ABSTRACT
Resumen Introducción: La obesidad es considerada un factor de riesgo para desarrollar resistencia a la insulina. La expansión del tejido adiposo se ha relacionado con el aumento de la producción de citoquinas proinflamatorias que, junto a los ácidos grasos son responsables, al menos en parte, del desarrollo de la resistencia a la insulina y esta a su vez, facilita el desarrollo de diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Objetivo: El propósito de este estudio fue realizar y caracterizar un modelo in vitro de obesidad empleando concentraciones altas de glucosa e insulina en una línea de células adipocitarias. Métodos: Se indujo modelo de hipertrofia celular realizando un estímulo en adipocitos maduros con una concentración de glucosa (450 mg/dL) e insulina (106 pmol/L) (modelo HGHI). Tras estímulo se realizaron ensayos de viabilidad celular, diámetro celular, movilización de lípidos y marcadores de señalización de insulina. Resultados: Tras el tratamiento con HGHI, se evidencia hipertrofia adipocitaria, incremento en la acumulación de lípidos, reducción de la ruptura de éstos, alteración de la señalización de insulina y tendencia a modificación de proteínas de marcadores de estrés de retículo y estrés oxidativo. Conclusión: Estos resultados demuestran la validez del modelo in vitro que simula al menos en parte la obesidad asociada a insulino resistencia, siendo una herramienta útil para estudiar los mecanismos de susceptibilidad a obesidad y resistencia a la insulina inducida in vitro con diferentes moléculas.
Abstract Introduction: Obesity is considered a risk factor for developing insulin resistance. The increase in adipose tissue has been related to the increase in the production of pro-inflammatory cytokines, which together with fatty acids are responsible, at least in part, for the development of insulin resistance, and this in turn facilitates the development of T2 diabetes mellitus type 2 (DMT2). Objective: The purpose of this study was to perform and characterize an in vitro model of obesity using high concentrations of glucose and insulin on an adipocyte cell line. Methods: A cell hypertrophy model was induced by stimulating mature adipocytes with a concentration of glucose (450 mg/dL) and insulin (106 pmol/L) (HGHI model). The cell viability, cell diameter, lipid mobilization and insulin signalling markers were evaluated. Results: After HGHI treatment, adipocytes show hypertrophy, increase in lipid accumulation, reduction of lipid breakdown, alteration of insulin signalling, a tendency to modify proteins of reticulum stress markers and, oxidative stress. Conclusion: These results demonstrate a new in vitro model that simulates, at least in part, obesity associated with insulin resistance being a useful tool to study the mechanisms of susceptibility to obesity and insulin resistance induced in vitro by different molecules.
Subject(s)
Humans , Adipocytes , Lipogenesis , Glucose , Insulin , LipolysisABSTRACT
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
ABSTRACT Objective: To compare maximal fat oxidation rates (FATMAX) and analyze their association with cardiorespiratory fitness in adolescents with type 1 diabetes mellitus (T1DM). Methods: Twenty-two male and female adolescents aged between 11 to 17 years, following clinical and anthropometric evaluations, were assigned to the diabetic group (DG; n = 10) or control group (CG; n = 12). Cardiorespiratory fitness was determined by maximal oxygen uptake (VO2max) during a maximal aerobic test on a cycle ergometer using the Balke protocol. Maximal fat oxidation (FATMAX) was determined by the respiratory exchange ratio proposed in the Lusk table. Results: Adolescents in the DG had lower mean FATMAX (p<0.01) and %VO2FATMAX (p=0.001) values when compared with those in the CG. FATMAX values were inversely correlated with serum glycosylated hemoglobin (HbA1c) levels (r= −0.77) and directly correlated with BMI z-scores (r=0.76), while %VO2FATMAX results were correlated with age (r=0.81), BMI z-scores (r=0.65), and VO2max values (r=0.81). On multiple linear regression, HbA1c values explained 54% (adjusted r²=0.54, p=0.009) and BMI z-scores explained 3.1% (adjusted r²=-0.031, p=0.009) of the variation in FATMAX in the DG. Adolescents with T1DM had similar cardiorespiratory fitness and lower FATMAX rates (35±11 VO2max) when compared with controls (60±12 VO2max). Conclusion: These results suggest lower fat oxidation rates and greater use of glucose as an energy substrate during exercise and worse control in T1DM. Therefore, results may contribute to appropriate exercise prescription in T1DM, after verifying exercise intensity to reduce hypoglycemia risk. Level of evidence III; Case-control study.
RESUMO Objetivo: Comparar as taxas máximas de oxidação da gordura (FATMAX) e analisar a sua associação com a aptidão cardiorrespiratória em adolescentes com diabetes mellitus tipo 1 (DM1). Métodos: Vinte e dois adolescentes de ambos os sexos, de 11 a 17 anos, após avaliações clínicas e antropométricas, foram alocados no grupo diabético (GD; n = 10) ou no grupo controle (GC; n = 12). A aptidão cardiorrespiratória foi determinada pelo consumo máximo de oxigênio (VO2max) durante um teste aeróbico máximo em um cicloergômetro utilizando o protocolo Balke. A oxidação máxima da gordura (FATMAX) foi determinada pela razão de troca ventilatória proposta na Tabela de Lusk. Resultados: Os adolescentes no GD apresentaram menores valores médios de FATMAX (p<0,01) e % VO2FATMAX (p=0,001) quando comparados com aqueles no GC. Os valores de FATMAX correlacionaram-se inversamente com os níveis de hemoglobina glicosilada sérica (HbA1c) (r = −0,77) e diretamente com o z-score IMC (r = 0,76), enquanto os resultados de %VO2FATMAX correlacionaram-se diretamente com a idade (r = 0,81), z-score IMC (r = 0,65) e VO2max (r = 0,81). Na regressão linear múltipla, os valores de HbA1c explicaram 54% (r² ajustado = 0,54, p = 0,009) e o z-score IMC explicou 3,1% (r² ajustado = −0,031, p = 0,009) da variação no FATMAX no GD. Os adolescentes com DM1 apresentaram aptidão cardiorespiratória similar e taxas de FATMAX menores (35±11 VO2max) quando comparados com os do grupo controle (60±12 VO2max). Conclusão: Esses resultados sugerem taxas menores de oxidação da gordura e maior uso da glicose como substrato de energia durante o exercício e pior controle no DM1. Portanto, os resultados podem contribuir com a prescrição de exercício apropriada no DM1, após verificar a intensidade do exercício, a fim de diminuir o risco de hipoglicemia. Nível de evidência III; Estudo de caso-controle.
RESUMEN Objetivo: Comparar las tasas máximas de oxidación de la grasa (FATMAX) y analizar su asociación con la aptitud cardiorrespiratoria en adolescentes con diabetes mellitus tipo 1 (DM1). Métodos: Veintidós adolescentes de ambos sexos, de 11 a 17 años, después de evaluaciones clínicas y antropométricas, fueron asignados en el grupo diabético (GD, n = 10) o en el grupo control (GC, n = 12). La aptitud cardiorrespiratoria fue determinada por el consumo máximo de oxígeno (VO2max) durante un test aeróbico máximo en un cicloergómetro utilizando el protocolo Balke. La oxidación máxima de la grasa (FATMAX) fue determinada por la razón de cambio ventilatorio propuesta en la Tabla de Lusk. Resultados: Los adolescentes en el GD presentaron menores valores promedio de FATMAX (p<0,01) y % VO2FATMAX (p=0,001) cuando comparados con aquellos en el GC. Los valores de FATMAX se correlacionaron inversamente con los niveles de hemoglobina glicosilada sérica (HbA1c) (r = −0,77) y directamente con el z-score IMC (r = 0,76), mientras que los resultados de %VO2FATMAX se correlacionaron directamente con la edad (r = 0,81), z-score IMC (r = 0,65) y VO2max (r = 0,81). En la regresión lineal múltiple, los valores de HbA1c explicaron 54% (r² ajustado = 0,54, p = 0,009) y el z-score IMC explicó 3,1% (r² ajustado = −0,031, p = 0,009) de la variación en el FATMAX en el GD. Los adolescentes con DM1 presentaron aptitud cardiorrespiratoria similar y tasas de FATMAX menores (35±11 VO2max) cuando comparados con los del grupo control (60±12 VO2max). Conclusión: Esos resultados sugieren tasas menores de oxidación de la grasa y mayor uso de la glucosa como substrato de energía durante el ejercicio y peor control en la DM1. Por lo tanto, los resultados pueden contribuir con la prescripción de ejercicio apropiada en la DM1, después de verificar la intensidad del ejercicio, a fin de disminuir el riesgo de hipoglucemia. Nivel de evidencia III; Estudio de caso-control.
ABSTRACT
O objetivo deste estudo foi revisar sistematicamente a literatura sobre relações entre polimorfismos genéticos, lipólise, metabolismo de lipídeos e exercícios aeróbios em humanos. A busca foi realizada em sete bases eletrônicas de dados entre abril e agosto de 2015. Os seguintes descritores, em inglês, espanhol e em português, foram usados: "polymorphism genetic", "exercise", "lipid metabolism" e "lipolysis", utilizando-se duas combinações: polymorphism genetic+exercise+lipid metabolism e polymorphism genetic+exercise+lipolysis. A aplicação de critérios de inclusão e exclusão resultou em oito artigos que apontaram relação entre polimorfismos genéticos, lipólise, metabolismo de lipídeos, alterações no perfil lipídico, doenças cardiovasculares e sensibilidade insulínica.
The objective of this study was to systematically review the literature on relationship between genetic polymorphisms, lipolysis, lipid metabolism and aerobic exercises in humans. The search was conducted in seven electronic databases between April and August 2015. The following descriptors, in English, Spanish and Portuguese, were used: genetic polymorphism, exercise, lipid metabolism and lipolysis, using two combinations: genetic polymorphism + exercise + lipid metabolism and genetic polymorphism + exercise + lipolysis. The application of inclusion and exclusion criteria resulted in eight articles that pointed out the relationship between genetic polymorphisms, lipolysis, lipid metabolism, changes in lipid profile, cardiovascular disease and insulin sensitivity.
El objetivo de este estudio fue revisar sistemáticamente la literatura sobre la relación entre polimorfismos genéticos, lipólisis, metabolismo de los lípidos y ejercicios aeróbicos en humanos. La investigación se realizó en siete bases electrónicas de datos, entre abril y agosto de 2015. Los siguientes descriptores, en inglés, español y portugués, se utilizaron "polimorfismo genético", "ejercicios", "el metabolismo de lípidos" y "lipólisis", utilizando dos combinaciones: polimorfismo genético+ejercicio+metabolismo de los lípidos y polimorfismo genético+ejercicio+lipólisis. La aplicación de los criterios de inclusión y exclusión resultó en ocho artículos que apuntaron la relación entre los polimorfismos genéticos, la lipólisis, el metabolismo de lípidos, alteraciones en el perfil lipídico, enfermedades cardiovasculares y sensibilidad a la insulina.
Subject(s)
Humans , Polymorphism, Genetic , Exercise , Lipid Metabolism , Lipolysis , Cardiovascular DiseasesABSTRACT
The high rate of obesity in sedentary population, coupled with the increase in diseases associated with this lifestyle, have led us to seek new strategies to enhance the physical training that will favor mobilization, uptake and utilization of fats and glucose. Doing exercise in the fasted state is one that has proved more promising. There is sufficient evidence on the benefits of physical activity during fasting producing a favorable hormonal environment, activation of mediators such as AMPKand LPL activation, among others. Performing aerobic exercise of moderate intensity in this environment favors fasting lipid oxidation, decreasing intramyo-cellular triglycerides, visceral fat and LDL cholesterol, compared with the benefits of exercise in the postprandial state. There is an important need for more studies of physical activity in the fasted state that include patients with chronic non-transmissible diseases and resistance training.
El alta tasa de obesidad y sedentarismo de la población, sumado al aumento de las patologías asociadas a éste estilo de vida, nos han llevado a buscar nuevas estrategias de entrenamiento físico que potencien la movilización, captación y utilización de grasas y glucosa. La realización de ejercicio en estado de ayuno es una de las que ha resultado ser más promisoria. Hay evidencia suficiente sobre los beneficios de realizar actividad física en ayunas, ya sea por el ambiente hormonal favorable, la activación de mediadores como el AMPK y la activación de la LPL, entre otros. La realización de ejercicio aeróbico de intensidad moderada en este ambiente de ayuno favorece la oxidación de lípidos, la disminución de los triglicéridos intramiocelulares, la grasa visceral y del colesterol LDL, en comparación con los beneficios del ejercicio realizado en ambiente postprandial. Existe una necesidad de un mayor número de estudios con actividad física en ayuna, donde se incluya a paciente con enfermedades crónicas no transmisibles y los ejercicios de tipo resistido.
Subject(s)
Humans , Exercise , Health , Fasting , Noncommunicable Diseases/prevention & control , Lipolysis , MetabolismABSTRACT
OBJETIVO: Valorar la eficacia de la lipólisis-láser para corregir el volumen, flacidez y excedente cutáneo sin escisión. MÉTODOS: Prospectivamente, en 32 pacientes con ginecomastia, bajo anestesia tumescente y sedación se realizó lipólisis con láser de diodo 980nm, 15W en emisión continua, 8kJ a 12kJ de energía por mama. Externamente se utilizó aire frío para protección de la piel. Después se utilizó lipoaspiración convencional. No se emplearon drenajes pero si vendaje compresivo. Los pacientes evaluaron los resultados en una escala visual analógica. Dos médicos evaluaron los resultados por fotografías de antes y seis meses después, y midieron las areolas y contorno torácico. RESULTADOS: Veintitrés pacientes consideraron los resultados como Muy Bueno, siete Bueno y dos Regular. La retracción cutánea en la areola fue notable un mes después de la intervención y fue máxima a los seis meses. La valoración de los médicos fue 26 Muy Bueno, cinco Bueno y un Regular. No existieron quemaduras, isquemia, ni lesiones en areolas o pezón. CONCLUSIÓN: La liposucción asistida por láser es eficaz y de ejecución sencilla, poco traumática y permite una temprana reintegración a las actividades.
OBJECTIVES: To evaluate efficacy of laser lipolysis in the treatment of gynecomastia to correct breast volume, flaccidity and excess skin without its excision. METHODS: Prospectively, 32 patients with gynecomastia under tumescent anaesthesia and sedation underwent laser lipolysis with 980nm diode laser, 15W continuous emission and 8 to 12 kJ energy per breast. Externally cold air was used to protect the skin. No drainages were used but a compressive bandage. Patients evaluated results on a VAS scale. Two doctors evaluated results comparing before and 6 month after photographs and also measured the areola and chest diameter. RESULTS: Twenty three patients considered results as Very Good, 7 Good and 2 Fair Cutaneous retraction of the areola was noticeable one month after the surgery and was maximum 6 months after. Evaluation by doctors was 26 Very Good, 5 Good and 1 Fair. There were no burns, ischemia or lesions in areolas or nipples. CONCLUSION: Laser assisted liposuction is a simple and efficacious technique, barely traumatic and permits a rapid reincorporation to normal activitie.
Subject(s)
Adult , Humans , Male , Middle Aged , Young Adult , Gynecomastia/surgery , Laser Therapy , Lipectomy/methods , Prospective Studies , Skin , Treatment OutcomeABSTRACT
É sabido que os ácidos graxos são importante fonte de energia para contração muscular. As principais fontes metabólicas de energia derivadas dos lipídios são os ácidos graxos do tecido adiposo, os triglicerídeos intramusculares e os triglicerídeos circulantes do plasma. A contribuição de cada um depende do exercício realizado,duração, intensidade e estado de treinamento do indivíduo. O treinamento de longa duração provoca adaptações no organismo, como aumento da capacidade oxidativa dos músculos esqueléticos e maior participação dos lipídios como substrato energético durante o esforço, ocasionando possível melhora no desempenho do atleta. O objetivo do presente estudo foi investigar a regulação do metabolismo lipídico durante a realização do exercício físico.
It is known for a long time that fatty acids are important energy source for muscle contraction. The main sources of metabolic energy derived from lipids are free fatty acids from adipose tissue and intramuscular triglycerides circulating plasma triglycerides. The contribution of each one depends on the type of exercise done, duration, intensity and state of training of the individual. The endurance training provokes adaptations in the organism as, increase of the oxidative capacity of the skeletal muscles and, consequently bigger participation of the lipids as energetic substrate during realization of the effort, possibly causing an improvement in performanceof the athlete. The aim of the present study was to investigate regulationof the lipids metabolism, during the physical exercise.
Se sabe que los ácidos grasos son fuente importante de energía para la contracción muscular. Las principales fuentes de energía metabólica derivada de los lípidos son los ácidos grasos del tejido adiposo intramuscular y triglicéridos plasmáticos de triglicéridos circulantes. La contribución de cada uno depende del ejercicio realizado, duración, intensidad y nivel de entrenamiento del individuo. La formación a largo plazo provoca adaptaciones en el cuerpo, como aumento de la capacidad oxidativadel músculo esquelético y una mayor participación de los lípidos como sustrato energético durante el ejercicio, dando lugar a una posible mejora en el rendimiento deportivo. El propósito de este estudio fue investigar la regulación del metabolismo de los lípidos durante el curso del ejercicio.
Subject(s)
Exercise , Fatty Acids , Lipolysis , MetabolismABSTRACT
O hormônio de crescimento (GH), principal regulador do crescimento pós-natal, tem importantes ações metabólicas em diferentes tecidos, sinérgicas ou até antagônicas às do fator de crescimento semelhante à insulina tipo I (IGF-I), produzido sobretudo no fígado após ligação do GH ao seu receptor. Experimentos em modelos animais indicam um papel importante do GH na resistência a insulina, enquanto o papel do IGF-I nessa condição ainda não está completamente elucidado. Em humanos, o GH promove aumento da lipólise e da oxidação lipídica, enquanto o IGF-I desencadeia o aumento da oxidação lipídica apenas cronicamente. Enquanto as ações sobre o crescimento são tempo limitado, as ações metabólicas e cardiovasculares do eixo GH/IGF-I perduram durante toda a vida. Os potenciais efeitos anabólicos do GH têm sido utilizados em condições crônicas e hipercatabólicas, embora as investigações sobre os desfechos clínicos ainda sejam escassas. Neste artigo, pretendemos revisar as ações metabólicas do GH oriundas de modelos animais, os estudos em humanos normais e indivíduos com deficiência de GH, diabete melito tipo 1, síndrome metabólica, estados hipercatabólicos e a relação do eixo GH/IGF-I com as adipocinas, disfunção endotelial e aterogênese.
Growth hormone (GH), the main regulator for post-natal growth, has important metabolic actions on different tissues, similar or opposite to insulin like growth factor I (IGF-I), mainly produced by the liver after the binding of GH to its receptor. Experiments with animal models indicate an important role of GH on insulin resistance although the IGF-I role is not yet completely established. In humans, GH promotes an increase on lypolisis and lipid oxidation, while IGF-I leads to an increase on lipid oxidation only in a chronic way. While growth actions are time-limited, metabolic and cardiovascular actions of the GH/IGF-I axis are throughout life. GH anabolic effects have been used on chronic and hypercatabolic conditions, although investigations on the clinical outcomes are still scarce. In this paper, we intend to review GH metabolic actions experienced by animal models, studies with normal humans and GH deficient individuals, individuals with diabetes mellitus type 1 and metabolic syndrome individuals, hypercatabolic states and the relationship between GH and adipokines, endothelial disfunction and atherogenesis.
la hormona de crecimiento (GH), principal regulador del crecimiento postnatal, tiene importantes acciones metabólicas en diversos tejidos, sinérgicas o incluso antagónicas a las del factor de crecimiento, a semejanza de la insulina tipo I (IGF-I) producido, principalmente, en el hígado y después del vínculo del GH con su receptor. Experimentos en modelos animales indican un papel importante del GH en la resistencia a la insulina, mientras que el papel del IGF-I en esa condición, todavía no está completamente elucidado. En los humanos, el GH genera el aumento de la lipólisis y de la oxidación lipídica, mientras que el IGF-I desencadena el aumento de la oxidación lipídica solamente desde el punto de vista crónico. Mientras las acciones sobre el crecimiento son de tiempo limitado, las acciones metabólicas y cardiovasculares del eje GH/IGF-I duran toda la vida. Los efectos potenciales anabólicos del GH han sido utilizados en condiciones crónicas e hipercatabólicas, aunque las investigaciones sobre los desenlaces clínicos todavía sean escasas. En este artículo, pretendemos revisar las acciones metabólicas del GH provenientes de modelos animales, los estudios en humanos normales y en individuos con deficiencia de GH, diabetes mellitus tipo 1, síndrome metabólico, estados hipercatabólicos y la relación del eje GH/IGF-I con las adipocinas, disfunción endotelial y aterogénesis.