Zarzio Ameliorates Non-alcoholic Fatty Liver Induced By a High Fat Diet in a Rat Experimental Model: A Histological and Immunohistochemical Study

SUMMARY: The therapeutic effect of a granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) biosimilar drug, zarzio, on non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) in a rat model was investigated in this study. Thirty-two rats were randomly divided into four groups. Groups I and II were fed a standard laboratory diet, whereas groups III and IV were fed a high fat diet (HFD) for 14 weeks. After 12 weeks of feeding, groups I and III were administered normal saline, and groups II and IV were intraperitoneally administered zarzio (200 mg/kg/day) for two consecutive weeks. Hematoxylin-eosin (H&E) staining was used to assess hepatic and pancreatic morphology in all groups, oil red O (ORO) staining for lipid accumulation, Masson's staining for fibrosis, and immunohistochemistry assay for hepatic protein expression of insulin receptor substrate 1 (IRS1), nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), tumour necrosis factor alpha (TNF-α) and pancreatic caspase-3. The NAFLD rats (group III) developed hepatic steatosis with increased lipid accumulation, perisinusoidal fibrosis, upregulated IRS1, TNF-α (all P<0.05) without a significant increase in Nrf2 protein expression compared with normal control. In comparison, model rats treated with zarzio (group IV) showed significant rejuvenation of the hepatic architecture, reduction of fat accumulation, and fibrosis. This was accompanied by the upregulation of Nrf2, downregulation of IRS1 and TNF-α protein expression (all P<0.05). No correlation was detected between NAFLD and non-alcoholic fatty pancreas disease (NAFPD). However, the pancreatic β-cells in group III showed increased caspase-3 expression, which was decreased (P<0.05) in group IV. In conclusion, zarzio ameliorates NAFLD by improving the antioxidant capacity of liver cells, reducing hepatic IRS1, TNF-α protein expression and pancreatic β-cells apoptosis, suggesting that zarzio could be used as a potential therapy for NAFLD.

En este estudio se investigó el efecto terapéutico de un fármaco biosimilar del factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF), zarzio, sobre la enfermedaddel hígado graso no alcohólico (NAFLD) en un modelo de rata. Treinta y dos ratas se dividieron aleatoriamente en cuatro grupos. Los grupos I y II fueron alimentados con una dieta estándar de laboratorio, mientras que los grupos III y IV fueron alimentados con una dieta alta en grasas (HFD) durante 14 semanas. Después de 12 semanas de alimentación, a los grupos I y III se les administró solución salina normal, y a los grupos II y IV se les administró zarzio por vía intraperitoneal (200 mg/kg/ día) durante dos semanas consecutivas. Se utilizó tinción de hematoxilina-eosina (H&E) para evaluar la morfología hepática y pancreática en todos los grupos, tinción con rojo aceite O (ORO) para la acumulación de lípidos, tinción de Masson para la fibrosis y ensayo de inmunohistoquímica para la expresión de la proteína hepática del sustrato 1 del receptor de insulina (IRS1), factor nuclear eritroide 2 relacionado con el factor 2 (Nrf2), factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) y caspasa-3 pancreática. Las ratas NAFLD (grupo III) desarrollaron esteatosis hepática con aumento de la acumulación de lípidos, fibrosis perisinusoidal, IRS1 y TNF-α regulados positivamente (todos P <0,05) sin un aumento significativo en la expresión de la proteína Nrf2 en comparación con el control normal. En comparación, las ratas modelo tratadas con zarzio (grupo IV) mostraron un rejuvenecimiento significativo de la arquitectura hepática, una reducción de la acumulación de grasa y fibrosis. Esto estuvo acompañado por la regulación positiva de Nrf2, la regulación negativa de la expresión de la proteína IRS1 y TNF-α (todas P <0,05). No se detectó correlación entre NAFLD y la enfermedad del páncreas graso no alcohólico (NAFPD). Sin embargo, las células β pancreáticas en el grupo III mostraron una mayor expresión de caspasa-3, que disminuyó (P <0,05) en el grupo IV. En conclusión, zarzio mejora la NAFLD al mejorar la capacidad antioxidante de las células hepáticas, reduciendo el IRS1 hepático, la expresión de la proteína TNF-α y la apoptosis de las células β pancreáticas, lo que sugiere que zarzio podría usarse como una terapia potencial para la NAFLD.

Insulina e polimorfismos do gene do receptor de insulina e a suscetibilidade à doença hepática gordurosa não alcoólica / Insulin and insulin receptor gene polymorphisms and susceptibility to nonalcoholic fatty liver disease

ABSTRACT BACKGROUND: Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is an increasing global health concern defined by excessive hepatic fat content in the absence of excessive alcohol consumption. OBJECTIVE: Given the pivotal role of insulin resistance in NAFLD, we hypothesized that insulin (INS) and insulin receptor (INSR) gene polymorphisms may be associated with NAFLD risk. METHODS: A total of 312 subjects, including 153 cases with biopsy-proven NAFLD and 159 controls were enrolled in this case-control study. Four polymorphisms in INS (rs3842752, rs689) and INSR (rs1052371, rs1799817) genes were genotyped using PCR-RFLP method. RESULTS: The cases with NAFLD were older and had higher BMI, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, as well as higher serum levels of aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, and gamma glutamyl transferase than the controls (P<0.001). The "TT" genotype of INSR rs1799817 compared with "CC" genotype occurred more frequently in the controls than the cases with NAFLD and the difference remained significant after adjustment for confounding factors (P=0.018; OR=0.10, 95%CI=0.02-0.76). However, no significant difference was found for INS rs3842752, INS rs689, and INSR rs1052371 gene polymorphisms between the cases with NAFLD and the controls either before or after adjustment for the confounders. CONCLUSION: These findings corroborate the hypothesis that genetic polymorphisms related to insulin resistance play a role in NAFLD susceptibility. Specifically, the INSR rs1799817 "TT" genotype had a protective effect for NAFLD. However, our results remain to be validated in other studies.

RESUMO CONTEXTO: A doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD) é uma preocupação global crescente da saúde definida pelo excesso de teor de gordura hepática na ausência de consumo excessivo de álcool. OBJETIVO: Dado o papel crucial da resistência à insulina no NAFLD, criou-se a hipótese de que os polimorfismos genéticos da insulina (INS) e do receptor de insulina (INSR) podem estar associados ao risco de NAFLD. MÉTODOS: Um total de 312 indivíduos, incluindo 153 casos com NAFLD comprovado por biópsia e 159 controles foram inscritos neste estudo de caso-controle. Quatro polimorfismos em genes INS (rs3842752, rs689) e INSR (rs1052371, rs1799817) foram genotipados utilizando o método PCR-RFLP. RESULTADOS: Os casos com NAFLD foram mais idosos e apresentaram maior IMC, pressão arterial sistólica, pressão arterial diastólica, bem como níveis séricos mais elevados de aspartato aminotransferase, de alanina aminotransferase e de gama glutamil transpeptidase do que os controles (P<0,001). O genótipo "TT" de INSR rs1799817 em comparação com o genótipo "CC" ocorreu com mais frequência nos controles do que os casos com NAFLD e a diferença permaneceu significativa após ajuste para fatores de confusão (P=0,018; OR=0,10, IC95%=0,02-0,76). No entanto, não foi encontrada diferença significativa para INS rs3842752, INS rs689 e INSR rs1052371 polimorfismos genéticos entre os casos com NAFLD e os controles antes ou depois do ajuste para os fatores de confusão. CONCLUSÃO: Esses achados corroboram a hipótese de que os polimorfismos genéticos relacionados à resistência à insulina desempenham um papel na suscetibilidade do NAFLD. Especificamente, o genótipo INSR rs1799817 "TT" teve um efeito protetor para o NAFLD. No entanto, nossos resultados necessitam ser validados em outros estudos.

El polimorfismo (CAG)n del gen ATXN2, nuevo marcador de susceptibilidad para diabetes mellitus tipo 2 / (CAG)n polymorphism of the ATXN2 gene, a new marker of susceptibility for type 2 diabetes mellitus

RESUMEN Objetivo Estimar si hay asociación del repetido (CAG)n del gen ATXN2 en población mexicana con diabetes mellitus (DM) tipo 2. Métodos Estudio epidemiológico de casos y controles. Se incluyeron personas sanas y personas diabéticas. La detección de la expansión (CAG)n se realizó por reacción en cadena de la polimerasa (PCR)-punto final. Los productos de PCR se analizaron mediante electroforesis (PAGE al 8%) y tinción con nitrato de plata. Resultados La distribución de alelos del trinucleótido (CAG)n en la población analizada resultó similar a la reportada en el centro del país. El alelo más frecuente es el de 22 repetidos; sin embargo, hay asociación con los portadores de los repetidos largos dentro del rango normal con diabetes. Conclusiones Los resultados sugieren que el repetido (CAG)n del gen de ATXN2 podría ser un factor causal de DM tipo 2.

ABSTRACT Objective Estimate whether there is an association between the (CAG)n repeat in the ATXN2 gene in the Mexican population and type 2 diabetes mellitus (DM). Methods Epidemiological case-control study, including healthy people and diabetics. (CAG)n expansion was detected by end-point polymerase chain reaction (PCR). PCR outputs were analyzed by electrophoresis (PAGE 8%) and silver nitrate staining. Results (CAG)n nucleotide allele distribution in the study population was similar to that reported in central Mexico. The 22-repeat allele is the most frequent; however, there is an association with carriers of long repeats in the normal range with diabetes. Conclusions The results suggest that the (CAG)n repeat of the ATXN2 gene could be a causal factor for type 2 DM.

Asociación entre periodontitis crónica y altos niveles de glicemia en pacientes no diabético / Association between chronic periodontitis and high blood glucose levels in non-diabetic patients

Fundamento: los mediadores inflamatorios originados por la periodontitis interfieren con la acción de los receptores de la insulina. Objetivo: evaluar la asociación entre periodontitis y niveles de glicemia en sangre en pacientes no diabéticos. Métodos: en el presente estudio de corte transversal, el universo estuvo constituido por 94 pacientes, 80 con periodontitis crónica y 14 controles sin periodontitis. Se realizó un examen periodontal completo que evaluó los parámetros periodontales más importantes. De cada paciente se obtuvo una muestra de sangre en ayunas a través de punción venosa en el brazo derecho, procesada posteriormente para obtener los niveles de glucosa. Resultados: no se observaron individuos con niveles elevados de glicemia en ayunas en el grupo de pacientes sin periodontitis, mientras que en el grupo de pacientes con periodontitis crónica un total de 22 (23 %) individuos presentaron niveles elevados de glicemia (p<0.05). Se observó mayor profundidad al sondaje y mayor pérdida de inserción clínica en los pacientes con periodontitis y glicemia alterada comparados con el grupo de pacientes con periodontitis y glicemia normal. El análisis de regresión logística crudo mostró una asociación estadísticamente significativa entre periodontitis crónica y niveles de glicemia elevados (OR= 1,087; intervalo de confianza del 95 % 1,010-1,168). Esta asociación se conservó después de ajustar por las variables de confusión. Conclusiones: los niveles elevados de glicemia son un factor de riesgo para periodontitis crónica en pacientes no diabéticos en la población estudiada; igualmente estos hallazgos indican la necesidad de implementar exámenes médicos y sanguíneos de rutina en pacientes con periodontitis crónica, con el fin de evaluar signos y síntomas que permitan identificar un metabolismo anormal de la glucosa.

ABSTRACT Background: inflammatory mediators originated by periodontitis interfere with the action of insulin receptors. Objective: to evaluate the association between periodontitis and the blood glucose levels in non-diabetic patients. Method: a cross-sectional study was conducted; the universe was composed of 94 patients: 80 with chronic periodontitis and 14 controls without periodontitis. A complete periodontal exam that evaluated the most important periodontal parameters was made. A fasting blood sample was taken from each patient through a venous puncture in the right arm and subsequently processed to obtain the glucose levels. Results: none of the individuals from the group of patients without periodontitis presented high fasting blood glucose levels; on the other hand, in the group of patients with chronic periodontitis a total of 22 individuals (23 %) presented high blood glucose levels (p<0.05). A greatest depth at probing and a greatest loss of clinical insertion were observed in patients with periodontitis and impaired glucose compared with the group of patients with periodontitis and normal blood glucose levels. The raw logistic regression analysis showed a statistically significant association between chronic periodontitis and high blood glucose levels (OR= 1,087; an interval of trust of 95 % 1,010-1,168). This association was maintained after adjusting by means of the variables of confusion. Conclusions: high blood glucose levels are a risk factor for chronic periodontitis in non-diabetic patients in the studied population. This finds show as well the need of implementing routine medical and blood exams in patients with chronic periodontitis with the aim of evaluating signs and symptoms that allow identifying an abnormal metabolism of the glucose.

Aspectos epidemiológicos de la diabetes mellitus y su relación con los contaminantes ambientales / Epidemiological aspects of diabetes mellitus and its relationship with enviromental pollutants

Biochemical processes involving insulin and its receptor are responsible for regulating carbohydrate and fat metabolism. Disruption of these signaling pathways could lead to obesity, insulin resistance and diabetes, among other health problems. Diabetes has a global impact and its high prevalence has been associated with genetic and environmental factors. Recently, there has been a strong interest in establishing the relationship between type II diabetes and exposure to environmental contaminants, particularly persistent organic pollutants (POPs). This association has is based on epidemiological evidence and results from in vitro and in vivo experiments. In this review, the authors present some of the epidemiological aspects of diabetes, the biochemical pathways involved in insulin action, and how these environmental toxicants have impacted on population, through diverse mechanisms, to produce this disease. While several authors consider that the etiology of diabetes has a very important component derived from exposure to environmental pollutants, it is clear that there is still a substantial amount of work to develop in order to identify cause-effect relationships and the mechanisms involved.

Los procesos bioquímicos que involucran la insulina y su receptor son los responsables de regular el metabolismo de carbohidratos y grasas. La alteración de estas vías de señalización puede conllevar a obesidad, resistencia a la insulina y diabetes, entre otros problemas de salud. La diabetes impacta a nivel global y su alta prevalencia ha sido asociada con factores genéticos y ambientales. Recientemente ha surgido un amplio interés por establecer la relación existente entre la diabetes tipo 2 y la exposición a contaminantes ambientales, en especial los compuestos orgánicos persistentes (COPs). Esta asociación está basada en evidencia epidemiológica y resultados de experimentos in vitro e in vivo. En esta revisión los autores presentan algunos de los aspectos epidemiológicos de la diabetes, las rutas bioquímicas que participan en la acción de la insulina, y como estos tóxicos ambientales han impactado sobre la población, a través de diversos mecanismos, para producir esta enfermedad. Si bien algunos autores consideran que la etiología de la diabetes tiene un componente importante derivado de la exposición a contaminantes ambientales, es claro que aún falta mucho por desarrollar para identificar verdaderas relaciones causa-efecto y los mecanismos involucrados.

Avaliação da via inibitória do sinal insulínico em ratos tratados cronicamente com fluoreto de sódio / Evaluation of the insulin signal inhibitory pathway in rats chronically treated with sodium fluoride

Nos últimos anos, tem havido uma redução acentuada nos índices de cárie dentária em diversas regiões do mundo, fato que tem sido atribuído ao uso de produtos fluoretados, como o dentifrício. Simultaneamente, nota-se a ocorrência do aumento da prevalência de fluorose dentária. O NaF ocasiona inibição da glicólise, diminuição da secreção de insulina e hiperglicemia. Muitas destas respostas sugerem que o NaF pode ocasionar resistência à insulina. Sabendo-se que o fluoreto pode alterar o metabolismo de carboidratos, tornou-se fundamental caracterizar o efeito do NaF sobre: 1) o grau de fosforilação em serina do IRS-1, em tecidos responsivos à insulina; 2) concentração plasmática de colesterol, triglicérides e TNF-α. Para tanto, foram utilizados ratos Wistar (1 mês de idade) castrados. Após 30 dias da castração, os animais foram divididos aleatoriamente em dois grupos: 1) grupo controle (CN), o qual foi submetido ao tratamento sem NaF, mas com uma solução de NaCl (9,54 mg/kg p.c.) que contém a mesma quantidade de sódio em relação à do grupo fluoreto de sódio; 2) grupo NaF (FN) que foi submetido ao tratamento com NaF (4,0 mg de flúor/kg p.c.) na água de beber e na ração durante 42 dias. Após 6 semanas, foi realizada a avaliação da concentração plasmática de TNF-α e a quantificação do grau de fosforilação em serina de IRS-1, após estímulo insulínico, em tecido muscular gastrocnêmio (G), tecido hepático (TH) e em tecido adiposo branco periepididimal (TAB). Também foi realizada a avaliação da concentração plasmática de colesterol e triglicérides. O tratamento crônico com NaF promoveu: 1) aumento significativo, após estímulo insulínico, no grau de fosforilação em serina do substrato do receptor de insulina (IRS-1) no tecido adiposo branco; 2) nenhuma alteração, após estímulo insulínico, no grau de fosforilação em serina do substrato do receptor de insulina (IRS-1) nos tecidos muscular e hepático; 3) aumento na concentração plasmática de TNF-α, triglicérides, colesterol...

Over the last years, there has been a significant reduction in the incidence of dental caries in several regions of the world. This has been attributed to the use of fluoridated products, such as toothpaste. Simultaneously, there has been an increase in the prevalence of dental fluorosis. NaF causes glycolysis inhibition, decrease on insulin secretion and hyperglycemia. These responses suggest that NaF can cause insulin resistance. Knowing that F can interfere with carbohydrate metabolism, we felt it was important and fundamental to undertake a study to examine the chronic effect of NaF on: 1) IRS-1 serine phosphorylation in insulin responsive tissues; 2) plasmatic concentration of cholesterol, triglycerides and TNF alpha. For this study, castrated Wistar male rats (1 month of age) were used. Thirty days after castration, the animals were randomly divided in two groups: 1) control group (CN) which was subjected to treatment without NaF, but with a solution of NaCl (9.54 mg / kg bw) which contains the same amount of sodium in relation to the group NaF; 2) group NaF (FN) that was submitted to treatment with NaF administered in the drinking water and F contained in food pellets (F total inferred: 4.0 mg F / Kg bw / day in the form of NaF) during 42 days. After 6 weeks, the evaluation of plasmatic concentration of TNF-α and quantification of IRS-1 serine phosphorylation status after insulin stimulus in muscle, liver and white adipose tissue were performed. The plasmatic concentration of cholesterol and triglycerides also were evaluated. The chronic treatment with NaF promoted: 1) increase in the IRS-1 serine phosphorylation status after insulin stimulus in the white adipose tissue; 2) no alteration in the IRS-1 serine phosphorylation status after insulin stimulus in the liver and muscle; 3) increase in the plasmatic concentration of TNF-α, triglycerides, total cholesterol and VLDL-cholesterol; 4) no alteration in the plasmatic concentration of HDL cholesterol..

Avaliação da via inibitória do sinal insulínico em ratos tratados cronicamente com fluoreto de sódio / Evaluation of the insulin signal inhibitory pathway in rats chronically treated with sodium fluoride

Nos últimos anos, tem havido uma redução acentuada nos índices de cárie dentária em diversas regiões do mundo, fato que tem sido atribuído ao uso de produtos fluoretados, como o dentifrício. Simultaneamente, nota-se a ocorrência do aumento da prevalência de fluorose dentária. O NaF ocasiona inibição da glicólise, diminuição da secreção de insulina e hiperglicemia. Muitas destas respostas sugerem que o NaF pode ocasionar resistência à insulina. Sabendo-se que o fluoreto pode alterar o metabolismo de carboidratos, tornou-se fundamental caracterizar o efeito do NaF sobre: 1) o grau de fosforilação em serina do IRS-1, em tecidos responsivos à insulina; 2) concentração plasmática de colesterol, triglicérides e TNF-α. Para tanto, foram utilizados ratos Wistar (1 mês de idade) castrados. Após 30 dias da castração, os animais foram divididos aleatoriamente em dois grupos: 1) grupo controle (CN), o qual foi submetido ao tratamento sem NaF, mas com uma solução de NaCl (9,54 mg/kg p.c.) que contém a mesma quantidade de sódio em relação à do grupo fluoreto de sódio; 2) grupo NaF (FN) que foi submetido ao tratamento com NaF (4,0 mg de flúor/kg p.c.) na água de beber e na ração durante 42 dias. Após 6 semanas, foi realizada a avaliação da concentração plasmática de TNF-α e a quantificação do grau de fosforilação em serina de IRS-1, após estímulo insulínico, em tecido muscular gastrocnêmio (G), tecido hepático (TH) e em tecido adiposo branco periepididimal (TAB). Também foi realizada a avaliação da concentração plasmática de colesterol e triglicérides. O tratamento crônico com NaF promoveu: 1) aumento significativo, após estímulo insulínico, no grau de fosforilação em serina do substrato do receptor de insulina (IRS-1) no tecido adiposo branco; 2) nenhuma alteração, após estímulo insulínico, no grau de fosforilação em serina do substrato do receptor de insulina (IRS-1) nos tecidos muscular e hepático; 3) aumento na concentração plasmática de TNF-α, triglicérides, colesterol...

Over the last years, there has been a significant reduction in the incidence of dental caries in several regions of the world. This has been attributed to the use of fluoridated products, such as toothpaste. Simultaneously, there has been an increase in the prevalence of dental fluorosis. NaF causes glycolysis inhibition, decrease on insulin secretion and hyperglycemia. These responses suggest that NaF can cause insulin resistance. Knowing that F can interfere with carbohydrate metabolism, we felt it was important and fundamental to undertake a study to examine the chronic effect of NaF on: 1) IRS-1 serine phosphorylation in insulin responsive tissues; 2) plasmatic concentration of cholesterol, triglycerides and TNF alpha. For this study, castrated Wistar male rats (1 month of age) were used. Thirty days after castration, the animals were randomly divided in two groups: 1) control group (CN) which was subjected to treatment without NaF, but with a solution of NaCl (9.54 mg / kg bw) which contains the same amount of sodium in relation to the group NaF; 2) group NaF (FN) that was submitted to treatment with NaF administered in the drinking water and F contained in food pellets (F total inferred: 4.0 mg F / Kg bw / day in the form of NaF) during 42 days. After 6 weeks, the evaluation of plasmatic concentration of TNF-α and quantification of IRS-1 serine phosphorylation status after insulin stimulus in muscle, liver and white adipose tissue were performed. The plasmatic concentration of cholesterol and triglycerides also were evaluated. The chronic treatment with NaF promoted: 1) increase in the IRS-1 serine phosphorylation status after insulin stimulus in the white adipose tissue; 2) no alteration in the IRS-1 serine phosphorylation status after insulin stimulus in the liver and muscle; 3) increase in the plasmatic concentration of TNF-α, triglycerides, total cholesterol and VLDL-cholesterol; 4) no alteration in the plasmatic concentration of HDL cholesterol..

The role of gut-liver axis in the restriction of intrauterine growth in a model of experimental gastroschisis / O papel do eixo intestino-fígado na restrição de crescimento intra-uterino em um modelo de gastrosquise experimental

PURPOSE: To evaluate the intrauterine growth restriction (IUGR) by the expression of IR-β, IRS-1, IRS-2, IGF-IRβ and Ikappaβ in experimental model of gastroschisis. METHODS: Pregnant rats at 18.5 days of gestation were submitted to surgery to create experimental fetal gastroschisis (term = 22 days) were divided in three groups: gastroschisis (G), control (C) and sham (S). Fetuses were evaluated for body weight (BW), intestinal (IW), liver (LW) and their relations IW/BW and LW/BW. IR-β and IGF-IRβ receptors, IRS-1 and IRS-2 substrates and Ikappaβ protein were analyzed by western blotting. RESULTS: BW was lower in G, the IW and IW / BW were greater than C and S (p<0.05) groups. The liver showed no differences between groups. In fetuses with gastroschisis, compared with control fetuses, the expression of IGF-IRβ (p<0.001) and Ikappaβ (p<0.001) increased in the liver and intestine, as well as IR-β (p<0.001) which decreased in both. In contrast to the intestine, IRS-1 (p<0.001) increased in the liver and IRS-2 decreased (p<0.01). CONCLUSION: The axis of the intestine liver has an important role in inflammation, with consequent changes in the metabolic pathway of glucose can contribute to the IUGR in fetuses with gastroschisis.

OBJETIVO: Avaliar a restrição de crescimento intra-uterino (RCIU) pela expressão de IR-β, IRS-1, IRS-2, IGF-IRβ e a via inflamatória do Ikappaβ no modelo de gastrosquise experimental. MÉTODOS: Ratas grávidas com 18,5 dias de gestação foram submetidas a cirurgia experimental para criar gastrosquise fetal (termo = 22 dias) e os fetos foram divididos em três grupos: gastrosquise (G), controle (C) e sham (S). Os fetos foram avaliados quanto ao peso corporal (BW), intestinal (IW), fígado (LW) e suas relações IW/BW e LW/BW. Os receptores IR-β e IGF-IRβ, os substratos IRS-1 e IRS-2 e a proteína Ikappaβ foram analisados por western blotting. RESULTADOS: O BW de G foi menor, o IW e IW/BW foram superiores a C e S (p < 0.05). O fígado não apresentou diferenças entre os grupos. Nos fetos com gastrosquise, quando comparados com fetos controles, a expressão de IGF-IRβ (p<0.001) e Ikappaβ (p<0.001) aumentou no fígado e intestino, assim como IR-β (p<0.001) que diminuiu em ambos. Inversamente ao intestino, IRS-1 (p<0.001) aumentou no fígado e IRS-2 diminuiu (p<0.01). CONCLUSÃO: O eixo do intestino fígado tem um papel importante na inflamação, com consequentes alterações na via metabólica de glicose que pode contribuir para a RCIU em fetos com gastrosquise.

Avaliação do sinal insulínico em ratos adultos com doença periodontal / Evaluation of insulin signaling in male rats with periodontal disease

A doença periodontal é considerada, pela Organização Mundial da Saúde, como a sexta complicação clássica do diabético. O diabetes pode influenciar a prevalência, severidade e progressão da periodontite. A literatura mostra uma associação bidirecional entre periodontite e Diabetes mellitus (DM). DM afeta negativamente a condição periodontal e a periodontite afeta negativamente o controle glicêmico, aumentando, assim, o risco de complicações no paciente diabético. No entanto, ainda não há estudos que demonstrem que um processo inflamatório local, como a doença periodontal “per si”, possa induzir alterações nas etapas iniciais no sinal insulínico em indivíduos não diabéticos. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar se a doença periodontal é capaz de causar alteração na etapa inicial do sinal insulínico e na sensibilidade à insulina em ratos não diabéticos. Para tanto, foram utilizados ratos Wistar (02 meses de idade) e os animais foram divididos em dois grupos: ratos com doença periodontal (DP) induzida por ligadura e ratos-controle (CN). Após 28 dias da colocação da ligadura, realizaram-se os experimentos: 1) coleta de sangue (n=10) e obtenção de plasma para análise das concentrações de glicose, frutosamina, colesterol total, colesterol HDL (HDL-C), triglicérides, TNF-α, IL-6 e resistina; 2) teste de tolerância à insulina (ITT) para a avaliação da sensibilidade à insulina (n=7); 3) avaliação tanto do grau de fosforilação em tirosina da pp185 (IRS-1/IRS-2) e em serina do IRS-1 como dos conteúdos de IRβ e de IRS-1 em tecidos adiposo branco periepididimal, muscular esquelético e hepático. A partir dos resultados pode-se observar que os ratos com DP apresentaram: 1) redução na sensibilidade à insulina (p<0.05); 2) nenhuma alteração nas concentrações plasmáticas de glicose, frutosamina, colesterol total, HDL-C, triglicérides; 3) aumento nas concentrações plasmáticas de TNF-α, mas nenhuma alteração nas concentrações de IL-6 e resistina; 4) diminuição (p<0.05)...

Periodontal disease (PD) is considered by the World Health Organization as the sixth classic complication of diabetes. Diabetes may influence the prevalence, severity and progression of periodontitis. The literature shows a bidirectional association between periodontitis and Diabetes mellitus (DM). DM negatively affects periodontal status and periodontal disease, in addition to adversely affecting glycemic control, increasing the risk of complications in diabetic patients. However, there are no studies showing that local inflammatory events, such as periodontal disease, “per si”, can induce changes in early steps of insulin signaling in non-diabetic individuals. Therefore, the purpose of this study was to determine whether periodontal disease can cause changes in the initial phase of insulin signaling and in insulin sensitivity in non-diabetic rats. For this purpose, Wistar rats (two-month-old) were used in the present study. The animals were divided into two groups: 1) group with ligature-induced periodontal disease (PD); 2) control group (CN). Twenty eight days after ligature placement, experiments were carried out: 1) blood collection (n = 10) obtaining plasma for glucose, fructosamine, total cholesterol, HDL cholesterol (HDL-C), triglycerides, TNF-α, IL-6 and resistin analyses; 2) insulin tolerance test (ITT) for evaluating insulin sensitivity (n = 7); 3) assessment of both pp185 (IRS-1 / IRS-2) tyrosine phosphorylation and IRS-1 serine phosphorylation status, and IRβ and IRS-1 content in periepididymal white adipose tissue, skeletal muscle and liver. Observation of results in rats with DP showed: 1) reduction in insulin sensitivity (p <0.05); 2) no change in glucose, fructosamine, total cholesterol, HDL-C and triglycerides plasmatic concentrations; 3) increase in TNF-α plasmatic concentration, but no changes in IL-6 and resistin plasma levels; 4) decrease in (p <0.05) pp185 (IRS-1/IRS-2) tyrosine phosphorylation status after insulin stimulation in white…

Insulin stimulation of Akt/PKB phosphorylation in the placenta of preeclampsia patients / Estimulação com insulina da fosforilação da Akt/PKB em placenta de pacientes com pré-eclâmpsia

CONTEXT AND OBJECTIVE: Preeclampsia is a multi-systemic disease and one of the most frequent severe health problems during pregnancy. Binding of insulin triggers phosphorylation and activates cytoplasmic substrates such as phosphatidylinositol 3 kinase (PI3K). Phosphorylation of membrane phosphoinositide 2 (PIP2) to phosphoinositide 3 (PIP3) by PI3K starts Akt/PKB activation. Defects in phosphorylation of the insulin receptor and its substrates have an important role in insulin resistance. Studies have shown that insulin resistance is associated with preeclampsia and its pathophysiology. The aim here was to investigate insulin stimulation of the Akt/PKB pathway in the placenta, in normal and preeclampsia parturients. DESIGN AND SETTING: Cross-sectional study in a tertiary public university hospital. METHODS: Placentas were collected from 12 normal and 12 preeclampsia patients. These were stimulated and analyzed using Western blot to quantify the Akt/PKB phosphorylation. RESULTS: The insulin stimulation was confirmed through comparing the stimulated group (1.14 ± 0.10) with the non-stimulated group (0.91 ± 0.08; P < 0.001). The phosphorylation of Akt/PKB did not differ between the placenta of the normal patients (1.26 ± 0.16) and those of the preeclampsia patients (1.01 ± 0.11; P = 0.237). CONCLUSIONS: In vitro insulin stimulation of the human placenta has been well established. There was no difference in Akt/PKB phosphorylation, after stimulation with insulin, between placentas of normal and preeclampsia patients. Nevertheless, it cannot be ruled out that the Akt/PKB signaling pathway may have a role in the pathophysiology of preeclampsia, since the substrates of Akt/PKB still need to be investigated.

CONTEXTO E OBJETIVO: Pré-eclâmpsia (PE) é uma doença multissistêmica das mais frequentes e graves durante a gestação. A ligação da insulina inicia a fosforilação e ativação de substratos citoplasmáticos, tais como fosfatidil-inositol 3 quinase (PI3K). A fosforilação do fosfoinositol 2 (PIP2) da membrana em fosfoinosiltol 3 (PIP3) pela PI3K inicia a ativação da Akt/PKB. Defeitos na fosforilação do receptor de insulina e seus substratos têm papel importante na resistência à insulina. Estudos demonstraram que resistência à insulina está associada com pré-eclâmpsia e sua patofisiologia. O objetivo foi investigar a via de estimulação com insulina da Akt/PKB em placenta de parturientes normais e com pré-eclampsia. TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Estudo do tipo transversal em um hospital universitário público de nível terciário. MÉTODOS: Vinte e quatro placentas (12 normais, 12 com PE) foram coletadas, estimuladas e analisadas por Western blot para quantificar a fosforilação da Akt/PKB. RESULTADOS: A estimulação com insulina foi confirmada comparando os grupos estimulados (1,14 ± 0,10) e não estimulados (0.91 ± 0.08; P < 0.001). A fosforilação de Akt/PKB não foi diferente na placenta de pacientes normais (1,26 ± 0,16) e com PE (1,01 ± 0,11; P = 0,237). CONCLUSÕES: A estimulação in vitro da placenta humana com insulina foi bem estabelecida. Não houve diferença na fosforilação da Akt/PKB após estimulação em placentas de pacientes normais e PE. Contudo, não é possível descartar a participação desta via de sinalização na patofisiologia da PE, uma vez que os substratos da Akt/PKB ainda precisam ser investigados.

Sindrome de ovario poliquístico: del diagnóstico ecográfico al molecular / Polycystic ovary syndrome: from clinical and echographic to molecular diagnosis

El síndrome de ovario poliquístico es una endocrinopatía común y de etiología desconocida, que afecta hasta el 10% de las mujeres, y cuyas manifestaciones clínicas incluyen irregularidades menstruales, signos de hiperandrogenismo y obesidad. Se ha encontrado asociación con resistencia a la insulina, con incremento del riesgo de diabetes mellitus tipo 2 y eventos cardiovasculares. Así mismo, se describe riesgo de preeclampsia, hiperplasia endometrial, cáncer endometrial e infertilidad. Este síndrome es un desorden heterogéneo, con evidencia genética basada en estudios de familias con herencia autosómica dominante y se ha identificado un alto número de genes candidatos, tres de los más estudiados han sido el gen del receptor de insulina, la región codificadora de globulina fijadora de hormonas sexuales y el gen relacionado con el receptor de andrógenos.

The polycystic ovary syndrome is a common endocrine disorder of unknown etiology, which affects 10% of the women, whose clinical manifestations include menstrual irregularities, signs of hyperandrogenism and obesity. It has been found associations with resistance to the insulin with increase risk of type 2 diabetes mellitus and cardiovascular disease. Likewise risk is described of preeclampsia, endometrial hyperplasia, endometrial cancer and infertility. This syndrome is a heterogeneous disorder, with genetic evidence based on studies of families with inheritance autosomal dominant and has themselves identifying a high candidates genes number. Three of the most studied have been the gene of the receiver of insulin, the region encode of sex hormone binding globulin and the gene related to the receiver of androgens.

Associação de POMC, NPY e IRS2 hipotalâmicos com padrões de comportamento alimentar em ratos Wistar normais e sobrepeso / Association of POMC, NPY and hypothalamic IRS2 with patterns of eating behavior in overweight and normal Wistar rats

O comportamento alimentar de uma espécie é determinado por um conjunto de características filogenéticas, ontogenéticas, e epigenéticas, e regulado por fatores internos e externos ao organismo. Os fenômenos naturais que regem a vida no nosso planeta são periódicos em sua maioria, e a oferta de alimentos não é exceção. Cada safra é seguida de uma entressafra, e este ritmo sincroniza diversos outros ritmos, exógenos e endógenos, capazes de determinar a sobrevivência de espécies. Uma das estratégias adaptativas mais primitivas e bem sucedidas na dinâmica oscilatória da natureza, é o acúmulo de reservas. Nossa espécie, nos últimos 50 anos, vive uma situação de grande oferta de alimentos, período este extremamente pequeno, se visto sob a ordem de grandeza da evolução humana. Este fenômeno tem sido determinante na prevalência do depósito de energia e em decorrência, do surgimento da obesidade e suas consequentes patologias. O hipotálamo está intimamente associado à homeostase energética e ao comportamento alimentar. No núcleo arqueado hipotalâmico encontram-se populações neuronais orexigênicas e anorexigênicas, dentre as quais, as que expressam os neuroreceptores POMC, NPY e o substrato de receptor de insulina IRS2. A modificação da expressão destas proteínas tem sido associada à alterações do comportamento alimentar, bem como à impressão e programação metabólica, capazes de induzir obesidade em ratos adultos. A correlação desta circuitaria neuronal com o comportamento alimentar, porém, ainda não está suficientemente compreendida. A detecção do estado de fome-saciedade nos ratos, fundamental no estudo da neurofisiologia relacionada ao comportamento alimentar, vem sendo obtida via de regra, por meio de procedimentos complexos de observação comportamental. O presente estudo contribui para o conhecimento de padrões de alimentação determinados por condições nutricionais, e sua relação com a expressão neurofisiológica hipotalâmica dos neurônios POMC, NPY e IRS2 ...

The feeding behavior of a specie is determined by a group of phylogenetic, ontogenetic, and epigenetic features, and regulated by internal and external factors to the organism. The natura phenomena that govern life in our planet are mainly periodic, and the food stocks is not an exception. Each harvest is followed by a time between harvests, and this rhythm synchronizes other several exogenous and endogenous rhythms, capable of determining the survival of species. One of the most primitive strategies of adaptative evolution of species, and what usually happens regarding the oscillatory dynamics of nature, is the reserve accumulation. Our species, in the last 50 years, has been living a situation of great food offer, such period is exremely small if analysed under the greatness order of the human evolution. This phenomenon has been decisive in the prevalence of the energy deposit and, in consequence, determining the appearance of obesity and its consequent pathologies. The hypothalamus is intimately associated to the energy homeostasis and the feeding behavior. In the arcuate nucleous are orexigenic and anorexigenic neuronal populations, that express the neuroreceptors POMC, NPY and insulin receptor substratum IRS2. The modification of these proteins expression, has been associated to alterations of the feeding behavior, as well as to the metabolic imprinting and programming, capable to induce obesity in adult rats. The correlation of this neuronal circuits with the alimentary behavior, however, it is not yet sufficiently understood. The detection of the hunger-satiation state in the rat, crucial in the neurophysiology studies related to the alimentary behavior, has been obtained through complex procedures of behavioral observation. The present study contributed to the knowledge of certain feeding patterns for nutritional conditions, and its relationship with the neurophysiological expression of POMC, NPY and IRS2 neurons. Using the metabolic programming ...

Insulina cerebral / Brain insulin

La insulina es una hormona con efectos sobre el metabolismo y crecimiento normal de muchas células del cuerpo. En las últimas décadas se han descubierto, ademas, sus efectos sobre funciones del sistema nervioso central: modulación del ciclo apetito-saciedad, función reproductiva, liberación de neurotransmisores, supervivencia neuronal y plasticidad sinoptica. Las evidencias obtenidas desde modelos animales y hallazgos neuropatológicos han permitido entender parte de los mecanismos que asocian a la señal de la insulina con enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer. En este artículo se revisarán las acciones de la insulina sobre el hipotálamo, la supervivencia neuronal, la plasticidad sinoptica y por último, las implicaciones de estos conocimientos en la comprensión de procesos degenerativos del sistema nervioso central como la enfermedad de Alzheimer.

Insulin acts on metabolisms and normal growth. In the past decades, its effects on central nervous system functions, such as: appetite-satiety cycle modulation, reproductive function, neurotransmitter release, neuronal survival and synaptic plasticity have been discovered. Evidences got from animal models and neuropathologic findings, have elucidated a fraction of the mechanism that associates insulin signal with neurodegenerative syndromes, like Alzheimer disease. Here, insulin action on hypothalamus, neuron survival, synaptic plasticity and implications of this knowledge on understanding degenerative process of central nervous system particularly Alzheimer disease, will be reviewed.