High-intensity interval training (treadmill) effects in myokines and endoplasmic reticulum stress of calf muscles in obese mice / Efectos del entrenamiento interválico de alta intensidad (trotadora) en miocinas y estrés del retículo endoplasmático de los músculos surales en ratones obesos

SUMMARY: Obesity is commonly associated with chronic tissue inflammation and skeletal muscle dysfunction. The study aimed to investigate the effects of High-Intensity Interval training (HIIT) on myokines and endoplasmic reticulum (ER) stress of diet- induced obese (DIO) mice. Three-month-old C57BL/6 male mice were fed a control (C) diet (n=20) or a high-fat (HF) diet (n=20) for 16 weeks. Then, half of the groups underwent HIIT (treadmill running) for an additional four weeks. HIIT increased calf muscles' contribution to BW (+24 %) and reduced weight gain in HF/HIIT than in HF (-120 %). Intramuscular fat accumulation was observed in HF and HF/ HIIT. Peak velocity was higher in HF/HIIT compared to HF (+26 %). Plasma insulin did not change, but glycemia was lower in HF/HIIT than in HF (-30 %). Fndc5 (+418 %) and Irisin (+72 %) were higher in HF/HIIT than in HF. Muscle Fgf21 was higher in HF/HIIT compared to HF (+30 %). In addition, NfKb (-53 %) and Tnfa (-63 %) were lower in HF/HIIT than in HF. However, Il1b (-86 %), Il6 (- 48 %), Il7 (-76 %), and Il15 (-21 %) were lower in HF/HIIT than in HF. Finally, HIIT reduced ER stress in HF/HIIT compared to HF: Atf4, -61 %; Chop, -61 %; Gadd45, -95 %. In conclusion, HIIT leads to weight loss and avoids muscle depletion. HIIT improves blood glucose, Irisin-Fndc5, and peak velocity. In addition, HIIT mitigates muscle inflammation and ER stress.

La obesidad es asociada comúnmente con inflamación tisular crónica y disfunción del músculo esquelético. El estudio tuvo como objetivo investigar los efectos del entrenamiento de intervalos de alta intensidad (HIIT) en las mioquinas y el estrés del retículo endoplásmico (ER) de ratones obesos inducidos por dieta (DIO). Se alimentó a ratones macho C57BL/6 de tres meses de edad con una dieta control (C) (n=20) o una dieta rica en grasas (HF) (n=20) durante 16 semanas. Luego, la mitad de los grupos se sometieron a HIIT (carrera en una trotadora) durante cuatro semanas más. HIIT aumentó la contribución de los músculos de la pantorrilla al BW (+24 %) y redujo el aumento de peso en HF/HIIT en HF (-120 %). Se observó acumulación de grasa intramuscular en HF y HF/HIIT. La velocidad máxima fue mayor en HF/HIIT en comparación con HF (+26 %). La insulina plasmática no cambió, pero la glucemia fue menor en HF/HIIT que en HF (-30 %). Fndc5 (+418 %) e Irisin (+72 %) fueron mayores en HF/HIIT que en HF. El Fgf21 muscular fue mayor en HF/ HIIT en comparación con HF (+30 %). Además, NfKb (-53 %) y Tnfa (-63 %) fueron menores en HF/HIIT que en HF. Sin embar- go, Il1b (-86 %), Il6 (-48 %), Il7 (-76 %) e Il15 (-21 %) fueron más bajos en HF/HIIT que en HF. Finalmente, HIIT redujo el estrés de RE en HF/HIIT en comparación con HF: Atf4, -61 %; Picar, - 61 %; Gadd45, -95 %. En conclusión, HIIT conduce a la pérdida de peso y evita el agotamiento muscular. HIIT mejora la glucosa en sangre, Irisin-Fndc5 y la velocidad máxima. Además, HIIT mitiga la inflamación muscular y el estrés ER.

The morphological challenge in determining nuclear size and shape in anatomopathological neoplasia analysis / El desafío morfológico en la determinación del tamaño y forma nuclear en el análisis anatomopatológico de neoplasias

SUMMARY: From 1984 stereology was added to unbiased methods and procedures, i.e., counts became more reliable studying morphological images in a random and uniform isotropic way. Therefore, the orientation and sectioning methods adapted to stereological quantification are essential. A critical quantitative subject in practical pathology concerns diagnosing and classifying neoplasias. Pathologists evaluated different types of tumors by determining the nuclear roundness factor (NRF). NRF is calculated by the ratio between the nuclear radius obtained from the area and the perimeter. However, NRF is biased data because it depends on the sectioning orientation, nuclei shape, and section thickness. The stereology proposed an unbiased alternative to assess the nucleus from tumor cells, counteracting NRF quantitatively. Therefore, the volume-weighted mean nuclear volume has been used to prognostic tumors in several organs. In urology, this was used, for example, to study primary carcinoma of the bladder, renal and prostatic carcinomas.

RESUMEN: A partir de 1984 se agregó la estereología a los métodos y procedimientos sin distorción, es decir, los conteos se volvieron más confiables al estudiar imágenes morfológicas de forma aleatoria e isotrópica uniforme. Por tanto, los métodos de orientación y seccionamiento adaptados a la cuantificación estereológica son fundamentales. Un tema cuantitativo crítico en la patología práctica se refiere al diagnóstico y clasificación de las neoplasias. Los patólogos evaluaron diferentes tipos de tumores determinando el factor de redondez nuclear (NRF). NRF se calcula por la relación entre el radio nuclear obtenido del área y el perímetro. Sin embargo, NRF son datos distorsionados debido a que dependen de la orientación de la sección, la forma de los núcleos y el grosor de la sección. La estereología propuso una alternativa imparcial para evaluar el núcleo de las células tumorales, contrarrestando cuantitativamente el NRF. Por lo tanto, el volumen nuclear medio ponderado se ha utilizado para pronosticar tumores en varios órganos. En urología, esto se utilizó, por ejemplo, para estudiar el carcinoma primario de vejiga, carcinomas renales y prostáticos.

Mice as an animal model for the study of adipose tissue and obesity / Ratones como modelo animal para el estudio del tejido adiposo y la obesidad

SUMMARY: The study of adipose tissue has gained increasing importance in the biomedical area due to its implications for health and obesity. Obesity is a situation of great concern mainly in the Western world due to its high prevalence and morbidity. Experimental studies on obesity often need a model where it is possible to carry out experiments, drug testing, and other therapeutic procedures, which are typically not possible in humans. Although several animals are used for obesity studies, rodents are by far the most used animals, and among rodents, mice are particularly indicated for this investigation. This mini review will introduce the challenging classification of obesity in rodents, paralleling human obesity, defining and classifying what an obese mouse is. The text will differentiate between white adipose tissue (WAT, aimed at endocrine secretion and lipogenesis) and brown adipose tissue (BAT, aimed at thermogenesis) and describe the browning process of white adipocytes in an adaptation to increase thermogenesis. The text will also describe the various types of body fat in mice with their differences and indications for investigation and teach how to recognize and dissect these fats. At the end of this introductory reading, the young researcher is expected to have acquired sufficient knowledge to start an experimental investigative project on obesity.

RESUMEN: El estudio del tejido adiposo ha ganado una importancia creciente en el área biomédica por sus implicaciones para la salud y la obesidad. La obesidad es una situación de gran preocupación, principalmente, en el mundo occidental debido a su alta prevalencia y morbilidad. Los estudios experimentales sobre la obesidad a menudo necesitan un modelo en el que sea posible realizar experimentos, pruebas de drogas y otros procedimientos terapéuticos, que normalmente no son posibles en humanos. Aunque se utilizan varios animales para estudios de obesidad, los roedores son, con mucho, los animales más utilizados y, entre los roedores, los ratones están especialmente indicados para esta investigación. Esta mini revisión presenta la desafiante clasificación de la obesidad en roedores, en paralelo con la obesidad humana, definiendo y clasificando qué es un ratón obeso. El texto diferencia entre tejido adiposo blanco (WAT, destinado a la secreción endocrina y lipogénesis) y tejido adiposo marrón (BAT, destinado a la termogénesis) y describe el proceso de pardeamiento de los adipocitos blancos en una adaptación para aumentar la termogénesis. El texto también describe los diversos tipos de grasa corporal en ratones con sus diferencias e indicaciones para la investigación y enseña cómo reconocer y diseccionar estas grasas. Al final de esta lectura introductoria, se espera que el joven investigador haya adquirido los conocimientos suficientes para iniciar un proyecto de investigación experimental sobre la obesidad.

Liver structural injury in leptin-deficient (ob/ob) mice: lipogenesis, fibrogenesis, inflammation, and apoptosis / Lesión estructural del hígado en ratones con deficiencia de leptina (ob/ob): lipogénesis, fibrogénesis, inflamación y apoptosis

SUMMARY: Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) might progress the steatosis to nonalcoholic steatohepatitis (NASH), reaching a cirrhosis state and possibly hepatocellular carcinoma. The liver of three-month-old C57BL/6J mice (wild-type, WT group, n=10) and leptin- deficient obese mice (ob/ob group, n=10) were studied, focusing on the mechanisms associated with the activation of the hepatic stellate cells (HSCs) and pro-fibrogenesis. The obese ob/ob animals' liver showed steatosis, increased lipogenesis gene expressions, inflammation, increased pro-inflammatory gene expressions, inflammatory infiltrate, and potential apoptosis linked to a high Caspase 3 expression. In ob/ob mice, liver sections were labeled in the fibrotic zones by anti-alpha-smooth muscle actin (alpha-SMA) and anti-Reelin, but not in the WT mice. Moreover, the alpha-SMA gene expression was higher in the ob/ob group's liver than the WT group. The pro-fibrogenic gene expressions were parallel to anti- alpha-SMA and anti-Reelin immunofluorescence, suggesting HSCs activation. In the ob/ob animals, there were increased gene expressions involved with lipogenesis (Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma, Cell death-inducing DFFA-like effector-c, Sterol regulatory element-binding protein-1c, and Fatty acid synthase), pro-fibrogenesis (Transforming growth factor beta1, Smad proteins- 3, Yes-associated protein-1, Protein platelet-derived growth factor receptor beta), pro-inflammation (Tumor necrosis factor-alpha, and Interleukin-6), and apoptosis (Caspase 3). In conclusion, the results in obese ob/ob animals provide a clue to the events in humans. In a translational view, controlling these targets can help mitigate the hepatic effects of human obesity and NAFLD progression to NASH.

RESUMEN: La enfermedad del hígado graso no alcohólico (HGNA) puede progresar de la esteatosis a esteatohepatitis no alcohólica (ENA), alcanzando un estado de cirrosis y posiblemente carcinoma hepatocelular. Se estudió el hígado de ratones C57BL / 6J de tres meses de edad (tipo salvaje, grupo WT, n = 10) y ratones obesos con deficiencia de leptina (grupo ob/ob, n = 10), centrándose en los mecanismos asociados con la activación de las células estrelladas hepáticas (HSC) y profibrogénesis. El hígado de los animales obesos ob/ob mostró esteatosis, aumento de la expresión génica de la lipogénesis, inflamación, aumento de la expresión génica proinflamatoria, infiltrado inflamatorio y posible apoptosis ligada a una alta expresión de Caspasa 3. En ratones ob/ob, las sec- ciones de hígado se marcaron en las zonas fibróticas con anti-alfa- actina de músculo liso (alfa-SMA) y anti-Reelin, pero no en los ratones WT. Además, la expresión del gen alfa-SMA fue mayor en el hígado del grupo ob/ob que en el grupo WT. Las expresiones génicas profibrogénicas fueron paralelas a la inmunofluorescencia anti-alfa-SMA y anti-Reelin, lo que sugiere la activación de las HSC. En los animales ob/ob, hubo un aumento de las expresiones génicas involucradas con la lipogénesis (receptor activado por proliferador de peroxisoma gamma, efector c similar a DFFA inductor de muerte celular, proteína de unión al elemento regulador de esterol-1c y sintasa de ácidos grasos), pro-fibrogénesis (factor de crecimiento transformante beta 1, proteínas Smad-3, proteína-1 asociada a Yes, receptor beta del factor de crecimiento derivado de plaquetas de proteínas), proinflamación (factor de necrosis tumoral alfa e interleucina-6) y apoptosis (caspasa 3). ). En conclusión, los resultados en animales obesos ob/ob proporcionan una pista de los eventos en humanos. Desde un punto de vista traslacional, el control de estos objetivos puede ayudar a mitigar los efectos hepáticos de la obesidad humana y la progresión de HGNA a ENA.

Hepatic mitochondria in diet-induced obese mice (stereology and molecular analysis) / Mitocondrias hepáticas en ratones obesos inducidos por la dieta (estereología y análisis molecular)

SUMMARY: The world population is going through an obesity epidemic that has severe consequences for the health system. This study focused on studying hepatic mitochondria in obese animals induced by a high-fat (HF) diet and used the model-based stereology in electron micrographs for the quantitative study. Besides, the gene expressions of molecular markers of mitochondrial biogenesis carnitine palmitoyltransferase 1a (Cpt 1α), mitochondrial transcription factor a (Tfam), uncoupling protein 3 (Ucp 3), and nuclear respiratory factor 1 (Nrf 1) were analyzed. The HF diet caused a weight gain of +1820 % comparing the control group (C) with the HF group (from 0.32±0.31 g to 5.5±0.39 g, P<0.001). The HF group showed fat droplets in the hepatocyte cytoplasm (steatosis) and less dense and large mitochondria in transmission electron microscopy. The mitochondria size (cross-section) did not show a significant difference between the groups C and HF. However, the mitochondria numerical density per area was 30 % less, the mitochondrial surface density (outer membrane) was 20 % less, and the mitochondrial volume density was 22 % less in the HF group than the C group. The gene expressions of molecular markers of mitochondrial biogenesis Cpt 1α, Tfam, Ucp 3, and Nrf 1 decreased in the HF group compared to the C group. The quantitative results match perfectly with the molecular ones of mitochondrial biogenesis markers. In the future, it will be crucial to verify if and how these data recover with the reduction of obesity, which would be of significant interest given the current obesity epidemic that affects the world population.

RESUMEN: La población mundial atraviesa una epidemia de obesidad que tiene graves consecuencias para el sistema de salud. Este estudio se centró en el análisis de las mitocondrias hepáticas en animales obesos inducidos por una dieta alta en grasas (HF) y utilizó la estereología basada en modelos en micrografías electrónicas para el estudio cuantitativo. Además, se analizaron las expresiones génicas de los marcadores moleculares de la biogénesis mitocondrial carnitina palmitoiltransferasa 1a (Cpt 1α), factor de transcripción mitocondrial a (Tfam), proteína desacoplante 3 (Ucp 3) y factor respiratorio nuclear 1 (Nrf 1). La dieta HF provocó un aumento de peso de +1820 % comparando el grupo de control (C) con el grupo HF (de 0,32 ± 0,31 g a 5,5 ± 0,39 g, P <0,001). El grupo HF mostró gotas de grasa en el citoplasma de los hepatocitos (esteatosis) y mitocondrias menos densas y grandes en la microscopía electrónica de transmisión. El tamaño de las mitocondrias (sección transversal) no mostró una diferencia significativa entre los grupos C y HF. Sin embargo, la densidad numérica de mitocondrias por área fue 30% menor, la densidad de superficie mitocondrial (membrana externa) fue 20 % menor y la densidad de volumen mitocondrial fue 22 % menor en el grupo HF que en el grupo C. Las expresiones génicas de los marcadores moleculares de la biogénesis mitocondrial Cpt 1α, Tfam, Ucp 3 y Nrf 1 disminuyeron en el grupo HF en comparación con el grupo C. Los resultados cuantitativos coinciden perfectamente con los moleculares de los marcadores de biogénesis mitocondrial. En el futuro, será crucial verificar si estos datos se recuperan y cómo se recuperan con la reducción de la obesidad, lo que sería de gran interés dada la actual epidemia de obesidad que afecta a la población mundial.

Nutritional research and fetal programming: parental nutrition influences the structure and function of the organs / Investigación nutricional y programación fetal: la nutrición parental influye en la estructura y función de los órganos

SUMMARY: Rodents are animals extensively used in biomedical and nutrition research, a necessary step before the research in humans. The composition and type of administration of the experimental diets are relevant and should be thought, considering each type of animal used in the research. It is particularly important to consider, among others, the metabolic differences between species and food needs in macro- and micronutrients to avoid possible bias. The American Institute of Nutrition (AIN) made recommendations for rodents, adapted to the period of growth (AIN-93G), which are pivotal in fetal programming studies. The experiments can be compared among different studies and better translated into humans, considering these limitations in the nutrition of parents and offspring. The review addresses different compositions of experimental food for rodents during development with the ability to induce fetal programming in the offspring and chronic diseases in adulthood due to the nutrition of the mother and father. The 'developmental origins of health and disease' (DOHaD) concept due to maternal nutrition is commented considering the protein restriction, vitamin D restriction, obesity, and intake of fructose or fish-oil. The 'paternal origins of health and disease transmission' (POHaD), because of the nutritional state of the father, were also analyzed in the review, primarily considering the obesity of the father. The review proposes some diet compositions to experimental research considering varied nutritional situations, hoping to assist young researchers or researches not familiar with experimental diet manipulations in the elaboration of the projects.

RESUMEN: Los roedores son animales utilizados frecuentemente en la investigación biomédica y nutricional, un paso necesario antes de la investigación en humanos. La composición y el tipo de administración de las dietas experimentales son relevantes y se debe considerar cada tipo de animal utilizado en los estudios. Es particularmente importante considerar las diferencias metabólicas entre las especies y las necesidades alimentarias de macro y micronutrientes para evitar posibles sesgos. El Instituto Americano de Nutrición (AIN) estableció recomendaciones para los roedores, adaptadas al período de crecimiento (AIN-93G), que son fundamentales en los estudios de programación fetal. Los experimentos se pueden comparar entre diferentes estudios y aplicar en humanos, considerando estas limitaciones en la nutrición de padres e hijos. La revisión aborda diferentes composiciones de alimentos para estudios experimentales en roedores durante su desarrollo, con la capacidad de inducir programación fetal en la descendencia y enfermedades crónicas en la adultez, considerando la nutrición de los padres. El concepto de 'orígenes del desarrollo de la salud y la enfermedad' (DOHaD) debido a la nutrición materna se comenta considerando la restricción de proteínas, la restricción de vitamina D, la obesidad y la ingesta de fructosa o aceite de pescado. Los 'orígenes paternos de la salud y transmisión de enfermedades' (POHaD), debido al estado nutricional del padre, también fueron analizados considerando principalmente la obesidad del padre. La revisión propone algunas composiciones dietéticas a la investigación experimental considerando situaciones nutricionales variadas, con la esperanza de ayudar a jóvenes investigadores o investigadores no familiarizados con las manipulaciones experimentales de la dieta en la elaboración de los proyectos.

Commentary on mitochondrial stereology in transmission electron microscopy / Comentario sobre estereología mitocondrial en microscopía electrónica de transmisión

Mitochondria (m) are responsible for the energy availability of cells, and their analysis is indicated for example, in studies related to metabolism and oxidative stress. The direct measurement of mitochondria (morphometry) is biased because of the section obliquity and position relative to the mitochondria length (non-equatorial cut). Therefore, stereology is an appropriate technique to evaluate mitochondria. However, before beginning the study, it is necessary to consider the premises to obtain random and uniform samples to be analyzed stereology. Mitochondria must have the chance to appear in all the possibilities of cut and orientation in the micrographs. The number of micrographs to be analyzed will depend on the distribution and occupation of mitochondria in the cell. After this is resolved, a proposal is the estimation of the following stereological data: volume density (Vv), surface density (Sv), and mean cross-sectional area (A). Overlapping a known test area at each micrograph, the density by area of mitochondria is estimated (NAT). Vv [m] can easily be estimated by point-counting (Vv = Pp/PT; Pp are the points hitting the structure, PT are the number of points of the test system). Sv is estimated overlaying a test-line (LT) on the micrographs and counting the intersections of the lines (I) with the outer membrane (om), inner membrane (im), and crests (c), thus, Sv [om], Sv [im], Sv [c] (Sv = 2I / LT). A [m] is obtained as the ratio: A = Vv / 2NAT.

Las mitocondrias (m) son responsables de la disponibilidad de energía de las células, y su análisis está indicado, por ejemplo, en estudios relacionados con el metabolismo y el estrés oxidativo. La medición directa de las mitocondrias (morfometría) está sesgada debido a la oblicuidad de la sección y la posición relativa a la longitud de las mitocondrias (corte no ecuatorial). Por lo tanto, la estereología es una técnica apropiada para evaluar las mitocondrias. Sin embargo, antes de comenzar el estudio, es necesario considerar las premisas para obtener muestras aleatorias y uniformes para analizar estereológicamente. Es esencial que las mitocondrias tengan la posibilidad de aparecer en todas las posibilidades de corte y orientación en las micrografías. El número de micrografías que se analizarán dependerá de la distribución y ocupación de las mitocondrias en la célula. Una vez resuelto esto, una propuesta es la estimación de los siguientes datos estereológicos: densidad de volumen (Vv), densidad de superficie (Sv) y área de sección transversal media (A). Superponiendo un área de prueba conocida en cada micrografía, se estima la densidad por área de mitocondrias (NAT). Vv [m] se puede estimar fácilmente contando puntos (Vv = Pp / PT; Pp son los puntos que llegan a la estructura, PT son el número de puntos del sistema de prueba). Sv se estima superponiendo una línea de prueba (LT) en las micrografías y contando las intersecciones de las líneas (I) con la membrana externa (om), la membrana interna (im) y las crestas (c), por lo tanto, Sv [om], Sv [im], Sv [c] (Sv = 2I / LT). A [m] se obtiene como la relación: A = Vv / 2NAT.

Pancreatic islet stereology: estimation of beta cells mass / Estereología de los islotes pancreáticos: estimación de la masa de células beta

Obesity and its comorbidities are becoming epidemic in the Western world. Beta cell mass estimation is an important indicator to track the progression of insulin resistance/type 2 diabetes, particularly in experimental studies, where it can be performed with stereological tools in an unbiased way. In this work, we present a simple protocol that can contribute to doing the practice of estimating the mass of beta cells more frequent and reproducible. As with any quantitative study, the necessary precautions regarding sampling and randomness must be respected.

La obesidad y sus comorbilidades se están convirtiendo en una epidemia en el mundo occidental. La estimación de la masa de células beta es un indicador importante para rastrear la progresión de la resistencia a la insulina/diabetes tipo 2, particularmente en estudios experimentales, donde se puede realizar con herramientas estereológicas de manera imparcial. En este trabajo presentamos un protocolo simple que puede contribuir a que la práctica de estimar la masa de células beta sea más frecuente y reproducible. Como en cualquier estudio cuantitativo, deben respetarse las precauciones necesarias con respecto al muestreo y la aleatoriedad.

Efectos metabólicos del consumo excesivo de fructosa añadida / Metabolic effects of excessive fructose consumption added

El consumo de fructosa ha aumentado en los últimos 50 años por la incorporación a la dieta de jarabe de maíz alto en fructosa (JMAF), presente en productos industrializados, como las bebidas azucaradas. Se puede asociar la ingesta de fructosa en altas concentraciones con el aumento de la obesidad y trastornos metabólicos. La fructosa, un azúcar natural que se encuentra en muchas frutas, se consume en cantidades significativas en las dietas occidentales. En cantidades iguales, es más dulce que la glucosa o la sacarosa y, por lo tanto, se usa comúnmente como edulcorante. Debido al incremento de obesidad entre la población joven y general y a los efectos negativos que puede tener a corto y largo plazo es importante considerar de donde provienen las calorías que se ingieren diariamente. Esta revisión describirá la relación entre el consumo de fructosa en altas concentraciones y el riesgo de desarrollar obesidad, resistencia a la insulina, lipogenesis de novo e inflamación.

The consumption of fructose has increased in the last 50 years due to the incorporation into the diet of high fructose corn syrup (HFCS), present in industrialized products, such as sugary drinks. The intake of fructose in high concentrations can be associated with the increase of obesity and metabolic disorders. Fructose, a natural sugar found in many fruits, is consumed in significant quantities in Western diets. In equal amounts, it is sweeter than glucose or sucrose and, therefore, is commonly used as a sweetener. Due to the increase of obesity among the young and general population and the negative effects that can have in the short and long term it is important to consider where the calories that are ingested daily come from. This review will describe the relationship between fructose consumption in high concentrations and the risk of developing obesity, insulin resistance, de novo lipogenesis, nonalcoholic fatty liver, inflammation and metabolic syndrome.

Ontogenetic and phylogenetic allometry (bivariate and multivariate) for young morphologists / Alometría ontogenética y filogenética (bivariada y multivariada) para jóvenes morfólogos

The current young morphologist has a background in cellular and molecular biology, where the production of knowledge is very intense and rapid. However, as demonstrated in this review, quantitative methods in morphology, especially allometry, may be significant in demonstrating relationships between size and shape, ontogeny, and phylogeny. These themes are essential to the morphologist and should not be neglected because it improves the morphologists capacity for criticism and proposing projects. In this text, both ontogenetic and phylogenetic allometries in bivariate and multivariate studies are commented. Therefore, it is an initial text for those who have not yet been introduced to the topic, which gives the basis for being increased in the future, with more specific literature.

El joven morfólogo actual tiene una formación en biología celular y molecular, donde la producción de conocimiento es muy intensa y rápida. Sin embargo, como expusimos en esta revisión, métodos cuantitativos en morfología, en especial la alometría, pueden ser significantes en demostrar relaciones entre el tamaño y la forma, la ontogenia y la filogenia. Estos temas son importantes para el morfólogo y no deben ser descuidados porque mejora la capacidad de crítica y la propuesta de proyectos. En este texto, presentamos la alometría ontogenética y la filogenética, en estudios bivariados y multivariados. Por lo tanto, es un texto inicial para quienes aún no se han introducido al tema y que dará las bases para ser acrescentado en el futuro, con literatura más específica.

Rol del consumo de alcohol y antioxidantes sobre la metilación global del ADN y cáncer / Role of alcohol consumption and antioxidants on global methylation of DNA and cancer

RESUMEN: El alcoholismo es una enfermedad crónica recidivante asociada a disfunción psicológica, social y física. El alcohol no sólo es una droga adictiva, también produce alteraciones en las actividades y funciones de múltiples sistemas y órganos. Actualmente, diversos estudios demuestran que el ambiente puede modular la expresión génica del ADN mediante mecanismos epigenéticos, sugiriendo de esta manera, que el consumo de alcohol es un factor que puede alterar los patrones epigenéticos y, por lo tanto, los niveles de expresión génica. La metilación del ADN es un proceso epigenético que participa en la regulación de la expresión génica, impidiendo la unión de factores de transcripción y propiciando la estructura cerrada de la cromatina. En este sentido, los cambios en la metilación del ADN se reconocen como una de las formas más comunes de alteración molecular en la dependencia al alcohol y los procesos neoplásicos humanos. El alcohol puede ser un factor importante en la iniciación del cáncer, aumentando la expresión de ciertos oncogenes o reprimiendo la capacidad de las células para reparar el ADN, lo que aumenta la probabilidad de que se produzcan mutaciones oncogénicas. Sin embargo, los mecanismos exactos de la patogénesis del cáncer ligada al consumo de alcohol aún permanecen sin ser dilucidados. Por lo anterior, el objetivo de la presente revisión fue describir los mecanismos de metilación del ADN y su relación con el consumo de alcohol y cáncer.

SUMMARY: Alcoholism is a chronic relapsing disease associated with psychological, social and physical dysfunction. Alcohol is not only an addictive substance, it also alters action and function of multiple systems and organs. Currently, several studies show that the environment can modulate gene expression of DNA by epigenetic mechanisms, thereby suggesting that alcohol consumption is a factor that can alter epigenetic patterns and therefore, the levels of gene expression. DNA methylation is an epigenetic process, that is a part of gene expression regulation preventing binding of transcription factors and encouraging the closed structure of chromatin. In this sense, changes in DNA methylation are recognized as one of the most common forms of molecular alteration in alcohol dependence and human neoplastic processes. Alcohol can be an important factor in activating the cancer by increasing the expression of certain oncogenes or repressing the ability of cells to repair DNA, which increases the likelihood of oncogenic mutations. However, the exact mechanisms of the pathogenesis of cancer linked to alcohol consumption remain unclear. Therefore, the objective of this review was to describe the mechanisms of DNA methylation and its relation to alcohol consumption and cancer.

Obese fathers lead to an altered metabolism and obesity in their children in adulthood: review of experimental and human studies / Pais obesos levam a metabolismo alterado e obesidade em seus filhos na idade adulta: revisão de estudos experimentais e humanos

Abstract Objective: To discuss the recent literature on paternal obesity, focusing on the possible mechanisms of transmission of the phenotypes from the father to the children. Sources: A non-systematic review in the PubMed database found few publications in which paternal obesity was implicated in the adverse transmission of characteristics to offspring. Specific articles on epigenetics were also evaluated. As the subject is recent and still controversial, all articles were considered regardless of year of publication. Summary of findings: Studies in humans and animals have established that paternal obesity impairs their hormones, metabolism, and sperm function, which can be transmitted to their offspring. In humans, paternal obesity results in insulin resistance/type 2 diabetes and increased levels of cortisol in umbilical cord blood, which increases the risk factors for cardiovascular disease. Notably, there is an association between body fat in parents and the prevalence of obesity in their daughters. In animals, paternal obesity led to offspring alterations on glucose-insulin homeostasis, hepatic lipogenesis, hypothalamus/feeding behavior, kidney of the offspring; it also impairs the reproductive potential of male offspring with sperm oxidative stress and mitochondrial dysfunction. An explanation for these observations (human and animal) is epigenetics, considered the primary tool for the transmission of phenotypes from the father to offspring, such as DNA methylation, histone modifications, and non-coding RNA. Conclusions: Paternal obesity can induce programmed phenotypes in offspring through epigenetics. Therefore, it can be considered a public health problem, affecting the children's future life.

Resumo Objetivo: Discutir a literatura recente sobre obesidade paterna, focalizando os possíveis mecanismos de transmissão dos fenótipos do pai para os filhos. Fontes: Uma revisão não-sistemática no banco de dados PubMed encontrou poucas publicações com obesidade paterna implicada com a transmissão adversa das características à prole. Artigos específicos sobre epigenética também foram avaliados. Como o assunto é recente e ainda controverso, todos os trabalhos foram considerados independentemente do ano de publicação. Resumo dos achados: Estudos em seres humanos e animais estabeleceram que a obesidade do pai prejudica seus hormônios, metabolismo e função espermática, que pode ser transmitida à prole. Em humanos, a obesidade paterna resulta em resistência à insulina / diabetes tipo 2 e aumento do nível de cortisol no sangue do cordão umbilical, que aumenta os fatores de risco para doença cardiovascular. Notavelmente, existe associação entre a gordura corporal nos pais e a prevalência de obesidade em suas filhas. Em animais, pais obesos condicionam, na prole, a homeostase glicose-insulina, lipogênese hepática, hipotálamo / comportamento alimentar, rim, prejudicam o potencial reprodutivo da prole masculina com estresse oxidativo espermático e disfunção mitocondrial. Uma explicação para estas observações (humanos e animais) é a epigenética, considerada a ferramenta básica para a transmissão de fenótipos do pai à prole, como a metilação do DNA, modificações nas histonas, e RNA não codificante. Conclusões: A obesidade paterna pode induzir fenótipos programados na prole através da epigenética. Portanto, a obesidade paterna pode ser considerada um problema de saúde pública, afetando a vida futura das crianças.

Tips for studies with quantitative morphology (morphometry and stereology) / Consejos para los estudios de morfología cuantitativa (morfometría y estereología)

SUMMARY: The quantitative morphology contributes to making the studies less subjective and reproducible. Quantitative results are analyzed with statistics and should be based on a well-defined sample. Quantitative variables can be 'continuous' or 'discrete.' In this text, the term 'morphometry' is used to design a simpler procedure for measuring structures with a 'ruler.' The term 'stereology' is used in estimating quantities in the 3-dimensional space analyzing 2-D cut sections. Correction factors may be necessary for the retraction and compression of the tissues. In histological sections, the 'caps' of the objects that have been sectioned tangentially are lost when chemical agents remove the paraffin distorting the analysis. Moreover, the analyses based on digital images should consider the same format and the same size (pixels) to all pictures allowing a comparison between groups. Stereology can be 'model-based': points within a frame are counted to estimate the 'volume density' (Vv) of a structure, and intercepts are counted to assess the 'surface density' (Sv). Counting structures within a frame allow estimating the 'length density' (Lv). Newer and more complex 'design-based' procedures are considered unbiased. The key point is that design-based inference does not require assumptions about the material and uses the 'random sampling' approach. The estimation of the number of objects requires a 3-D (volume) probe and therefore the 'disector' technique. This review aimed to contribute to the execution of the project, the correct sampling and the data obtained with morphometry and stereology.

RESUMEN: La morfología cuantitativa contribuye a que los estudios sean menos subjetivos y reproducibles. Los resultados cuantitativos son analizados con estadística y deben basarse en una muestra bien definida. Las variables cuantitativas pueden ser "continuas" o "discretas". En este texto, el término 'morfometría' es usado para diseñar un procedimiento más simple para medir estructuras con una 'regla'. El término "estereología" se usa para estimar cantidades en espacio 3-D analizando secciones de corte en 2-D. Factores de corrección pueden ser necesarios por la retracción y compresión de los tejidos. En secciones histológicas, los "tapones" de las muestras que han sido seccionadas tangencialmente se pierden cuando los agentes químicos eliminan la parafina distorsionando así el análisis. Además, los análisis basados en imágenes digitales deben considerar el mismo formato y el mismo tamaño (píxeles) para todas las imágenes, lo que permite una comparación entre grupos. La estereología puede estar "basada en modelos": los puntos dentro de un marco se cuentan para estimar la "densidad de volumen" (Vv) de una estructura, y las interceptaciones o intersecciones son contadas para evaluar la "densidad de superficie" (Sv). Las estructuras contadas dentro de un marco permiten estimar la 'densidad de longitud' (Lv). Los procedimientos más nuevos y más complejos basados en el diseño se consideran imparciales y objetivos. El punto clave es que el diseño basado en la inferencia no requiere suposiciones acerca del material y utiliza el enfoque de "muestreo aleatorio". La estimación del número de objetos requiere una prueba 3-D (volumen) y, por lo tanto, la técnica "disector". Esta revisión tuvo como objetivo contribuir a la ejecución del proyecto, el muestreo correcto y los datos obtenidos con morfometría y estereología.

Ethanol intake and toxicity: in search of new treatments / Ingesta de etanol y toxicidad: en búsqueda de nuevos tratamientos

Prolonged alcohol consumption has consequences on the liver, producing necrotic precipitates and fibrosis, on the pancreas, causing the pancreatic acini to atrophy and destroying insulin-producing cells, and on the central nervous system (CNS), causing the gray and white matter in the frontal lobes of the brain and cerebellum to atrophy. Generally, alcohol is metabolized via oxidative pathways, where the enzymes alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase participate during its metabolization in the liver and CNS, or via non-oxidative pathways during its metabolization in the pancreas. Ethanol metabolism can produce oxidative stress and tissue damage mediated by free radicals, causing morphological and functional alterations in the liver. In the pancreas, it can cause progressive and irreversible damage affecting the endocrine and exocrine functions, a result of the activation of the stellate cells, which are activated directly by alcohol, causing pancreatic fibrosis. In the CNS ethanol can bind directly to proteins, nucleic acids and phospholipids to develop its pathogenesis. The effects produced by alcohol can be counteracted by supplementation with antioxidants, which reduce the inflammation and areas of focal necrosis in the liver, inhibit the activation of pancreatic stellate cells, and reduce oxidative stress in the CNS. Additionally, in order to reduce the negative effects associated with alcohol consumption, recent studies have suggested the administration of antioxidants as a treatment strategy.

El consumo prolongado de alcohol tiene consecuencias en hígado, produciendo precipitados necróticos y fibrosis; en páncreas, provocando atrofia del acino pancreático y destrucción de las células productoras de insulina, y en Sistema Nervioso Central (SNC) generando atrofia de la sustancia gris y blanca en lóbulos frontales del cerebro y cerebelo. En general, el metabolismo del alcohol se consigue mediante las vías oxidativas, donde participan las enzimas alcohol-deshidrogenasa y aldehído deshidrogenasa durante su metabolización en hígado y SNC; o bien, mediante las vías no oxidativas durante su metabolización en páncreas. El metabolismo del etanol es capaz de producir estrés oxidativo y daño tisular mediado por radicales libres, causando alteraciones morfológicas y funcionales del hígado; en el páncreas, puede causar daño progresivo e irreversible afectando las funciones endocrinas y exocrinas de este órgano producto de la activación de las células estrelladas que son activadas directamente por el alcohol generando fibrosis pancreática; mientras que, en SNC se puede unir directamente a proteínas, ácidos nucleicos y fosfolípidos para desarrollar su patogenia. Los efectos producidos por el alcohol pueden contrarrestarse mediante la suplementación con antioxidantes, que reducen la inflamación y las zonas de necrosis focal en el hígado, inhiben la activación de células pancreáticas estrelladas, y reducen el estrés oxidativo en SNC. Asimismo, para reducir los efectos negativos asociados al consumo de alcohol, estudios recientes han propuesto la administración de antioxidantes como estrategia terapéutica.

Lean vs. obese mice: the ventral prostate revisited / Ratones magros vs. ratones obesos: revisión de la próstata ventral

Obese mice (C57BL/6J-ob/ob) do not express leptin and develops hyperphagia, decreased energy expenditure, obesity, hyperglycemia, hyperinsulinemia, hypothermia, and infertility. Obesity causes reproductive dysfunction with negative impacts on prostatic structure and fertility. We aimed to compare the structure and molecular aspects of the ventral prostate between of lean and obese (ob/ob) mice. Three months old male lean and obese mice had their prostates dissected and prepared for light microscopy and immunofluorescence. In comparison to the lean mouse, the obese mouse showed a substantial structural modification in the ventral prostate starting with an atrophy of the prostate ventral lobe. Histologically, the acini showed a reduction in size, and in the lumen, we found a mixed secretion PAS positive and negative. Epithelial changes consisted of a hypertrophied acinar epithelium with intraepithelial neoplasia focuses. Also, we observed a marked expression of PCNA and Caspase3 in the epithelium indicating even cellular proliferation as cell death. The stroma showed a high activity of the extracellular matrix remodeling with marked deposition of collagen fibers and smooth muscle cells. Around the ventral region, we observed an increase in the presence of adipose tissue. The expressions of interleukin 6 and tumor necrosis factor alpha were present in the ventral prostate of the obese mice indicating inflammation. In conclusion, obesity negatively modulates prostate in ob/ob mice, directly affecting cellular and structural mechanisms necessary for the maintenance of prostate and reproductive structure.

Los ratones obesos (C57BL / 6J-ob / ob) no expresan leptina y desarrollan hiperfagia, disminución del gasto energético, obesidad, hiperglucemia, hiperinsulinemia, hipotermia e infertilidad. La obesidad causa disfunción reproductiva con impacto negativo sobre la estructura prostática y la fertilidad. El objetivo de nuestro trabajo consistió en comparar la estructura y los aspectos moleculares de la próstata ventral en ratones magros y obesos (ob/ob). Se disecaron las próstatas de ratones machos obesos, de tres meses de edad, y fueron preparadas para visualizarlas por microscopía óptica e inmunofluorescencia. En comparación con el ratón magro, el ratón obeso mostró una sustancial modificación estructural en la próstata ventral comenzando con una atrofia del lóbulo ventral de la próstata. Histológicamente, los acinos mostraron una reducción de tamaño, y en el lumen, encontramos una secreción mixta PAS positiva y negativa. Los cambios epiteliales consistieron en un epitelio acinar hipertrofiado con focos de neoplasia intraepitelial. Además, se observó una marcada expresión de PCNA y Caspase3 en el epitelio, que indica tanto la proliferación celular como la muerte celular. El estroma mostró una alta remodelación de la matriz extracelular con marcada deposición de fibras de colágeno y células de músculo liso. Alrededor de la región ventral, se observó un aumento en la presencia de tejido adiposo. Las expresiones de interleuquina 6 y factor de necrosis tumoral alfa estaban presentes en la próstata ventral de los ratones obesos indicando inflamación. En conclusión, la obesidad modula negativamente la próstata en los ratones ob/ob, afectando directamente los mecanismos celulares y estructurales necesarios para el mantenimiento de la estructura de la próstata y la reproducción.

NAFLD e ingesta de fructosa en altas concentraciones: una revisión de la literatura / NAFLD and high fructose intake: a review of literature

Uno de los endulzantes más comúnmente utilizado es la fructosa. La fructosa es directamente metabolizada en el hígado y se puede transformar en glucosa, posteriormente es almacenada como glicógeno constituyéndose en una fuente de energía para los hepatocitos. Todo el exceso de fructosa se convierte en lípidos ejerciendo un efecto tóxico sobre el hígado, similar al producido por el exceso de alcohol, pudiendo provocar hígado graso no alcohólico (NAFLD). El objetivo de esta revisión es reunir hallazgos recientes en relación al efecto de la ingesta de fructosa en altas concentraciones y su relación con el NAFLD.

One of the most commonly used sweeteners is fructose. Fructose is directly metabolized in the liver and can be converted into glucose, later stored as glycogen constituting a source of energy for the hepatocytes. All excess fructose is converted into lipids by exerting a toxic effect on the liver, similar to that produced by excess of alcohol, and can cause nonalcoholic fatty liver (NAFLD). The aim of this review is to gather recent findings regarding the effect of fructose intake at high concentrations and its relationship with NAFLD.

High-intensity interval training beneficial effects in diet-induced obesity in mice: adipose tissue, liver structure, and pancreatic islets / Efectos beneficiosos del entrenamiento con intervalos de alta intensidad en la obesidad inducida por dieta en ratones: tejido adiposo: estructura del hígado e islotes pancreáticos

The study aimed to evaluate the impact of high-intensity interval training (HIIT) on adipose tissue, pancreatic islets and liver in mice fed high-fat diet. C57BL/6 male mice were fed one of two diets: standard chow (Lean group - LE) or a high-fat diet (Obese group ­ OB). After the first 12-weeks, the animals were divided into non-trained (LE-NT and OB-NT), trained groups (LE-T and OB-T), and started the exercise protocol. The HIIT protocol in the trained animals (LE-T and OB-T) compared to their counterparts (LE-NT and OB-NT) led to a reduction in size of the pancreatic islets (LE-T vs. LE-NT -40 %, OB-T vs. OB-NT -22 %) and to an increase in insulin immunodensity in pancreatic islet (LE-T vs. LE-NT +35 %, OB-T vs. OB-NT +31 %). Apart from the above results, in adipose tissue, a decrease of the diameter of adipocytes (LE-T vs. LE-NT -23 %, OB-T vs. OB-NT -12 %), a reduction in adiposity index (LE-T vs. LE-NT -49 %, OB-T vs. OB-NT -24 %) and in the liver, a decrease in the context of hepatic steatosis (LE-T vs. LE-NT -57 %, OB-T vs. OB-NT -77 %). These metabolic changes characterize a benefits performance of the HIIT protocol in swimming. HIIT is able to mitigate the bad effects caused by high-fat diet, even with continued intake of this diet in an animal model. HIIT has the advantage of requiring only a few weekly sessions with short duration in each session. These benefits are important to motivate people who nowadays live with a lack of time condition for these activities.

El objetivo fue evaluar el impacto del entrenamiento con intervalos de alta intensidad (EIAI) sobre el tejido adiposo, el hígado y los islotes pancreáticos en ratones alimentados con dieta alta en grasas. Ratones C57BL/6, machos fueron alimentados con una de dos dietas: dieta estándar (grupo magro - MA) o una dieta alta en grasas (grupo obeso - OB). Después de las primeras 12 semanas, los animales fueron divididos en dos grupos, no entrenados (MA-NE y OB-NE) y grupos entrenados (MA-E y OB-E), y comenzaron el protocolo de ejercicio. El protocolo de IEAI en los animales entrenados (MA-E y OB-E) en comparación con sus contrapartes (MA-NE y OB-NE) condujo a una reducción en el tamaño de los islotes pancreáticos (MA-E vs. MA-NE -40 %, OB-E vs. OB-NE -22 %) y al aumento de la inmunodensidad de insulina en los islotes pancreáticos (MA-E vs. MA-NE +35 %, OB-E vs. OB-NE +31 %). Además, en el tejido adiposo se detectó una disminución del diámetro de los adipocitos (MA-E vs. MA-NE -23 %, OB-E vs. OB-NE -12 %), una reducción en el índice de adiposidad (MA-E vs. MA-NE -49 %, OB-E vs. OB-NE -24 %) y en el hígado una disminución de la esteatosis (MA-E vs. MA-NE -57 %, OB-E vs. OB-NE -77 %). Estos cambios metabólicos caracterizan una actuación beneficiosa del protocolo de EIAI en la natación. El EIAI es capaz de mitigar los efectos negativos causados por la dieta alta en grasas, incluso con la ingesta continuada de esta dieta en el modelo animal. La EIAI tiene la ventaja de requir sólo unas pocas sesiones semanales con corta duración de cada sesión. Estos beneficios son importantes para motivar a la personas en las condiciones de falta de tiempo que tienen en la actualidad.

Both hepatic lipogenesis and beta-oxidation are altered in offspring of mothers fed a high-fat diet in the first two generations (F1 and F2) / La lipogénesis hepática y la beta-oxidación están alteradas en las crías de madres alimentadas con una dieta alta en grasas en las dos primeras generaciones (F1 y F2)

The high fat (HF) fed mothers may program susceptibility in offspring to chronic diseases and affect subsequent generations. The present study evaluated the liver structure in adulthood, focusing on the F1 and F2 generations. Females C57BL/6 (F0) were fed standard chow (SC) or HF diet (8 weeks) prior to mating and during the gestation and lactation to provide the F1 generation (SC-F1 and HF-F1). All other mothers and offspring fed SC. At 3 months old, F1 females were mated to produce the F2 generation (SC-F2 and HF-F2). The liver was kept in several fragments and prepared for histological analysis or frozen for biochemical and molecular analyzes. The F1 and F2 offspring were studied at 3 months old. HF-F1 had higher body mass (BM) compared to SC-F1 (P= 0.001), but not HF-F2 compared to SC-F2. HF-F1 had glucose intolerance when compared to SC-F1, but not HF-F2 compared to SC-F2. HF-F1 (P= 0.009) and HF-F2 (P= 0.03) showed hyperinsulinemia compared to their counterparts. Both groups HF-F1 and HF-F2 showed more steatosis than the SC counterparts (F1 and F2, P<0.0001). HF-F1 showed increased expression of PPAR-gamma and SREBP1-c compared to SC-F1 (P= 0.01). HF-F2 showed increased PPAR-gamma expression compared to SC-F2 (P= 0.04). In conclusion, HF-fed mother impairs both lipogenesis and beta-oxidation pathways in F1 through upregulation of PPAR-gamma and downregulation of PPAR-alpha. In F2, the only lipogenesis is enhanced, but it causes a disrupted PPAR balance, favoring the hepatic lipid accumulation and impaired metabolism in these animals that were not directly exposed to the maternal HF intake.

Los madres alimentadas con dieta rica en grasas (HF) pueden programar una susceptibilidad al desarrollo de enfermedades crónicas en su descendencia y de este modo afectar a las generaciones posteriores. El presente estudio evaluó la estructura del hígado en la edad adulta, centrándose en las generaciones F1 y F2. Las hembras C57BL/6 (F0) fueron alimentadas con dieta estándar (CS) o dieta HF (8 semanas) antes del apareamiento y durante la gestación y lactancia para producir la generación F1 (CS-F1 y HF-F1). Todas las demás madres y crías fueron alimentadas con CS. A los 3 meses de edad, las hembras F1 fueron apareadas para producir la generación F2 (CS-F2 y HF-F2). El hígado se conservó en varios fragmentos y se preparó, por un lado, para el análisis histológico, y por otro, se lo congeló para realizar análisis bioquímicos y moleculares. La descendencia F1 y F2 se estudió a los 3 meses de edad. HF-F1 tuvo una mayor masa corporal (BM) en comparación con CS-F1 (P= 0,001), pero no el grupo HF-F2 en comparación con CS-F2. HF-F1 tenía intolerancia a la glucosa en comparación con CS-F1, pero no el grupo HF-F2 en comparación con CS-F2. HF-F1 (P= 0,009) y HF-F2 (P= 0,03) mostraron hiperinsulinemia en comparación con sus homólogos. Ambos grupos HF-F1 y HF-F2 mostraron más esteatosis que las contrapartes CS (F1 y F2, P <0,0001). HF-F1 mostró una mayor expresión de PPAR-gamma y SREBP1-c en comparación con el grupo CS-F1 (P= 0,01). HF-F2 mostró aumento de la expresión de PPAR-gamma en comparación con CS-F2 (P= 0,04). En conclusión, la madre alimentada con HF presenta ambas vías afectadas, de lipogénesis y de la beta-oxidación, en la F1 a través de la regulación positiva de PPAR-gamma y con regulación a la baja de los PPAR-alfa. En F2, solo ha mejorado la vía de lipogénesis, pero causa un desbalance de PPAR, lo que favorece la acumulación de lípidos hepáticos y la alteración del metabolismo en estos animales que no estaban directamente expuestos a la ingesta materna de HF.

Oral isotretinoin in photoaging: objective histological evidence of efficacy and durability

AbstractBACKGROUND:The off-label use of oral isotretinoin in photoaging is a therapeutic tool that has been used by dermatologists. There are few studies to corroborate its effectiveness and durability.OBJECTIVES:To assess, both clinically and histologically, the changes caused by the use of oral isotretinoin in skin photoaging as well as the duration of the effects.METHODS:20 female patients, aged 45-50 years, with phototypes II-VI, none of whom had experienced menopause, were treated with 20mg oral isotretinoin, 3 days a week, for 12 weeks. They underwent clinical analysis and skin biopsies in the pre-auricular region, while histologic cuts enabled assessment of the solar elastosis level and morphologic analysis.RESULTS:Clinically, patients, as well as the researching and the assessor physicians, noticed improvement in skin quality. One patient presented severe solar elastosis, 11 manifested the moderate form, while 8 presented the discreet type. According to histological analysis, 65% of the patients revealed alteration in the distribution and thickness of the elastic fibers, which can be interpreted as a histological improvement, while 60% showed an increase in collagen density. We observed an increase in collagen density, from 51.2% to 57.4%, (p=0.004). At the end of the 12-week follow-up period, this density decreased to 54.7% (p=0.050). There was an increase in the density of elastic fibers, from 26.5% to 31.3%, (p=0.02), which had dropped to 27.5% at the end of the 12-week follow-up period.CONCLUSIONS:The study confirmed the role of oral isotretinoin in remodeling the extracellular matrix against photoaging, as well as its durability after 12 weeks, especially when we consider collagen fibers.

Fractional Erbium laser in the treatment of photoaging: randomized comparative, clinical and histopathological study of ablative (2940nm) vs. non-ablative (1540nm) methods after 3 months

BACKGROUND: Fractional non-ablative lasers keep the epidermis intact, while fractional ablative lasers remove it, making them theoretically more effective. OBJECTIVES: To evaluate the clinical and histological alterations induced by fractional photothermolysis for treating photoaging, comparing the possible equivalence of multiple sessions of 1540nm Erbium, to one session of 2940nm Erbium. METHODS: Eighteen patients (mean age 55.9) completed the treatment with three sessions of 1540nm fractional Erbium laser on one side of the face (50 mJ/mB, 15ms, 2 passes), and one session of 2940nm on the other side (5mJ/mB, 0.25ms, 2 passes). Biopsies were performed before and 3 months after treatment. Clinical, histological and morphometric evaluations were carried out. RESULTS: All patients presented clinical improvement with no statistically significant difference (p> 0.05) between the treated sides. Histopathology revealed a new organization of collagen and elastic fibers, accompanied by edema, which was more evident with the 2940nm laser. This finding was confirmed by morphometry, which showed a decrease in collagen density for both treatments, with a statistical significance for the 2940nm laser (p > 0.001). CONCLUSIONS: Three 1540nm sessions were clinically equivalent to one 2940nm session. The edema probably contributed to the positive results after three months, togheter with the new collagen and elastic fibers organization. The greater edema after the 2940nm session indicates that dermal remodeling takes longer than with 1540nm. It is possible that this histological superiority relates to a more prolonged effect, but a cohort longer than three months is needed to confirm that supposition. .