control by transcriptome analysis

Utilizando o fator de início de tradução de eucariotos 5A (eIF5A)como modelo, alguns aspectos dos diferentes pontos de controleda expressão gênica e estudo de transcriptomas são discutidos.Um paralelo da aplicação de estudos proteômicos é abordado e aotimização da análise de transcriptomas utilizando o ensaio deperfil polissomal é evidenciada. O uso do ensaio de perfil polissomalrevela o controle traducional de mRNAs não identificados pelaanálise diferencial tradicional de transcriptomas amplamenteempregada no estudo de doenças como tumores.