Obese with higher FNDC5/Irisin levels have a better metabolic profile, lower lipopolysaccharide levels and type 2 diabetes risk

ABSTRACT Objective: Thus, the aim of this study was to compare if higher or smaller fibronectin type 3 domain-containing protein 5 (FNDC5)/irisin levels are associated with inflammatory and metabolic markers, caloric/macronutrient intake, physical fitness and type 2 diabetes mellitus (T2DM) risk in obese middle-aged men, and also to correlate all variables analyzed with FNDC5/irisin. Subjects and methods: On the basis of a cluster study, middle-aged obese men (IMC: 31.01 ± 1.64 kg/m2) were divided into groups of higher and smaller levels of FNDC5/irisin. The levels of leptin, resistin, adiponectin, tumor necrosis factor alpha (TNFα), interleukin 6 and 10 (IL6, IL10), lipopolysaccharide (LPS), glucose, insulin, glycated hemoglobin, insulin resistance and sensibility, lipid profile, risk of T2DM development, body composition, rest energy expenditure, caloric/macronutrient intake and physical fitness were measured. Results: The higher FNDC5/ irisin group presented improved insulin sensibility (homeostasis model assessment - sensibility (HOMA-S) (p = 0.01) and QUICKI index (p < 0.01)), insulin (p = 0.02) and triglyceride levels (p = 0.01), lower insulin resistance (homeostasis model assessment - insulin resistance (HOMA-IR) (p = 0.01), triglycerides/glucose (TYG index) (p = 0.02), neck circumference (p = 0.02), risk of T2DM development (p = 0.02), tendency to decrease serum resistin (p = 0.08) and significant lower LPS levels (p = 0.02). Inverse correlations between FNDC5/irisin and body weight (r −0.46, p = 0.04), neck circumference (r −0.51, p = 0.02), free fat mass (r −0.49, p = 0.02), triglycerides (r −0.43, p = 0.05) and risk of developing T2DM (r −0.61, p = 0.04) were observed. Conclusions: These results suggest that higher FNDC5/irisin levels in obese middle-aged men are related to a better metabolic profile and lower risk of T2DM development and serum LPS, a potential inducer of insulin resistance.

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.

Autoimmune features caused by dengue fever: a case report

Dengue virus is the most important mosquito-borne viral disease in the world. Co-circulation of the four types of dengue viruses and expansion of dengue epidemic gave rise to infection enhancement and a big expansion of clinical aspects of the disease. Herein we report a case of a 25-year-old white woman with dengue fever and numerous associated autoimmune features. Our patient had proteinuria, an extensive right pleural effusion, a thin pericardial effusion and ascites. She had a low C3 level and positive antinuclear antibody; cryoglobulins were also positive. The numerous autoimmune features of this patient were a diagnostic challenge, since she was a young woman and could be easily mistaken for a rheumatologic patient in a newly open disease. Dengue infection probably was a triggering event causing an abnormal immune response. Therefore, dengue should be suspected in patients with hematological disorders and autoimmune features in endemic regions or those who have travelled to those regions.

Síndrome metabólica: vale a pena o diagnóstico? / Metabolic syndrome: does it exist?

O termo síndrome metabólica é amplamente utilizado em pesquisa e na prática clínica, e se refere à associação de fatores de risco para doença cardiovascular relacionados à resistência à insulina. Em 2005, uma revisão do tópico aprovada pelo Comitê de Prática Profissional da Associação Européia para o Estudo de Diabetes apontou questões pertinentes em relação à síndrome metabólica, que podem ser resumidas nos seguintes tópicos: 1. Os critérios diagnósticos são ambíguos ou incompletos, e a base racional para a escolha de limiares é mal definida; 2 O valor de se incluir diabetes na definição é questionável; 3. A resistência à insulina como hipótese etiológica unificadora é incerta; 4. Não há uma razão clara para se incluir ou excluir outros fatores de risco cardiovascular; 5. O risco cardiovascular associado à síndrome parece não ser maior que a soma das partes (cada fator de risco); 6. O tratamento da síndrome não é diferente do tratamento de cada um de seus componentes; 7. O valor médico do diagnóstico da síndrome não é claro. Nesta revisão esses tópicos são discutidos e conclui-se que é mais prudente evitar o rótulo de síndrome metabólica, porque pode-se transmitir a impressão de que a síndrome denota risco maior que seus componentes ou que é mais grave que outros fatores de risco para doença cardiovasculçar, ou que tem fisiopatlogia única.Todos os fatores de risco precisam ser individual e agressivamente tratados, independentemente do diagnóstico de síndrome metabólica.

Mecanismos moleculares de indução de obesidade e resistência à insulina em animais destreinados submetidos a uma dieta rica em lipídes / Molecular mechanisms on induction obesity and insulin resistance in detrained animals submitted a high-fat diet

A cessação do treinamento físico (destreinamento) resulta em rápido acréscimo da massa adiposa, ganho depeso e resistência à insulina tanto em humanos quanto em animais. No entanto, os mecanismos moleculares envolvidos nesse processo permanecem desconhecidos. Diferentes proteínas intracelulares podem estar envolvidas no processo de aquisição de ganho de peso e diminuição na ação da insulina nesse modelo animal. Este estudo teve como objetivo investigar as vias PI 3-quinase/Akt e CAP/Cbl, ambas importantes na captação ou utilização de glicose estimulada por insulina no tecido muscular adiposo branco. Utilizou-se, ratos Wistar que foram submetidos a um protocolo de exercício de natação por 8 semanas. Posteriormente os animais foram destreinados e nesse mesmo período de cessamento do programa de exercício foi oferecida aos ratos uma dieta rica em lipídes. Para análise das proteínas de interesse, foi realizado o método de imunoblot e imunoprecipitação. Verifica-se, através dos resultados obtidos, que animais destreinados tem um ganho de peso e de gordura epididimal mais acentuado comparado a animais sedentários. Esse fato foi associado a uma maior responsividade à insulina no tecido adiposo através da via IRS/PI 3-quinase/Aktdos animais destreinados submetidos à dieta rica em lipídes. Além disso, verifica-se, que a via CAP/Cbl encontra-semais responsiva à insulina no tecido adiposo de animais destreinados em relação aos outros grupos experimentais. Conclui-se, que o destreinamento físico é acompanhado por um rápido período de ganho de peso e de massa adiposa e essas adaptações deve-se no mínimo em parte pela maior responsividade à insulina da via CAP/Cbl em tecido adiposo branco.

The termination of exercise training (detraining) results in rapid fat accretion, weight gain and insulin resistance in both humans and rats. There is evident relationship between physical inactivity and insulin resistance. Different mechanisms may be involved in insulin resistance in this animal model. The aim of this study was to investigate the PI3-kinase/Akt and CAP/Cbl signaling pathways both involved with insulin-stimulated glucose uptake in white adipose tissue in detrained and sedentary animals submitted a high-fat diet. Wistar rats were submitted to swimming training during 8 weeks. Next this period the animals stop the training and received a rich-fat diet. The proteins from the insulin signaling pathway were analyzed by immunoprecipitation and immunoblotting. The results demonstrated that detraining result in an increased body mass and rapid body fat accretion. This fact was associated with increases insulin responsiveness in adipose tissue through IRS/PI3-Kinase/Akt pathway in detrained rats fed with a rich-fat diet. In addition, the CAP/Cbl pathway in adipose tissue was more insulin responsives in the detrained animals feeding with a rich-fat diet than S-DHL animals. In conclusion, the cessation of exercise is accompanied by increased body mass and rapid fat accretion and this aspect to have relation at least in part to increased insulin responsiveness in adipose tissue through CAP/Cbl pathway.

Cross-talk das vias de sinalização de insulina e angiotensina II: implicações com a associação entre diabetes mellitus e hipertensão arterial e doença cardiovascular / Insulin and angiotensin II signaling pathways cross-talk: implications with the association between diabetes mellitus, arterial hypertension and cardiovascular disease

Insulina (Ins) e Angiotensina II (AII) são fundamentais no controle de dois sistemas vitais e inter-relacionados: o metabólico e o cardiocirculatório, respectivamente. A disfunção de qualquer um desses hormônios pode levar ao desenvolvimento de duas doenças de alta prevalência, muitas vezes concomitantes e, talvez, com fisiopatologia integrada - diabetes mellitus (DM) e hipertensão arterial (HA). Vários estudos mostram que os sistemas de sinalização intracelular de Ins e AII estão conectados e influenciam um ao outro. Esta comunicação molecular ocorre em diferentes etapas da sinalização celular e é importante para vários fenômenos fisiológicos, desde o desenvolvimento de hipertrofia cardíaca e aquisição de energia pelo coração, até a ação de drogas anti-hipertensivas. No nível extracelular, a enzima de conversão de angiotensina regula a síntese de AII e o acúmulo de bradicinina, e ambos desempenham papel regulador sobre a sinalização de Ins. No nível intracelular, a interação dos sinais de Ins e AII ocorre em dois momentos distintos. Inicialmente, em etapas mais precoces da sinalização celular, a AII, atuando através da cascata JAK-2/IRS-1/PI3-quinase, JNK e ERK, provoca a fosforilação em serina e a conseqüente inibição de elementos-chave da via de sinalização da Ins. Finalmente, a AII induz a expressão da proteína regulatória SOCS-3, que impõe um controle mais tardio sobre o sinal de Ins. Esta revisão discute os avanços mais recentes neste campo e a importância dessa interação molecular na fisiopatologia e na associação clínica de DM e HA.

Insulin (Ins) and angiotensin II (AII) play pivotal roles in the control of two vital and closely related systems: the metabolic and the circulatory, respectively. A failure in the proper action of each of these hormones results, to a variable degree, in the development of two highly prevalent and commonly overlapping diseases - diabetes mellitus (DM) and hypertension (AH). In recent years, a series of studies has revealed a tight connection between the signal transduction pathways that mediate Ins and AII actions in target tissues. This molecular cross-talk occurs at multiple levels and plays an important role in phenomena that range from the action of anti-hypertensive drugs to cardiac hypertrophy and energy acquisition by the heart. At the extracellular level, the angiotensin-converting enzyme controls AII synthesis but also interferes with Ins signaling through the proper regulation of AII and the accumulation of bradykinin. At an early intracellular level, AII, acting through JAK-2/IRS-1/PI3-kinase, JNK and ERK, may induce the serine phosphorylation and inhibition of key elements of the Ins-signaling pathway. Finally, by inducing the expression of the regulatory protein SOCS-3, AII may impose a late control on the Ins signal. This review will focus on the main advances obtained in this field and will discuss the implications of this molecular cross-talk in the common clinical association between DM and AH.

Importância e tratamento do diabete melito e da hiperglicemia no infarto agudo do miocárdio / Importance and management of diabetes and hyperglycemia in the setting of myocardial infarction

A presença de hiperglicemia em pacientes internados por infarto agudo do miocárdio é comum e pode ser conseqüência da descompensação de diabete melito, da liberação de hormônios de estresse ou do uso de drogas que agravam a resistência à insulina. A hiperglicemia durante o infarto agudo do miocárdio é considerada fator de mau prognóstico evolutivo, tanto em diabéticos como em não-diabéticos. Dessa forma, grandes estudos clínicos recomendam que esta seja tratada de forma intensiva, a fim de reduzir a morbidade e a mortalidade de pacientes com infarto agudo do miocárdio. Nesta revisão serão abordados os principais estudos epidemiológicos, a fisiopatologia e o tratamento da hiperglicemia na vigência de infarto agudo do miocárdio.

Mecanismos moleculares de resitência à insulina na síndrome metabólica / Molecular mechanisms for insulin resistance in the metabolic syndrome

A insulina é um hormônio anabólico com efeitos metabólicos potentes. Os eventos que ocorrem após a ligação da insulina são específicos e estritamente regulados. Definir as etapas que levam à especificidade desse sinal representa um desafio para as pesquisas bioquímicas, todavia podem resultar no desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para pacientes que sofrem de estados de resistência à insulina, especialmente a síndrome metabólica, que compreende o diabetes do tipo 2. O receptor de insulina pertence a uma família de receptores de fatores de crescimento que têm atividade tirosina quinase intrínseca. Após a ligação da insulina, o receptor sofre autofosforilação em múltiplos resíduos de tirosina. Isso resulta na ativação da quinase do receptor e na conseqüente fosforilação em tirosina de uma família de substratos do receptor de insulina (IAS). De forma similar a outros fatores de crescimento, a insulina usa fosforilação e interações proteína-proteína como ferramentas essenciais para transmitir o sinal. Dessa forma, o sinal é transmitido do receptor ao efetor final, promovendo a translocação de vesículas contendo transportadores de glicose (GLUT4) do conteúdo intracelular para a membrana plasmática, a ativação da síntese de glicogênio e de proteínas, e a transcrição de genes específicos.

Resistência à insulina, diabetes e hipertensão - Bases fisiopatológicas / Insulin resistance, diabetes and hypertension - Physiopathologic basis

Estudos epidemiológicos demonstram forte associação entre resistência à insulina, hipertensão e morbidade cardiovascular. A insulina, além de seus efeitos metabólicos, exerce efeitos cardiovasculares mediados pelo sistema nervoso simpático e pela via do óxido nítrico (NO). Em situações normais, a insulina ativa a produção de NO em células endoteliais através de um mecanismo dependente da fosfatidilinositol (PI) 3-quinase, com ativação da Akt e subseqüente fosforilação da óxido nítrico sintase endotelial (eNOS ou NOS3) em resíduos de serina, levando ao aumento da produção local de NO. As ações da insulina no sistema cardiovascular estão reduzidas em diversos estados de resistência à insulina, como o diabetes tipo 2, e a hipótese mais aceita atualmente para explicar a associação observada entre hipertensão arterial e resistência à insulina é a disfunção endotelial gerada por um bloqueio seletivo na via da PI3-quinase/Akt/eNOS no endotélio

Bases genéticas da resistência à insulina, da síndrome metabólica e do diabetes melito tpo 2 / The genetic basis of insulin resistance, metaboilc syndrome and type 2 diabetes mellitus

Acredita-se atualmente que o diabetes tipo 2 ocorra em indivíduos geneticamente predispostos e expostos a uma série de influências ambientais, que precipitam o início da doença. O padrão de herança do diabetes melito tipo 2 é complexo e provavelmente poligênico. Apesar dos esforços, apenas alguns genes têm sido consistentemente relacionados a maior suscetibilidade à doença

Estudo da liberação renal de glicose em coelhos submetidos a hepatectomia total funcional e infusão de noradrenalina / Study of renal glucose release in rabbits submitted to total functional hepatectomy and norepinephrine infusion

AIM: To study the possible endogenous sources of glucose in the absence of the liver (equivalent to the anhepatic period of liver transplantation). MATERIAL AND METHODS: A experimental model of total functional hepatectomy in anesthetized rabbits was developed. The aorta and the right renal vein were catheterised in order to collect blood samples to measure glucose contents. The animals were divided into two groups: group 1, 5 animals underwent only norepinephrine infusion; group 2, 15 animals underwent norepinephrine infusion and submitted to total functional hepatectomy. RESULTS: In group 2, before the hepatectomy, arterial glucose levels were higher than venous ones and after the liver removal, the venous levels became higher than the arterial ones. This pattern showed an inversion in the glycemic curves. In group 1 this pattern was not observed. CONCLUSION: The glycemic curves behavior observed in group 2 its not due to norepinephrine infusion, but represents renal glucose release after total functional hepatectomy

Determination of glucose levels using dried filter paper blood spots: new perspective in home monitoring

We present a method for the determination of blood glucose using dried filter paper blood sports. To validade this method, we compared our results using filter paper and simultaneously collected venous blood. We demonstrated that there is a linear relationship between the filter paper glucose levels and those determined in whole blood (r+0.98). There was no significant difference between the results of the two methods (p>0.05). This method is a cheap alternative which may improve the control of diabetes mellitus, and may also be very useful in the diagnosis of postprandial hypoglycemia and other special situations.

Peripheral glucose and potassium transport after glucose ingestion in normal subjects

This study was designed to qualify forearm potassium uptake or release in the postabsorptive state and after an oral glucose challenge, and if there is association of potassium uptake with glucose and free fatty acids(FFA) metabolism in peripheral tissues of normal subjects. Nine helathy volunteers (4M and 5F) were stidied after an overnight fast (12-14 h) and during 3 hours after ingestion of 75 g of glucose. The forearm glucose uptake rat reached the maximum at 60 minutes (0.985 mg/100 ml forearm.min), declining to the basal levels at the end of the 3 h of study. Although heterogeneously in the postabsorptive state, potassium moves out of the forearm muscle into the venous blood in normal individuals. After glucose ingestion, the potassium release diminished and there was also potassium uptake during the last hour of the study. The arterial FFA levels decreased significantly after the glucose liad. In conclusion, the results of this study showed that in peripheral tissues: 1) during the first 2 h after the ingestion of 75 g of glucose ther was a reduction in potassium release; 2) potassium uptake only occurred in the last hour when insulin levels were slightly higher, plasma glucose were similar and FFA were lower than in the postabsorptive period; 3) there was a clear dissociation between potassium and glucose uptake