Análise da expressão de TNF-alpha e CD133 no pâncreas após o transplante de células de medula óssea em camundongos hiperalimentados durante a lactação / Analysis of TNF-alpha and CD133 in pancreas after transplantation of bone marrow cells in overfeeding mice during lactation

Estudos populacionais, assim como modelos animais demonstram que além dos fatores já conhecidos, como uma dieta não balanceada e sedentarismo, insultos nutricionais no período gestacional ou durante a lactação, causam alterações metabólicas importantes que levam ao surgimento da obesidade, Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2) e doenças cardiovasculares em longo prazo. Nesse estudo, analisamos o pâncreas de camundongos hiperalimentados adultos (150 dias) e camundongos hiperaliemntados jovens (21 e 28 dias). Os camundongos hiperalimentados de 21 dias receberam transplante de células mononucleares de medula óssea (CMO) e o resultado desse transplante foi observado aos 28 dias, quando os animais foram sacrificados. Nós investigamos: a apoptose das células beta através do fator pró-apoptótico Bax; a proliferação das células da ilhota pancreática através do antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA); a expressão da citocina TNF-alpha, relacionado com a resistência à insulina em animais obesos e a expressão de células tronco CD133 com o objetivo de estudar a participação dessa célula na renovação da massa de células beta durante o estabelecimento da DM2. As análises das proteínas citadas no pâncreas foram realizadas através de microscopia de luz, microscopia confocal, microscopia eletrônica e Western blotting. O peso dos animais, a morfometria das ilhotas pancreáticas, bem como os níveis de glicose e insulina plasmáticos também foram determinados. Nossos resultados confirmaram que os camundongos hiperalimentados adultos apresentavam elevados níveis de glicose e insulina plasmática quando comparados ao grupo controle. Além disso, camundongos hiperalimentados adultos apresentaram aumento na expressão de Bax, indicando apoptose das células beta, maior expressão de TNF-alpha nas ilhotas pancreáticas, e presença de células CD133 nas ilhotas e ductos pancreáticos de camundongos hiperalimentados. Ao analisarmos os animais com 21 dias também observamos elevados níveis...

Population studies as well as animal models show that besides the factors already known as an unbalanced diet and sedentary lifestyle, nutritional insults during pregnancy of during lactation, causes important metabolic changes that lead to the emergence of obesity, type 2 diabetes mellitus (DM2) and cardiovascular diseases in long-term. In this study, we analyzed the pancreas of overfed adult mice (150 days) and young mice (21 and 28 days). At day 21, overfed mice were transplanted with bone marrow mononuclear cells (BMCs) and the results of this transplantation were observed at day 28. We investigated beta-cell apoptosis through pro-apoptotic factor Bax, the proliferation of pancreatic islet cells by proliferating cell nuclear antigen (PCNA), expression of TNF-alpha which has been linked to insulin resistance in obese animals and the expression of CD133 stem cells, in order to study the participation of this cell on the recovery of beta-cell mass during the establishment of DM2. The protein analysis, were performed using light microscopy, confocal microscopy, electron microscopy and Western blotting. The animals weight, morphology of pancreatic islets, as well as plasma levels of glucose and insulin were also determined. Our results confirmed that adult overfed mice had high levels of blood glucose and insulin when compared to control mice. Moreover, overfed adult mice showed an increased expression of Bax, indicating apoptosis of beta cells, also confirmed by transmission electron microscopy, increased expression of TNF-alpha in pancreatic islets when compared with the control group, and interestingly we observed the presence of CD133 cells in the pancreas of overfed mice. By analyzing the animals with 21 days, we also observed high levels of blood glucose and insulin in the overfed group, but we did not observe Bax expression at this lifetime. The expression of TNF-alpha was also increased in pancreas of overfed mice at day 21...

Efeitos da hiperalimentação no início da vida sobre a programação dos metabolismos sistêmico e cardíaco dos filhotes / Effects of overfeeding in early life on the programming of systemic and cardiac metabolism of offspring

Introdução: Estudos populacionais e investigações em modelos animais demonstraram que um ambiente perinatal adverso, incluindo a hipernutrição materna, está associado com consequências metabólicas em longo prazo, particularmente a obesidade, a Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2) e as doenças cardiovasculares. No presente estudo, nós primeiro investigamos a associação entre a hiperalimentação através da redução da ninhada com alterações nas cascatas de sinalização da insulina e da leptina nos corações de ratos Wistar no início da vida. Em um segundo momento, nós investigamos adaptações metabólicas, genéticas e cardíacas nas proles de camundongos C57BL/6J, cujos pais foram alimentados com uma dieta hiperlípidica (DH) antes do acasalamento, e cujas mães permaneceram nesta mesma dieta durante a gestação e a lactação. Métodos: Para a primeira parte do nosso estudo, ratos Wistar machos foram hiperalimentados através da redução da ninhada para apenas 3 filhotes. Aos 10 e 21 dias de vida, proteínas-chave como, os receptores de insulina e de leptina, a PI3-quinase, a JAK2, a STAT3 e o GLUT4 foram medidas por Western Blotting. Além disso, o peso dos filhotes, bem como os níveis plasmáticos de glicose, insulina e leptina foram determinados. Para a segunda parte do estudo, camundongos C57BL/6J foram alimentados por uma dieta controle ou por uma DH por 4 semanas antes do acasalamento, e as fêmeas grávidas foram mantidas nestas mesmas dietas até o desmame. Após o desmame, os filhotes foram alimentados ou com uma ração controle (PCC e PHC), ou com uma DH (PCH e PHH) por 9 semanas. Aos 3 meses, o metabolismo sistêmico, a função e o metabolismo cadíacos, bem como a expressão gênica foram investigados nos machos. Resultados: Ratos hiperalimentados através da redução da ninhada apresentaram sobrepeso, tiveram altos níveis plasmáticos de insulina e leptina, e um aumento no conteúdo cardíaco de todos os componentes das cascatas de sinalização da insulina e da leptina investigados...

Introduction: Population studies and investigations in animal models have shown that adverse peri-natal environments, including maternal overnutrition, are associated with long-term metabolic consequences, particularly obesity, insulin resistance, type 2 diabetes and cardiovascular diseases. In the present study, we first investigated the association between overfeeding through litter size reduction and alterations in insulin and leptin signaling in the hearts of Wistar rats at early life. At a separate occasion, we analyzed metabolic, genetic and cardiac adaptations in the male adult offspring of C57BL/6J mice, whose parents were fed a high-fat diet (HFD) before breeding, and whose mothers were kept in the HFD throughout gestation and lactation. Methods: For the first part of the study, Wistar rats were overfed through litter size reduction to only three pups. At 10 and 21 days of life, key proteins such as insulin receptor, leptin receptor, PI3-kinase, JAK2, STAT3, and GLUT4 were measured by Western Blot. Furthermore, the pups' weight and the plasma levels of insulin, leptin and glucose were determined. For the second part of the study, the parents were fed either control or HDF for 4 weeks before breeding, and the pregnant females were kept on the same respective diets until weaning. After weaning, the offspring were fed either normal chow (Control and PHF) or a HFD (Cont-HF and PHF-HF) for 9 weeks. At 12 weeks, systemic metabolic parameters, cardiac function and metabolism, and gene expression were investigated. Results: Rats overfed through litter size reduction were overweight, had high insulin and leptin plasma levels, and increased cardiac content of all components from insulin and leptin signaling cascades investigated, leading to an increased translocation of GLUT4 at 10 and 21 days of age. At 12 weeks, body weight, body fat and plasma levels of insulin, adiponectin and leptin were unchanged in PHF mice. Moreover, these mie had improved gluycose...

Nutrição enteral na insuficiência respiratória

Para verificar o valor da nutrição precoce nos portadores de doença pulmonar aguda, dez pacientes com insuficiência respiratória foram submetidos à hiperalimentação enteral precoce. A dieta utilizada apresentava 30 a 42% de hidratos de carbono, 38 a 42% de lipídeos e 20% de protídeos. Foi administrada através de sonda nasoduodenal tipo Dobb-Hoff, com infusão contínua por 24 horas. Os pacientes foram acompanhados prospectivamente, sendo feitas medidas diárias do pH arterial, PaC02, PaO2 e saturação da hemoglobina. O acompanhamento nutricional fez-se através de medidas antropométricas (prega cutânea do tríceps e circunferência muscular do braço), dosagens de albumina sérica e contagens de linfócitos. Esta avaliação se deu no primeiro, e entre o sétimo e décimo dias de dietoterapia. Em todos os pacientes exceto um, foi utilizada a ventilação mecânica. Encontrou-se uma redução da PaC02 considerando-se tanto a média aritmética quanto a mediana dos valores. As medidas do pH arterial apresentaram em média um comportamento estável a partir do terceiro dia de nutrição. A contagem média de linfócitos no primeiro dia foi de 889,8 +/- 432,5 por mm3, e ascendeu para 2447,6 +/- 1292 por mm3 na segunda medida, com diferença significativa em favor desta última , W=53 (0,009). A albumina sérica apresentou média de 3,12 +/- 0,7g% na primeira e 2,85 +/- 0,67g% na segunda dosagem, W=20 (p > 0,05), não significativo. Para a espessura da pele. Para a espessura da pele triciptal encontrou-se 5,8 +/- 3,0 e 5,0 +/- 2,8mm, respectivamente na primeira e segunda medida, W=67,0 (p > 0,05), não significativo. Para a circunferência muscular do braço encontrou-se 22,66 +/- 1,82cm e 22,1 +/- 1,9cm respectivamente, W=69,0 (p > 0,05), não significativo. Não foram notadas alterações metabólicas. Diarréia foi observada em apenas dois pacientes, sendo controlada com a redução da taxa de infusão da dieta. A utilização da nutrição enteral precoce com uma dieta composta de 38% a 42% de gorduras e 20% de proteínas, nos pacientes com insuficiência respiratória é segura, bem tolerada, apresenta poucos efeitos colaterais e colabora para impedir a ocorrência de desnutrição. Novos estudos deverão ser realizados para comparar outras fórmulas de nutrição enteral e seu comportamento quanto ao pH arterial e PaCO2, inclusive durante a retirada da ventilação mecânica.

Tem patients with respiratory failure were submitted to enteral hiperalimentation in onder to verify the value of early nutrition in acute lung disease. Diet had 38 to 42% carbohydrates, 58 to 42% fat and 20% protein and was supplied by DobbHoff type nasoenteric tube, with continuous infusion during 24 hours. Patients were attended prospectively, and arterial pH, PaCO2 end hemoglobin saturation were measured daily. Nutritional evaluation had been done by anthropometric measurements (arme muscle circumference and trioceps skinfold), serum albumin and total lymphocyte count. This evaluation was done in the 1st and between 7th and 10th days. All patients but one were on mechanical ventilation. We found a decrease on PaCO2 whereas as much arithmetic average as median. Arterial pH measures had a steady behaviour from the third day of nutrition. Lymphocyte count average on the first day was 889,8 +/- 432,5 cells/mm3 nd rised to 2447,6 +/-1292 cells/mm3 on the last count, with significant difference, W=53 (0,009). Serum albumin exhibited an average of 3,23 +/- 0,7g% on the first and 2,85 +/- 0,67g% on the last measurement, W=20 (p > 0,05), no significant. Triceps skinfold had showed 5,8 +/- 3,0 and 5,0 +/- 2,8mm, on the first and second measurement, W=67,0 (p > 0,05), no significant. Arm muscle circumference exhibited 22,66 +/- 1,82cm and 22,1 +/- 1,9cm, W=69,0 (p > 0,05), with no significancy. Metabolic changes were not observed. Diarrhea was observed in only two patients and disappeared with decrease on infusion rate. The use of early enteral nutrition with 38 to 42% fat and 20% protein, in patients with respiratory failure is safe, well accepted, presents few adverses reactions and contributes to avoid malnutrition. New studies are required to required to evaluate others kinds of enteral nutrition formulas and their behaviours with regard to arterial pH and PaCO2, including during mechanicalç ventilation weaning.