ABSTRACT
Abstract Background: Elevated serum-free fatty acid (FFA) levels induce insulin resistance (IR) or a protective mechanism to IR development in humans; it depends on FFA type. Objetive: This study explores the effects of oleic (OLA - unsatured) and palmitic (PAM - saturated) fatty acids on insulin action in mature adipocytes effect. Methods: Cells were incubated 18 h with or without OLA and PAM at 250 μM, and 500 μM. After the culture period, were measured: adipocyte viability, size, fatty acids mobilisation, insulin signalling proteins, and glucose uptake. Results: Adipocytes exhibited optimal viability tolerances regardless of the kinds of fatty acids used for treatment. However, adipocytes were hypertrophic after OLA and PAM stimuli. Additionally, lipogenesis (lipid synthesis), and lipolysis (lipid breakdown) were significantly increased by treatment with OLA, or PAM (500 μM) compared to control. Moreover, OLA results showed that there was no significant reduction in signalling cascades, except for a downstream proinflammatory response. Instead, PAM hypertrophic adipocytes were insulin resistant with alteration of proinflammatory and stress markers. Conclusions: Current findings suggest that PAM induces insulin resistance, mitochondrial and reticulum stress on fat cells compared to those treated with OLA that, protects adipocytes to all those alterations.
Resumen Introducción: Los niveles elevados de ácidos grasos libres (AGL) en suero inducen resistencia a insulina (RI) o un mecanismo de protección del desarrollo de RI en humanos, esto depende del tipo de AGL. Objetivo: Este estudio explora los efectos de los ácidos grasos oleico (insaturados - OLA) y palmítico (saturados - PAM) sobre la insulina en adipocitos maduros. Métodos: Las células se incubaron 18 h con o sin OLA y PAM a 250 μM y 500 μM. Después del período de cultivo, se evaluó en adipocitos: viabilidad, tamaño, movilización de ácidos grasos, proteínas de señalización de insulina y absorción de glucosa. Resultados: Los adipocitos mostraron viabilidad óptima independientemente de los tipos de ácidos grasos utilizados en el tratamiento. Los adipocitos eran hipertróficos tras estimulo con OLA y PAM. La lipogénesis (síntesis de lípidos) y la lipólisis (degradación de lípidos) aumentaron significativamente con el tratamiento con OLA o PAM (500 μM) en comparación con el control. En los resultados de OLA no se evidenció una reducción significativa en las cascadas de señalización de insulina, a excepción de una respuesta proinflamatoria posterior. En cambio, los adipocitos hipertróficos tratados con PAM presentaron resistencia a la insulina y alteración de los marcadores proinflamatorios y de estrés. Conclusiones: Nuestros hallazgos sugieren que PAM induce resistencia a la insulina, estrés mitocondrial y del retículo en las células grasas en comparación con aquellos tratados con OLA, AGL que, en cambio, protegen a los adipocitos de todas esas alteraciones.
Subject(s)
Insulin Resistance , Adipocytes , Palmitic Acid , Oleic Acid , Fatty AcidsABSTRACT
INTRODUÇÃO: A acne vulgar é um distúrbio inflamatório da glândula pilossebácea. O ácido palmítico é um dos principais tipos de ácidos graxos livres e pode desempenhar um papel na patogênese da acne. Além disso, estudos recentes sugeriram que o Staphylococcus epidermidis pode estar envolvido na acne. OBJETIVO: Explorar a associação entre a Staphylococcus epidermidis e o ácido palmítico na acne vulgar. MÉTODOS: 43 estudantes do ensino médio de uma área urbana do sul de Sulawesi, na Indonésia, foram incluídos. O nível de ácido palmítico foi medido utilizando cromatografia gasosa e os comedões foram cultivados para detectar o perfil do microbioma. O teste de Mann-Whitney foi utilizado para analisar a diferença do nível palmítico médio entre os grupos com diferentes graus de gravidade da acne vulgar. RESULTADOS: 14 pacientes (32,6%) apresentavam acne vulgar leve, enquanto 14 e 15 pacientes apresentavam acne vulgar moderada e grave, respectivamente. O grupo grave e moderado apresentou nível de ácido palmítico significativamente maior em comparação ao grupo leve. A análise de subgrupo de pacientes com acne vulgar moderada e grave, positiva para S. epidermidis, mostrou um nível significativamente maior de ácido palmítico comparado ao grupo leve. CONCLUSÕES: Esses resultados sugerem que S. epidermidis pode estar associado ao nível de ácido palmítico e pode contribuir na patogênese da acne.
INTRODUCTION: Acne vulgaris is an inflammatory disorder of the pilosebaceous gland. Palmitic acid is one of the major types of free fatty acid and may play a role in acne pathogenesis. In addition, recent studies suggested that Staphylococcus epidermidis might be involved in acne. OBJECTIVE: To explore the association between Staphylococcus epidermidis and palmitic acid in acne vulgaris. METHODS: Forty-three high school students at an urban area in South Sulawesi, Indonesia, were included. The palmitic acid level was measured using gas chromatography and comedone was cultured to detect the microbiota profile. Mann-Whitney test was used to analyze the median palmitic level diference between groups with different acne vulgaris severity. RESULTS: Fourteen patients (32.6%) had mild acne vulgaris, while 14 and 15 patients had moderate and severe acne vulgaris, respectively The severe and moderate group showed significantly higher palmitic acid level compared with the mild group. Subgroup analysis of patients with moderate and severe acne vulgaris positive for S. epidermidis showed a significantly higher palmitic acid level compared with the mild group. CONCLUSIONS: This result suggests that S. epidermidis may be associated with the palmitic acid level and may contribute to acne pathogenesis.
Subject(s)
Acne Vulgaris , Association , Staphylococcus epidermidis , Palmitic AcidABSTRACT
A aterosclerose é classificada como enfermidade crônica não transmissível e é considerada uma das principais causas de morte e morbidade em vários países, incluindo o Brasil. Entre as possíveis causas de sua gênese está o hábito alimentar, especificamente o consumo de ácidos graxos, principalmente saturados e trans. Ácidos graxos saturados possuem características biológicas e fisico-químicas diferentes dos insaturados. Os mais abundantes na dieta humana são o palmítico e esteárico. Sua associação com acometimentos cardiovasculares vem sendo cada vez mais investigada, principalmente os que possuem mais de dez carbonos em sua cadeia interferindo no metabolismo de lipoproteínas podendo desencadear todo o processo aterosclerótico. A indústria de alimentos vem desenvolvendo algumas tecnologias opcionais para reduzir ou eliminar ácidos graxos trans, em especial, o elaídico, dentre elas a modificação no processo de hidrogenação que aumenta a quantidade de ácidos graxos saturados. Alguns alimentos industrializados necessitam de uma grande quantidade de ácidos graxos saturados promovendo um aumento no teor de ácido palmítico e esteárico, sendo este último considerado um ácido graxo saturado neutro, mas dependendo da concentração utilizada, pode contribuir no decréscimo da HDL-c (High Density Lipoprotein), dentre outras alterações deletérias. Desta forma, investigar as alterações de determinados parâmetros biológicos diante da mudança da proporção de ácidos graxos saturados, respeitando o teor total de lipídios de uma dieta é a base deste estudo. Foram realizados ensaios em material biológico para a determinação dos seguintes parâmetros: 1) Atividade de enzimas antioxidantes; 2) Peroxidação lipídica em tecidos; 3) Lipidograma; 4) Determinação do perfil de ácidos graxos de tecidos e rações e 5) Expressão de genes relacionados com o processo aterosclerótico (ICAM-1, VCAM-1, CD36 e MCP-1). A determinação da atividade de enzimas antioxidantes foi realizada considerando somente as enzimas Catalase (CAT) e Superóxido Dismutase (SOD), por se tratarem de enzimas com alteração expressiva no processo aterogênico, na ocorrência de disfunção endotelial. Neste trabalho, foi analisada a atividade das referidas enzimas no tecido hepático e cardíaco, onde não foram constatadas alterações. O mesmo processo biológico que estimula a produção excessiva de espécies reativas pode levar ao aumento da peroxidação lipídica, principalmente de ácidos graxos polinsaturados das membranas celulares, em tecidos como fígado, cérebro e coração. A peroxidação lipídica apresentou diferenças significativas no tecido hepático. O grupo alimentado com ração enriquecida com tripalmitato apresentou peroxidação lipídica aumentada em relação ao grupo controle. Correlacionando com o perfil de ácidos graxos do tecido hepático, notamos que houve maior incorporação de ácido palmítico nesse tecido, que por apresentar configuração linear, quando incorporado à membrana celular, pode levar à disfunção e possível suscetibilidade a danos, como a peroxidação. No tecido cardíaco e no tecido cerebral não foram observadas alterações e diferenças entre os tratamentos. O lipidograma consiste na quantificação de lipoproteínas e frações lipídicas, compondo o perfil lipídico no plasma sanguíneo. Os resultados obtidos mostraram que o colesterol total foi significativamente menor no grupo controle, assim como triacilglicerol e LDL colesterol (LDL-c). Já HDL colesterol (HDL-c) está reduzida no grupo que recebeu ração suplementada com ácido palmítico, assim como este grupo apresentou parâmetros aumentados nas dosagens de triacilglicerol e colesterol total. Os grupos alimentados com ração suplementada com triestearato e trioleato apresentaram resultados intermediários para a dosagem de HDL-c, com valores tendendo ao grupo suplementado com tripalmitato. Em relação à dosagem de LDL-c, foi constatada diferença entre os grupos suplementados e o grupo controle. Destaca-se que não houve diferença entre a dosagem entre os grupos suplementados. Portanto, o grupo alimentado com dieta enriquecida com ácido oleico (monoinsaturado) equipara-se aos grupos alimentados com dietas enriquecidas com ácido esteárico e palmítico (saturados). O perfil de ácidos graxos do tecido hepático mostrou uma porcentagem elevada de ácido palmítico no grupo alimentado com ração enriquecida com o mesmo ácido graxo, com diferença estatística em relação aos demais grupos. Já em relação ao ácido esteárico, não houve diferenças significativas entre os grupos. Em compensação, o teor de ácido oleico no grupo suplementado com este mesmo ácido graxo e com ácido palmítico foi significativamente diferente em relação aos demais, com valores superiores. Este resultado demonstra que não houve dessaturação do ácido esteárico a oleico, ao menos neste modelo. No tecido cardíaco, foi observado o mesmo comportamento. No tecido cardíaco não houve diferença estatística significativa da concentração de ácidos graxos, indicando que não houve incorporação ou dessaturação. Ressalta-se que de acordo com determinação realizada utilizando a técnica de cromatografia gasosa, as rações apresentavam em sua composição o teor de lipídios adequado ao modelo animal e as proporções de ácidos graxos alteradas como proposto no objetivo deste trabalho. Em relação às moléculas de adesão e quimiocinas (VCAM-1, ICAM-1, CD-36 e MCP-1) relacionadas com o processo aterosclerótico, houve somente alteração na molécula CD-36 no grupo alimentado com ração enriquecida com trioleato, com redução em relação aos demais. Mas, as moléculas de adesão relacionadas com o processo inicial da aterogênese, a expressão gênica realizada através da técnica de q-RT-PCR não foi relevante, não apresentando diferença entre os tratamentos. Conclui-se, portanto, que os tratamentos aplicados ao modelo animal selecionado possui o potencial de alterar lipoproteínas plasmáticas, mas não de manter a continuidade e desencadear o processo inflamatório relacionado à aterogênese
Atherosclerosis is chronic a non-communicable disease considered one of a major cause of morbidity and mortality in several countries, including Brazil. Among all the possible causes of their genesis the dietary habit of high fatty acid intake, especially saturated and trans fatty acids is the most important. Saturated and unsaturated fatty acids possess different biological and physicochemical characteristics. The most abundant fatty acid in the human diet are palmitic and stearic and they association with cardiovascular events has been increasingly investigated, especially those one with more than ten carbons in its chain which interfers in the lipoproteins metabolism and can initiate the atherosclerotic process. The food industry has developed some optional technologies to reduce or eliminate the presence of trans fatty acids in foods, in particular elaidic, which after the hydrogenation process increases the saturated fatty acids content. Some industrialized foods requires a large amount of saturated fatty acids that promote an increase of palmitic and stearic content, the last fatty acid mentioned is considered a neutral saturated fatty acid that can contribute to the decrease in HDL-c (High Density lipoprotein), depending on the concentration used, among other deleterious changes. Thus, investigate changes of specifics biological parameters in response to consumption of different saturated fatty acids, respecting the total content of lipids in a normolipidic diet is the aim of this study. Assays were conducted to determine the following parameters in the tissues: 1) Activity of antioxidant enzymes, 2) Lipid peroxidation, 3) Lipidogram; 4) Fatty acid composition 5) Expression of genes related the atherosclerotic process (ICAM-1, VCAM-1, CD36 and MCP- 1). The determination of the activity of antioxidant enzymes was carried out considering only the enzymes Catalase (CAT) and Superoxide Dismutase (SOD), because they are enzymes more sensitive and readily available in changes resulted of an atherosclerotic process with endothelial dysfunction. In the study, no changes were observed in activity of these enzymes in the liver and heart. The same biological process that stimulates the overproduction of reactive species can lead to increased lipid peroxidation, especially of polyunsaturated fatty acids present in cell membranes of tissues such as liver, brain and heart. The group fed with diet enriched with tripalmitate showed increased lipid peroxidation compared to control group. Correlating this information with the fatty acid profile in liver tissue, we noted that there was a greater incorporation of palmitic acid, which exhibit linear configuration when incorporated into the cell membrane and can lead to dysfunction and higher susceptibility to damages such as oxidation. No differences were observed in the others tissues analyzed. The lipidogram is the quantification of lipoprotein and lipid fractions, composing the lipid profile in blood plasma. The results showed that total cholesterol was significantly lower in the control group, as well triglyceride and LDL cholesterol (LDL-c). HDL cholesterol (HDL-C) concentration is reduced and triacylglycerol and cholesterol increased n the group fed with diet supplemented with palmitic. The groups fed with diets supplemented with tristearate and trioleate presented intermediate results for the measurement of HDL-c, with values tending to the group supplemented with tripalmitate. Regarding LDL-c levels, significant differences were observed between the supplemented groups and the control group. Emphasis that there was no difference between the dosage between the supplemented groups. Therefore, the group fed with oleic acid (monounsaturated) supplemented diet equates to the groups fed with diets enriched with stearic and palmitic acid (saturated). The fatty acid profile of liver tissue showed a high percentage of palmitic acid in the group fed with diet enriched with the same fatty acid, with a statistical difference compared to the other groups. In relation to stearic acid, there were no significant differences between groups. As compensation, the oleic acid content in the group supplemented with the same fatty acid and palmitic acid was significantly higher when compared to the others. This result demonstrates that no desaturation of stearic acid to oleic happened in this experimental model. In cardiac tissue there was no statistically significant difference in the concentration of fatty acids, indicating no incorporation or desaturation. Regarding adhesion molecules and chemokines (VCAM-1, ICAM- 1, CD-36 and MCP-1) related to the atherosclerotic process, there was only change in the gene expression of CD-36 molecule in the group fed diet enriched with trioleate, with reduction in relation to others. No other alterations were observed. In conclusion, we verified that the consumption of the different fatty acids in this experimental model has potential to alter lipoproteins levels but not to iniciate or maintain the inflammatory process associated with atherogenesis
Subject(s)
Animals , Male , Female , Biomarkers/analysis , Palmitic Acid , Oleic Acid/adverse effects , Atherosclerosis , Fatty Acids/adverse effects , Stearic Acids/adverse effects , Palmitic Acid/adverse effects , Benchmarking/standards , Biomarkers, Pharmacological/analysisABSTRACT
El objetivo del presente trabajo es analizar el porcentaje de ácido palmítico en la posición sn-2 de los triacilgliceroles en sustitutos de la leche materna. Se analizaron 6 productos del mercado argentino que se presentan como sustitutos de la leche materna durante el primer semestre de vida: 2 fórmulas con aceites vegetales como fuente básica de lípidos (F1 y F2); 1 fórmula con grasa láctea como base y aceites vegetales (F3); 1 fórmula con lípidos estructurados y aceites vegetales (F4); 2 fórmulas para prematuros, una con grasa láctea como base y otros aceites (F5) y otra con aceites vegetales (F6). Los resultados muestran que F1, F2, F3 y F4 presentaron 14,6%, 14,8%, 48,1% y 44,5% del ácido palmítico en la posición sn-2, respectivamente. Por su parte, las fórmulas F5 y F6 presentaron 49,5% y 14,6% delácido palmítico en la posición sn-2. Las fórmulas con base láctea presentaron la mayor concentración de ácido palmítico en la posición sn-2.
The aim of this study was to analyze the percentage of palmitic acid at sn-2 position on triacylglycerols in infant formulas. We studied 6 infant formulas in the Argentinean market that are used as breast-milk substitutes during the frst six months after delivery: 2 formulas with vegetable oils as basic source of lipids (F1, F2); 1 formula with milk fat and vegetable oils (F3); 1 formula with structured lipids and vegetable oils (F4); 2 formulas for pre-term infants, one with milk fat and other oils (F5), and the other with vegetable oils (F6). Results showed that F1, F2, F3 and F4 presented 14.6%, 14.8%, 48.1% and 44.5%, respectively, of palmitic acid at sn-2 position, whereas formulas F5 and F6 had 49.5% and 14.6%, respectively, of palmitic acid at sn-2 position. Milk-based infant formulas had the highest concentration of palmitic acid at sn-2 position.
Subject(s)
Infant Food/analysis , Milk Substitutes/chemistry , Palmitic Acid/analysis , Triglycerides/analysisABSTRACT
In the present study, a kinetic model for the biocatalytic synthesis of esters using Rhizopus oryzae resting cells is proposed. The kinetic study has been made in a range of 30-50 °C and atmospheric pressure. The Influence of operating variables, water content, pH, amount of mycelium was studied. Different values of temperature, initial mycelium concentration and acid/alcohol molar ratio were tested. Initial rates were estimated from the slope of the concentration of palmitic acid, or their corresponding ester at conversions of less than 10%, versus time and reported as mmol l-1 min -1. The values of kinetic constants were computed using the freeware program SIMFIT (http://www.simfit.man.ac.uk).
En el presente estudio, un modelo cinético para la síntesis de esteres usando Rhizopus oryzae resting cells es propuesto. El estudio cinético fue realizado en un rango de temperatura de 30-50 ºC a presión atmosférica reducida. La influencia de las variables de operación tales como temperatura, pH y contenido de agua fueron estudiadas. Diferentes valores de concentración de micelio y relación molar de ácido/alcohol son ensayadas, Las velocidades iníciales se estimaron de la curva de concentración de acido palmítico, y su correspondiente conversión a ester en menos del 10%, frente a tiempo y reportadas en mmol I-1 min -1. Los valores de las constantes cinéticas fueron calculados usando el programa freeware SIMFIT (http://www.simfit.man.ac.uk).
ABSTRACT
Introducción: Algunos métodos in vitro para el diagnóstico de alteraciones metabólicas son confiables pero su realización consume mucho tiempo, por lo que se requiere modificarlos, con miras a que sean útiles en casos de urgencia. Materiales y métodos: el presente trabajo muestra una modificación substancial de la técnica de incubación de fibroblastos en presencia de ácido palmítico tritiado, se determinó la cantidad de agua tritiada producida en los medios de cultivo. Resultados y discusión: se redujo el tiempo de realización de la técnica de varios días a solo 6 horas. Estos cambios nos permiten la confirmación en breve, de los pacientes ospechosos de sufrir algunos errores innatos del metabolismo de los ácidos grasos.