Efeito dos ácidos graxos no desacoplamento mitocondrial e na produção de óxido nítrico durante a contração muscular – uma hipótese / Effect of fatty acids on mitochondrial uncoupling and nitric oxide production during muscle contraction – a hypothesis

Em exercícios físicos de intensidade moderada, a transição do metabolismo de predominantemente anaeróbio para predominantemente aeróbio nos músculos em atividade é um passo chave para melhorar o desempenho. O aumento no aporte de oxigênio e nutrientes, tais como ácidos graxos livres (AGL) e glicose, que acompanha o maior fluxo sangüíneo, é requerido para que esta transição ocorra. Os mecanismos envolvidos na dilatação dos vasos nos músculos esqueléticos durante o exercício físico não são completamente conhecidos. Propomos, neste artigo, a participação dos AGL neste processo. A presença das proteínas desacopladoras-2 e -3 (UCP-2 e -3) no músculo esquelético, cuja função é regulada por AGL, abre a possibilidade de que esses metabólitos podem atuar como desacopladores mitocondriais neste tecido. O aumento na atividade lipolítica no tecido adiposo durante o exercício físico resulta em aumento na concentração plasmática de AGL. Estes poderiam, então, atuar nas proteínas desacopladoras mitocondriais nos músculos em atividade, aumentando a produção de calor local. Propomos que este efeito calorigênico é importante para a ativação da óxido nítrico sintase, resultando em aumento na produção de óxido nítrico que é um vasodilatador potente. Desta forma, os AGL seriam mediadores importantes para a adaptação do metabolismo muscular durante o exercício físico prolongado, garantindo o aporte de oxigênio e nutrientes por aumento do fluxo sangüíneo para os músculos em contração.

In moderate physical exercise, the transition from predominantly anaerobic toward predominantly aerobic metabolism is a key step to improve performance. Increase in the supply of oxygen and nutrients, such as free fatty acids (FFA) and glucose, which accompanies high blood flow, is required for this transition. The mechanisms involved in the vasodilation in skeletal muscle during physical exercise are not completely known yet. In this article, we postulate that FFA participate in this process. The presence of uncoupling protein-2 and -3 (UCP- 2 and -3) in skeletal muscle, whose function is regulated by FFA, suggests that these metabolites may act as mitochondrial uncouplers in this tissue. The increase in the lipolytic activity in adipose tissue during physical exercise leads to increased plasma FFA levels. The FFA can then act on the UCPs in contracting muscles, increasing the local heat production. We propose that this calorigenic effect of FFA is important for nitric oxide synthase activation, resulting in nitric oxide production that is a potent vasodilator. Therefore, FFA would be important mediators for adaptation of muscle metabolism during prolonged physical exercise, ensuring the appropriate supply of oxygen and nutrients by increasing blood flow in contracting skeletal muscle.

Secreçäo da insulina: efeito autócrito da insulina e modulaçäo por ácidos graxos / Insulin secretion: insulin autocrinous effect and modulation by fatty acids

A insulina exerce um papel central na regulação da homeostase da glicose e atua de maneira coordenada em eventos celulares que regulam os efeitos metabólicos e de crescimento. A sub-unidade 13 do receptor de insulina possui atividade tirosina quinase intrínseca. A autofosforilação do receptor, induzida pela insulina, resulta na fosforilação de substratos protéicos intracelulares, como o substrato-l do receptor de insulina (IRS-1). O IRS-1 fosforilado associa-se a domínios SH2 e SH3 da enzima PI 3-quinase, transmitindo, desta maneira, o sinal insulínico. A insulina parece exercer feedback positivo na sua secreção, pela interação com seu receptor em células B pancreáticas. Alterações nos mecanismos moleculares da via de sinalização insulínica sugerem uma associação entre resistência à insulina e diminuição da secreção deste hormônio, semelhante ao observado em diabetes mellitus tipo 2. Uma das anormalidades associadas à resistência à insulina é a hiperlipidemia. O aumento do pool de ácidos graxos livres circulantes pode modular a atividade de enzimas e de proteínas que participam na exocitose da insulina. Essa revisão descreve também os possíveis mecanismos de modulação da secreção de insulina pelos ácidos graxos em ilhotas pancreáticas.

Resistência à insulina por glicocorticóides: investigaçäo de mecanismos moleculares / Insulin resistence by glucocorticoids: molecular mechanisms investigation

A insulina estimula a atividade tirosina quinase de seu receptor trans-membrana, resultando na fosforilaçao de substratos citosólicos como o IRS-1. Uma vez fosforilado em resíduos tirosina específicos, o IRS-1 se liga e ativa a enzima PI 3-quinase. Estes eventos iniciais sao essenciais para os efeitos biológicos finais da açao insulínica. O tratamento com glucocorticóides está associado a resistência à insulina, mas o mecanismo molecular nao é completamente conhecido. Nesta revisao discutimos o efeito da dexametasona (DEX) nestas etapas iniciais da açao insulínica in vivo, em ratos tratados com DEX por cinco dias e em duas linhagens celulares diferentes também tratadas com esse glicocorticóide. O tratamento com DEX induziu alteraçoes nas etapas iniciais da açao insulínica tanto nos animais quanto em cultura de células. O efeito da DEX observado foi direto em adipócitos, mas mediado pela hiperinsulinemia em tecido hepático do animal. Estes resultados demonstram que a modulaçao do receptor de insulina, do IRS-1 e da PI 3-quinase induzidos por DEX, contribuem para a resistência à insulina nesta situaçao, porém é possível que mecanismos distais à ativaçao da PI 3-quinase também tenham um papel, sugerindo um mecanismo molecular multifatorial para a resistência insulínica do hipercortisolismo.