Dyslipidemia in young patients with type 1 diabetes mellitus

Objective The association between type 1 diabetes mellitus (T1D) and dyslipidemia (DLP) increases the risk of cardiovascular disease (CVD). The aim of this study was to evaluate the presence of dyslipidemia in young T1D patients.Materials and methods The study design was cross-sectional and descriptive. We reviewed medical records of T1D patients followed at an endocrinology service, from 1998-2012. Data collected: gender, actual age and age at diagnosis, duration of T1D since diagnosis, body mass index (BMI), pubertal stage, glycemic control (GC) determined by glycated hemoglobin (HbA1c), total cholesterol (TC), HDL, LDL, triglycerides (TG). To analyze lipid profile and metabolic control, we used the Brazilian Society of Diabetes Guidelines.Results Were included 239 T1D patients, 136 (56.9%) females; mean ± SD: actual age 15.7 ± 5.0 years and at T1D diagnosis 7.3 ± 3.9; T1D duration 10.6 ± 6.4 years, 86.6% puberty, 15.1% overweight. The prevalence of DLP was 72.5%, 63.3% females, 86.6% puberty, mean ± SD: actual age 15.4 ± 4.8 years and at T1D diagnosis 7.2 ± 4.1 years, duration of T1D 10.7 ± 6.1 years. We found high-CT in 56.7%, low-HDL = 21.7%, high LDL = 44.0%, high-TG = 11.8%. Between females with DLP, 83.5% was in puberty. We find correlation between the presence of DLP, a poor GC and BMC.Conclusion We found a high prevalence of DLP in young patients with T1D, particularly in puberty females. Programs targeting the prevention of dyslipidemia should be adopted, especially for this group, in order to prevent/delay chronic complications and cardiovascular disease. Arch Endocrinol Metab. 2015;59(3):215-9.

Fiebre chikungunya en México: caso confirmado y apuntes para la respuesta epidemiológica / Chikungunya fever in Mexico: confirmed case and notes on the epidemiologic response

La fiebre chikungunya (CHIK) es una enfermedad viral transmitida al ser humano por el mismo vector del dengue, el mosquito Aedes. Además de fiebre y fuertes dolores articulares, produce otros síntomas como mialgias, cefalea, náuseas, cansancio y exantema. No tiene tratamiento específico; el manejo terapéutico de los pacientes se enfoca en el alivio de los síntomas. Históricamente se han reportado brotes de grandes proporciones; incluso desde 2010 se llegó a considerar como una potencial epidemia emergente. En 2013 se introdujo a las islas del Caribe y recientemente se ha reportado en el continente americano. En este trabajo se describe el primer caso confirmado de chikungunya en México, en el municipio de Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco, en mayo de 2014, importado de la isla Antigua y Barbuda, en el Caribe, por una mujer de 39 años de edad.

Chikungunya fever (CHIK) is a viral disease transmitted to human beings by the same vector as dengue -the Aedes mosquito. Besides fever and severe pain in the joints, it produces other symptoms such as myalgias, headache, nausea, fatigue and exanthema. There is no specific treatment for it; the therapeutic management of patients focuses on symptom relief. Historically, outbreaks of large proportions have been reported; even since 2010 it was considered to be a potential emerging epidemic. In 2013 it was introduced into the islands of the Caribbean, and it has recently been reported in the American continent. This paper describes the first confirmed case of chikungunya in Mexico -in the municipality of Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco, in May, 2014-, which was imported from the Caribbean island of Antigua and Barbuda by a 39 year-old woman.

Estudo dos efeitos da radioterapia no tecido cardíaco e sua associação com o metabolismo energético / Study of the effects of radiation therapy in cardiac tissue and its association with energy metabolism

Durante o tratamento radioterápico para tumores localizados na região torácica, parte do coração frequentemente é incluída no campo de tratamento e pode receber doses de radiação ionizante, significativas em relação à terapêutica. A irradiação do coração é capaz de causar importantes complicações cardíacas ao paciente, caracterizadas por alterações funcionais progressivas cerca de 10 a 20 anos após a exposição do órgão. Devido ao seu alto grau de contração e grande consumo energético, o tecido cardíaco é altamente dependente do metabolismo oxidativo que ocorre nas mitocôndrias. Danos as estas organelas podem levar ao decréscimo da produção de energia, tendo um impacto direto sobre a performance cardíaca. Ainda, ao interagir com as células, a radiação ionizante pode gerar uma série de eventos bioquímicos que conduzem a uma resposta celular complexa, em que muitas proteínas parecem estar envolvidas. Tendo em vista tais conhecimentos, o objetivo do estudo foi avaliar o aspecto ultraestrutural do tecido cardíaco, a bioenergética mitocondrial e a expressão diferencial de proteínas após irradiação. Os ensaios foram realizados em amostras de tecido cardíaco de ratos Wistar irradiados com dose única de 20 Gy direcionada ao coração. As análise tiveram início 4 e 32 semanas após irradiação. A análise ultraestrutural foi realizada através de microscopia eletrônica de transmissão. A respiração mitocondrial foi mensurada em oxígrafo, a partir das taxas de consumo de oxigênio pelas fibras cardíacas. A identificação de proteínas diferencialmente expressas foi investigada através de duas técnicas proteômicas: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) e uma abordagem label-free seguida de espectrometria de massas. Os resultados mostraram que os efeitos tardios da radiação incluem a degeneração das mitocôndrias e das unidades contráteis do tecido cardíaco, disfunções na cadeia respiratória mitocondrial e expressão diferencial de proteínas...

During radiotherapy for tumors located at toracic region, part of the heart is often included in the treatment field and may receive a significant ionizing radiation dose comparing to the therapeutics. Heart irradiation is able to cause substantial cardiac complications to patient, characterized by functional progressive changes from 10 to 20 years after the exposure of the organ. Because of its high level of contraction and large energetic consumption, cardiac tissue is highly depending on oxidative metabolism which happens at mitochondrias. Damage to these organelles can lead to decreased energy production, having a direct impact on cardiac performance. Even when interacting with cells, ionizing radiation can generate a series of biochemical events that lead to a complex cellular response, in many proteins seem to be involved. Given this knowledge, the aim of the study was to evaluate the ultrastructural appearance of cardiac tissue, mitochondrial bioenergetics and differential expression of proteins after irradiation. The tests were performed on samples of cardiac tissue of rats irradiated with single dose of 20 Gy directed to the heart. The analysis started 4 to 32 weeks after irradiation. The ultrastructural analysis was performed by transmission electron microscopy. Mitochondrial respiration was measured in oxigraph from rates of oxygen consumption by cardiac fibers. The identification of differentially expressed proteins was investigated using two proteomic techniques: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) and a label-free approach followed by mass spectrometry. The results showed that the late effects of radiation include degeneration of mitochondria and contractile units of cardiac tissue, dysfunction in the mitochondrial respiratory chain and differential expression of proteins involved in energy metabolism of carbohydrates, lipids and phosphocreatine. In general, the study showed that the cardiac irradiation damages...

Sanguineous normothermic, intermittent cardioplegia, effects on hypertrophic myocardium: morphometric, metabolic and ultrastructural studies in rabbits hearts / Efeitos da cardioplegia sanguínea normotérmica intermitente, em miocárdio hipertrófico: estudos morfométricos, metabólicos e ultraestruturais em corações coelhos

OBJECTIVES: The present investigation aimed to study the protective effect of intermittent normothermic cardioplegia in rabbit's hypertrophic hearts. METHODS: The parameters chosen were 1) the ratio heart weight / body weight, 2) the myocardial glycogen levels, 3) ultrastructural changes of light and electron microscopy, and 4) mitochondrial respiration. RESULTS: 1) The experimental model, coarctation of the aorta induced left ventricular hypertrophy; 2) the temporal evolution of the glycogen levels in hypertrophic myocardium demonstrates that there is a significant decrease; 3) It was observed a time-dependent trend of higher oxygen consumption values in the hypertrophic group; 4) there was a significant time-dependent decrease in the respiratory coefficient rate in the hypertrophic group; 5) the stoichiometries values of the ADP: O2 revealed the downward trend of the values of the hypertrophic group; 6) It was possible to observe damaged mitochondria from hypertrophic myocardium emphasizing the large heterogeneity of data. CONCLUSION: The acquisition of biochemical data, especially the increase in speed of glycogen breakdown, when anatomical changes are not detected, represents an important result even when considering all the difficulties inherent in the process of translating experimental results into clinical practice. With regard to the adopted methods, it is clear that morphometric methods are less specific. Otherwise, the biochemical data allow detecting alterations of glycogen concentrations and mitochondria respiration before the morphometric alterations should be detected.

OBJETIVOS: O presente estudo teve como objetivo estudar o efeito protetor da cardioplegia normotérmica intermitente em corações hipertróficos de coelhos. MÉTODOS: Os parâmetros escolhidos foram: 1) relação peso cardíaco/peso corporal; 2) níveis de glicogênio nos músculos cardíacos; 3) alterações ultraestruturais por microscopia óptica e eletrônica; e 4) respiração mitocondrial. RESULTADOS: 1) O modelo experimental de coarctação da aorta induziu hipertrofia ventricular esquerda; 2) a evolução temporal dos níveis de glicogênio no miocárdio hipertrófico demonstra que há diminuição significativa; 3) observou-se tendência dependente do tempo para maiores valores do consumo de oxigênio para o grupo hipertrófico; 4) houve diminuição dependente do tempo da taxa de coeficiente respiratório no grupo hipertrófico; 5) os valores estequiométricos da ADP: O2 revelou a tendência decrescente no grupo hipertrófico; 6) observaram-se lesões mitocondriais do miocárdio hipertrófico, enfatizando a grande heterogeneidade dos dados. CONCLUSÃO: A aquisição de dados bioquímicos, principalmente o aumento na velocidade de quebra do glicogênio, quando mudanças anatômicas não são detectadas, representa um resultado importante, mesmo quando se consideram todas as dificuldades inerentes ao processo translacional de resultados experimentais para a prática clínica. No que diz respeito aos métodos adotados, é evidente que os métodos morfométricos são menos específicos. Os dados bioquímicos permitem a detecção de alterações das concentrações de glicogênio e respiração mitocondrial antes das alterações morfométricas serem detectadas.

Mitocondriopatia na insufuciência cardíaca: efeitos do treinamento físico aeróbico / Mitochondriopathy in heart failure: effects of endurance training

A insuficiência cardíaca é uma síndrome de mau prognóstico, caracterizada por disfunçao cardíaca associada à intolerância aos esforços, retenção de fluído e redução de longividade. Recentemente, os conhecimentos sobre a fisiopatoplogia da insuficiência cardíaca estabeleceram que, além dos distúrbios hemodinâmicos e neuro-humorais associados à síndrome, alterações mitocondriais (denominadas mitocondriopatias) podem ser nocivas ao tecido cardíaco. Prejuízos no metabolismo energético mitocondrial, com consequente aumento no estresse oxidativo seguido de morte celular programada, são caracteristicas presentes na insuficiência cardíaca. Além disso, alterações na dinâmica mitocondrial, representada por um desequilíbrio entre os processos de fusão e fissão da organela, contribuem para o agravamento da síndrome, uma vez que esses eventos estão relacionados à manutenção da viabilidade celular. Uma importante estratégia não farmacológica utilizada no tratamento da insuficiência cardíaca é o treinamento físico aeróbico, que, além de contribuir para a melhora da função ventricular, com consequente aumento da tolerância aos esforços e na qualidade de vida desses pacientes, promove importantes adaptações mitocondriais no tecido cardíaco, destacando-se o aumento dos complexos respiratórios mitocondriais e a redução na produção de espécies reativas de oxigênio. Nesse artigo de revisão. será abordada a importância da biologia mitocondrial no contexto cardíaco, retratando aspectos funcionais e morfológicos da organela, bem como sua contribuição para o agravamento da insuficiência cardíaca. Será, também, abordado o papel do treinamento físico aeróbico na reversão da mitocondriopatia observada na síndrome.

Heart failure is a clinical syndrome of poor prognosis characterized by cardiac dysfunction, exercise intolerance, lung edema and reduced longevity. Over the last decades, the knowledge regarding heart failure pathophysiology has established that in addition to hemodynamic and neurohumoral disorders, mitochondrial dysfunctions (called mitochondriopathy) can be deleterious to the heart. Impairment of mitochondrial energy metabolism, with consequent increase in oxidative stress and programmed cell death, is associated to cardiac deterioration in both human failing hearts and heart failure animal models. In addition, changes in mitochondrial dynamic, characterizated by an imbalance between the fusion and fisson processes of the organelle, contribute to the worsening of the pathology, since these events are related to the maintenance of cell viability. Endurance training has been recognized as an important adjuvant in the treatment of heart failure since it improves patient outcomes and quality of life. However, the mechanisms underlying exercise-induced beneficial effect on heart failure are not completely understood. In this review, we describe specific exercise training-mediated changes in mitochondrial function and morphology that contributes to better heart failure prognosis, including improved mitochondrial respiration, reduced oxidative stress and increased mitochondrial fussion.

Disfunção mitocondrial e expressão gênica alterada como mecanismos envolvidos na progressão da hipertrofia para insuficiência cardíaca em camundongos CIRSKO e PGC-1BKO / Mitochondrial dysfunction and altered gene expression as mechanisms involved in the progression of hypertrophy to heart failure in mice CIRSKO and PGC-1BKO

A insuficiência cardíaca (IC) é a evolução final das várias formas de doenças cardiovascular, sendo resultado de modificações estruturais, metabólicas e de contratilidade miocárdica. A fim de compreender o papel na dinâmica do metabolismo cardíaco no estado basal e na sobrecarga de pressão, utilizamos os modelos de cre-lox com deleção específica no coração para substrato do receptor de insulina (IRS) e co-ativador do PPAR (PGC-1b) e analisamos a estrutura cardíaca (histologia e estereologia), função cardíaca (ecocardiograma e técnica de Working heart), o metabolismo (isolamento de cardiomiócito e captação de glicose), ação hormonal (Western Blotting), expressão gênica (PCR-RT) de enzimas do metabolismo (lipídico, glicídico, da cadeia respiratória fatores transcricionais e hipertróficos) e a função mitocondrial. Verificamos, nos CIRS12KO, disfunção cardíaca grave, disfunção mitocondrial e prejuízo na expressão gênica das enzimas do metabolismo energético. Nos PGC-1BKO observamos disfunção mitocondrial e alteração de expressão gênica das enzimas do metabolismo energético quando submetidos à sobrecarga de pressão. Através do estudo do metabolismo cardíaco e da expressão gênica nestes diferentes modelos conseguimos explorar as vias metabólicas que levam a hipertrofia compensada à IC. Sugerimos que o mecanismo responsável pela descompensação seja a disfunção mitocondrial em conseqüência à alteração da expressão gênica. E que IRS e o PGC-1B são fatores chaves da dinâmica cardíaca, e que são indispensáveis para a estrutura e funcionamento cardíaco. Além de representar alvo promissor para limitar a transição de hipertrofia cardíaca compensada a insuficiência cardíaca...

Heart failure (HF) is the end stage of different types of cardiovascular diseases and it is characterized by changes in the metabolic and myocardial contractility. We use the models cre-lox with specific knockout for insulin receptor substrate (IRS) and co-activator of PPAR (PGC-1b) (basal and pressure overload). The objective was understood the role in the dynamics of cardiac metabolism. We analyzed cardiac structure (histology and stereology), cardiac function (echocardiography and the working heart technique), metabolism (glucose uptake), hormonal action (Western Blotting), gene expression (RT-PCR) from enzyme metabolism (lipid, carbohydrates, respiratory chain, transcriptional and hypertrophic factors) and mitochondrial function. We found in CIRS12KO, severe cardiac dysfunction, mitochondrial dysfunction and reduction of gene expression. And in the PGC-1bKO when subjected to pressure overload, the progression to heart failure, with mitochondrial dysfunction, and alteration of gene expression from enzyme metabolism. The data show that changes on cardiac metabolism and gene expression in both models explain the metabolic pathways that lead to compensated hypertrophy to HF. We suggest that the mitochondrial dysfunction and the gene expression was possible mechanisms for HF. We conclude that IRS and PGC-1b are key factors of cardiac dynamics, which are essential to the structure and heart function. IRS and PGC-1b represent a promising target for limiting the transition from compensated cardiac hypertrophy to heart failure...

Mitochondrial K+ transport and cardiac protection during ischemia/reperfusion

Mitochondrial ion transport, oxidative phosphorylation, redox balance, and physical integrity are key factors in tissue survival following potentially damaging conditions such as ischemia/reperfusion. Recent research has demonstrated that pharmacologically activated inner mitochondrial membrane ATP-sensitive K+ channels (mitoK ATP) are strongly cardioprotective under these conditions. Furthermore, mitoK ATP are physiologically activated during ischemic preconditioning, a procedure which protects against ischemic damage. In this review, we discuss mechanisms by which mitoK ATP may be activated during preconditioning and the mitochondrial and cellular consequences of this activation, focusing on end-effects which may promote ischemic protection. These effects include decreased loss of tissue ATP through reverse activity of ATP synthase due to increased mitochondrial matrix volumes and lower transport of adenine nucleotides into the matrix. MitoK ATP also decreases the release of mitochondrial reactive oxygen species by promoting mild uncoupling in concert with K+/H+ exchange. Finally, mitoK ATP activity may inhibit mitochondrial Ca2+ uptake during ischemia, which, together with decreased reactive oxygen release, can prevent mitochondrial permeability transition, loss of organelle function, and loss of physical integrity. We discuss how mitochondrial redox status, K+ transport, Ca2+ transport, and permeability transitions are interrelated during ischemia/reperfusion and are determinant factors regarding the extent of tissue damage.

Oxidation of ferrocytochrome C by chicken heart mitochondria cytochrome C oxidase

Cytochrome c oxidase from a number if eukaryotic organisms have been isolated and thoroughly investigated in various laboratories. Chicken cytochrome c oxidase from heart mitochondria was isolated and study was conducted in view of its structural and functional properties. Spectral properties of chicken oxidase were found to be similar to that of bovin oxidase as standared. Both oxidase posses Cu and Fe atoms. Sedimentation equilibrium [S] values indicated chicken heart cytochrome C oxidase as 9+5s and beef oxidase as 11 S in dimeric form at physiological pH. Polypeptide composition of monomers and dimmers are identical

Energética del comportamiento iónico en la contracción muscular cardíaca: aspectos fisiológicos y fisiopatológicos / Energetics of ionic behavior in heart muscle contraction: physiologic and physiopathologic aspects

Es aceptado que los movimientos iónicos a través de diferentes sistemas membranosos (sarcolema, retículo, sarcoplásmico y mitocondria) juegan un papel importante en el metabolismo del músculo cardíaco. Por otra parte, tanto su participación relativa como el gasto de energía asociado a dichos movimientos, no han sido definitivamente establecidos. Mediciones biofísicas y bioquímicas de los diferentes mecanismos de intercambio iónico, han provisto datos que llevaron a postular diferentes modelos funcionales para el metabolismo de reposo y el metabolismo activo del músculo cardíaco. El presente trabalho analisa, desde un punto de vista energético, datos bioquímicos y biofísicos extraídos de la literatura calculando el rango del consumo de energia que sería atribuible a cada mecanismo. Particularmente, son analizados los movimientos de sodio, potasio y calcio durante el estado de reposo y/o el estado activo y se discute la participación fraccional de las distintas organelas (sarcolema, retículo sarcoplásmico y mitocondria). Con este análisis y a partir de la cantidad conocida de energía liberada ( o la cantidad de oxígeno consumido) por el músculo es posible determinar la existencia de suficiente energía para un modelo dado de intercambio iónico durante el proceso de excitación-contracción. Además del análisis mencionado, se presenta una revisión de estudios energéticos realizados en condiciones patológicas. En particular, se analizan patologías con compromiso energético directo tal como la hipertrofia cardíaca, la isquemia y la anoxia en las que la alteración de los mecanismo de transporte iónico parecen jugar un papel crucial

Menor oxidación de cuerpos cetónicos por mitocondrias de corazón en la diabetes / Decreased oxidation of ketone bodies in heart mitochondrias in diabetes

Ratas diabéticas por inyección de estreptozotocina presentaron concentraciones de 3-hidroxibutirato y acetoacetato en sangre 4,2 y 1,7 veces superiores a las normales, respectivamente. Al mismo tiempo, en las mitocondrias de corazón disminuyó la actividad de las enzimas iniciadoras del metabolismo oxidativo de esos cuerpos cetónicos, a saber, la 3-hidroxibutirato deshidrogenasa (72%) y la succinil-CoA: acetoacetil-CoA (3 - oxoácido - CoA) transferasa (50%). En cambio, la acetoacetil-CoA tiolasa, no varió. La oxidación del 3-hidroxibutirato y el acetoacetato por las mitocondrias enteras de ratas diabéticas, suplementadas con ADP (en estado metabólico "3") disminuyó 42 y 48%, respectivamente, en relación a los testigos normales, no así la oxidación del piruvato o del L-glutamato más L-malato que no varió significativamente. Estas observaciones implican una modificación selectiva de las enzimas correspondientes a los cuerpos cetónicos. La composición lipídica y la depolarización de la fluorescencia del difenil hexatrieno en las mitocondrias diabéticas no presentaron diferencias respecto a las normales, de manera que las variaciones enzimáticas descriptas se pueden atribuir a una síntesis defectuosa de las proteínas mitocondriales