Effect of Swimming at Low Temperature on Uncoupling Protein Gene Expression in Skeletal Muscle of Wistar Rats / Efecto de la Natación a Baja Temperatura sobre la Expresión del Gen de la Proteína de Desacoplamiento en el Músculo Esquelético de Ratas Wistar

SUMMARY: As the economy develops and living standards improve, overweight and obesity are increasingly prevalent. Currently, weight-loss medications are primarily administered orally or intravenously, which can result in poor targeting, low bioavailability, frequent administration, and high toxicity and side effects. The study aimed to address these challenges by preparing polylactic acid- polyethylene glycol staple fibers that carry the browning drug pioglitazone hydrochloride using electrostatic spinning and freeze-cutting techniques. Animal experiments were conducted to test the effectiveness of these fibers. Additionally, the study investigated the expression of uncoupling protein genes in rats exposed to different water temperatures by measuring changes in serum urea nitrogen and mRNA expression levels of skeletal muscle uncoupling protein genes. The physiological and genetic effects of low-temperature swimming exercise on changes in energy metabolism in rats were also analyzed at both the individual and molecular levels. The results revealed that serum urea nitrogen remained more stable in hypothermic swimming rats compared to rats in the swimming group. Furthermore, the study observed an induced up-regulation of uncoupling proteins in the skeletal muscle of Wistar rats in response to external temperature stimulation, and the expression of mRNA for skeletal muscle uncoupling proteins significantly increased as the temperature decreased. And the prepared short nanofibers also had a significant promotive effect on uncoupling protein gene, COX7A1, while suppressing the expression of lipogenic gene.

A medida que la economía se desarrolla y los niveles de vida mejoran, el sobrepeso y la obesidad son cada vez más frecuentes. Actualmente, los medicamentos para bajar de peso se administran principalmente por vía oral o intravenosa, lo que puede resultar en una mala focalización, baja biodisponibilidad, administración frecuente y alta toxicidad y efectos secundarios. El estudio tuvo como objetivo abordar estos desafíos mediante la preparación de fibras cortadas de ácido poliláctico y polietilenglicol que transportan el fármaco pardo clorhidrato de pioglitazona mediante técnicas de hilado electrostático y liofilización. Se realizaron experimentos con animales para probar la eficacia de estas fibras. Además, el estudio investigó la expresión de genes de proteínas desacopladoras en ratas expuestas a diferentes temperaturas del agua midiendo los cambios en el nitrógeno ureico sérico y los niveles de expresión de ARNm de genes de proteínas desacopladoras del músculo esquelético. También se analizaron los efectos fisiológicos y genéticos del ejercicio de natación a baja temperatura sobre los cambios en el metabolismo energético en ratas, tanto a nivel individual como molecular. Los resultados revelaron que el nitrógeno ureico sérico permaneció más estable en ratas nadadoras hipotérmicas en comparación con las ratas del grupo de natación. Además, el estudio observó una regulación positiva inducida de las proteínas desacopladoras en el músculo esquelético de ratas Wistar en respuesta a la estimulación de la temperatura externa, y la expresión de ARNm para las proteínas desacopladoras del músculo esquelético aumentó significativamente a medida que disminuía la temperatura. Además, las nanofibras cortas preparadas también tuvieron un efecto promotor significativo sobre el gen de la proteína de desacoplamiento, COX7A1, al tiempo que suprimieron la expresión del gen lipogénico.

Treatment of pilocarpine-induced epileptic seizures in adult male mice / Tratamento de crises epilépticas induzidas por pilocarpina em camundongos adultos machos

Epilepsy is one of the most common neurological disorders affecting most social, economic and biological aspects of human life. Most patients with epilepsy have uncontrolled seizures and drug side effects despite the medications. Patients with epilepsy often have problems with attention, memory, and information processing speed, which may be due to seizures, underlying causes, or anticonvulsants. Therefore, improving seizure control and reducing or changing the anti-epileptic drugs can solve these problems, but these problems will not be solved in most cases. In this work, we looked at the effects of pioglitazone, a Peroxisome Proliferator-Activated Receptor agonist used to treat type 2 diabetes, on pilocarpine-induced seizures in mice. The Racine scale was used to classify pilocarpine-induced convulsions. After that, all of the animals were beheaded, and the brain and hippocampus were dissected. Finally, biochemical techniques were used to determine the levels of Malondialdehyde and Catalase activity, as well as Superoxide Dismutase and Glutathione Reductase in the hippocampus. The results of this investigation suggest that pioglitazone's antioxidant action may play a key role in its neuroprotective properties against pilocarpine-induced seizure neuronal damage.

A epilepsia é um dos distúrbios neurológicos mais comuns que afetam a maioria dos aspectos sociais, econômicos e biológicos da vida humana. A maioria dos pacientes com epilepsia tem convulsões não controladas e apresenta efeitos colaterais de medicamentos. Pacientes com epilepsia, geralmente, têm problemas de atenção, memória e velocidade de processamento de informações, ocasionados por convulsões, causas subjacentes ou anticonvulsivantes. Portanto, melhorar o controle das crises e reduzir ou alterar as drogas antiepilépticas pode resolver esses problemas, mas, na maioria dos casos, eles não serão resolvidos. Neste trabalho, analisamos os efeitos da pioglitazona, um agonista do receptor ativado por proliferador de peroxissoma usado para tratar diabetes tipo 2, em convulsões induzidas por pilocarpina em camundongos. A escala de Racine foi usada para classificar as convulsões induzidas pela pilocarpina. Em seguida, todos os animais foram decapitados, e o cérebro e o hipocampo foram dissecados. Finalmente, técnicas bioquímicas foram utilizadas para determinar os níveis de atividade do malondialdeído e da catalase, bem como da superóxido dismutase e glutationa redutase no hipocampo. Os resultados desta investigação sugerem que a ação antioxidante da pioglitazona pode desempenhar um papel fundamental em suas propriedades neuroprotetoras contra o dano neuronal convulsivo induzido pela pilocarpina.

Hydrochloride pioglitazone protects diabetic rats against podocyte injury through preserving glomerular podocalyxin expression / O cloridrato de pioglitazona protege ratos diabéticos contra a injúria aos podócitos por meio da preservação da expressão de podocalixina glomerular

Objective: We sought to test the effect of different dosages of pioglitazone (PIO) on the glomerular expression of podocalyxin and urinary sediment podocalyxin excretion and to explore the potential renoprotective mechanism. Materials and methods: Type 1 diabetes induced with streptozotocin (65 mg/kg) in 36 male Sprague-Dawley rats were randomly allocated to be treated with vehicle or 10, 20, 30 mg/kg/d PIO respectively for 8 weeks. Eight rats were enrolled in the normal control group. Results: At 8th week, rats were sacrificed for the observation of kidney injury through electron microscope. Glomerular podocalyxin production including mRNA and protein were determined by RT-PCR and immunohistochemistry respectively. Levels of urinary albumin excretion and urinary sediment podocalyxin, kidney injury index were all significantly increased, whereas expression of glomerular podocalyxin protein and mRNA were decreased significantly in diabetic rats compared to normal control. Dosages-dependent analysis revealed that protective effect of PIO ameliorated the physiopathological changes and reached a peak at dosage of 20 mg/kg/d. Conclusion: PIO could alleviate diabetic kidney injury in a dose-dependent pattern and the role may be associated with restraining urinary sediment podocalyxin excretion and preserving the glomerular podocalyxin expression. .

Objetivo: Buscamos testar os efeitos de diferentes doses de pioglitazona (PIO) sobre a expressão glomerular de podocalixina e sobre a excreção de podocalixina em células do sedimento urinário, além de explorar o potencial mecanismo de proteção renal. Materiais e métodos: O diabetes tipo 1 foi induzido em 36 ratos Sprague-Dawley machos com estreptozotocina (65 mg/kg). Os animais foram tratados apenas com o veículo, ou com 10, 20, 30 mg/kg/d de PIO por 8 semanas. Oito ratos foram colocados no grupo controle. Resultados: Na oitava semana, os ratos foram sacrificados para se observar a lesão renal em microscopia eletrônica. A produção de podocalixina glomerular, incluindo mRNA e proteína, foi determinada por RT-PCR e imuno-histoquímica, respectivamente. Os níveis urinários de albumina e podocalixina nas células do sedimento urinário e o índice de lesão renal estavam todos significativamente aumentados, enquanto a expressão glomerular da proteína podocalixina e do mRNA estava significativamente diminuída em ratos diabéticos comparados com o controle normal. A análise dos efeitos dose-dependentes revelou que o efeito protetor da PIO melhorou as mudanças fisiopatológicas e atingiu um pico na dose de 20 mg/kg/dia. Conclusão: A PIO pode melhorar a injúria renal de forma dose-dependente e este papel pode estar associado com a prevenção da excreção de podocalixina nas células do sedimento urinário e com a preservação da expressão glomerular de podocalixina. .

Efeito da pioglitazona sobre o remodelamento ósseo em diabetes tipo 2 / Pioglitazone effect on bone remodeling in type 2 diabetes

Alterações morfológicas no tecido ósseo têm sido descritas nos usuários de hipoglicemiantes orais da classe das tiazolidinedionas (TZDs). Hipotetiza-se que alguns genes relacionados com a osteogênese e osteoclastogênese podem ser influenciados pelo tratamento farmacológico, entretanto, o exato mecanismo ainda não está bem esclarecido. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da pioglitazona no remodelamento ósseo através de genes envolvidos na osteoclastogênese em indivíduos recentemente diagnosticados com DM2 e modelos animais, com a finalidade de identificar marcadores genéticos sensíveis de alterações ósseas. Foram convidados para participar do estudo 199 indivíduos (100 diabéticos e 99 normoglicêmicos), no ambulatório de dislipidemias do Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Os indivíduos diabéticos foram tratados com pioglitazona (15, 30, 45, 45 mg/ dia/ via oral) por 16 semanas. Foram colhidas amostras de sangue, antes e após o tratamento para avaliações laboratoriais, extração de DNA genômico e de RNA total. Os polimorfismos e a expressão do mRNA nas células sanguíneas foram determinados pela PCR em tempo real através do sistema TaqMan®. Para o estudo em modelo animal após a indução da dieta hiperlipídica por 32 semanas, foram utilizados 12 camundongos machos da linhagem C57BL/J6, os quais foram divididos em três grupos: controle (n=4); diabéticos induzidos pela dieta hiperlipídica (DH, n=4) e diabéticos induzidos pela dieta hiperlipídica e tratados com pioglitazona 35mg/Kg/dia por 16 semanas (DHP, n=4). Para os grupos experimentais foram colhidos: amostras de sangue, para exames laboratoriais; fêmures, para a extração do RNA total; e tíbias, para determinação dos parâmetros histomorfométricos. Os pacientes DM2 apresentaram diminuição nas concentrações séricas de osteocalcina e na expressão de OPG e aumento na expressão de VDR em comparação ao grupo NG (p<0,05). A expressão de RANKL e IL6 foi maior entre as mulheres, enquanto que a expressão de PPARG foi maior entre os homens com DM2 em comparação ao grupo NG (p=0,032). Pacientes DM2 antes do tratamento apresentaram glicemia e expressão do mRNA de IL6 negativamente associados ao cálcio ionizado, enquanto que as transcrições de TNFA e VDR foram associadas positivamente e negativamente com bALP respectivamente (p<0,05). O tratamento com pioglitazona reduziu a glicemia de jejum, glicemia pós-prandial, insulina, HOMA-IR, triglicerídeos, VLDL-C, tALP e bALP e aumentou a HDL, tACP, TNF-α e a transcrição de OPG (p<0,05). A glicemia basal associou-se positivamente com o cálcio ionizado. A expressão basal de OPG foi associado negativamente com tALP, enquanto que a expressão basal de TNFA foi associada positivamente com tALP e negativamente com tACP. A expressão basal IL6 foi associada positivamente com tALP, enquanto que a expressão basal de VDR foi associada negativamente com osteocalcina e positivamente com bALP em resposta ao tratamento (p<0,05). O polimorfismo RANK rs1805034 foi associado com redução na transcrição do gene RANK nos indivíduos DM2 e com o remodelamento ósseo após o tratamento com pioglitazona (p<0,05). O polimorfismo RANKL rs9525641 foi associado com aumento da transcrição gênica de RANKL nos indivíduos NG e DM2 e melhora da resposta farmacológica nos indivíduos DM2 tratados com pioglitazona (p<0,05). O polimorfismo rs3102735 do gene OPG foi associado com aumento da formação óssea nos indivíduos DM2 antes e após o tratamento (p<0,05). O genótipo CG do polimorfismo OPG rs2073618 foi associado com alteração da transcrição de OPG no grupo DM2 pré e pós-tratamento (p<0,05). O polimorfismo PPARG rs1801282 foi associado com menor risco para o desenvolvimento de diabetes (p<0,05). O polimorfismo PPARG rs2972162 foi associado com melhora da resistência insulínica nos indivíduos DM2 tratados com pioglitazona (p=0,017). O polimorfismo ESRI rs9340799 foi associado com redução da formação óssea nos indivíduos DM2 (p=0,038). Nos camundongos, após a indução da dieta hiperlipídica por 32 semanas, observou-se aumento do peso, da glicemia, do colesterol total, da expressão do mRNA de RANK, RANKL, IL6 e TNFA em fêmures e aumento de Tb.Sp e diminuição de BV/TV em comparação ao grupo controle (p<0,05). O tratamento com pioglitazona diminuiu a expressão de TNFA (p=0,028). As medidas histomorfométricas não alteraram-se após o tratamento (p>0,05). Os resultados sugerem que o estado hiperglicêmico e o tratamento influenciam os marcadores bioquímicos e moleculares. Os polimorfismos dos genes RANK, RANKL, OPG e ESRI parecem estar envolvidos no remodelamento ósseo independentemente da hiperglicemia e do tratamento e os polimorfismos do gene PPARG parecem estar envolvidos com menor risco para desenvolver diabetes e com a melhora da resistência insulínica em resposta ao tratamento com pioglitazona

Morphological changes in bone tissue have been reported in users of oral hypoglycemic class of thiazolidinediones (TZDs). It is hypothesized that some genes related to osteogenesis and osteoclastogenesis may be influenced by pharmacological treatment, however, was not aware exact mechanism. The study aims was to evaluate pioglitazone effect on bone remodeling through genes involved in osteoclastogenesis in individuals newly diagnosed with DM2 and animal models, in order to identify sensibles genetics markers of bone alterations. Were invited to participate in study 199 patients (100 diabetics and 99 normoglycemic), in dyslipidemia ambulatory of Institute Dante Pazzanese of Cardiology. Diabetic subjects were treated with pioglitazone (15, 30, 45 or 45 mg /day/oral) for 16 weeks. Blood samples were collected before and after treatment for laboratory evaluations, extraction of genomic DNA and total RNA. Polymorphisms and mRNA expression in blood cells was determined by real time PCR using TaqMan® system. For study in animal model after 32 weeks of fat diet induction, was used 12 male mice C57BL/J6, which were divided into three groups: control (n=4); induced diabetic fat diet (DH, n=4) and induced diabetic fat diet and treated with pioglitazone 35mg/Kg/day for 16 weeks (DHP, n=4). For experimental groups were collected: blood samples for laboratory tests; femurs, for extraction of total RNA; and tibias, to determine histomorphometric parameters. DM2 patients showed decrease in serum osteocalcin and OPG expression and increased VDR expression compared to NG group (p<0.05). RANKL and IL6 expression were higher among women, whereas PPARG expression was higher among men with DM2 compared to NG group (p=0,032). DM2 patients before treatment showed blood glucose and IL6 mRNA expression negatively associated with ionized calcium, whereas TNFA and VDR transcription are positively and negatively associated with bALP respectively (p<0.05). Pioglitazone treatment reduced fasting glucose, postprandial glucose, insulin, HOMA-IR, triglycerides, VLDL-C, tALP and bALP and increased HDL, tACP, TNF-α and OPG transcription (p<0.05). Basal blood glucose was positively associated with ionized calcium. Basal OPG expression was negatively associated with tALP, whereas basal TNFA expression was positively associated with tALP and negatively with tACP. Basal IL6 expression was positively associated with tALP, whereas basal VDR expression was negatively associated with osteocalcin and positively with bALP in response to treatment (p<0.05). RANK rs1805034 polymorphism was associated with RANK gene transcription reduction in subjects with DM2 and bone remodeling after treatment with pioglitazone (p<0.05). RANKL rs9525641 polymorphism was associated with increased RANKL gene transcription in NG and DM2 subjects and pharmacological response improvement in DM2 subjects treated with pioglitazone (p<0.05). OPG rs3102735polymorphism was associated with increased bone formation in DM2 subjects before and after treatment (p<0.05). CG genotype of OPG rs2073618 polymorphism was associated with OPG transcription change in DM2 group before and after treatment (p<0.05). PPARG rs1801282 polymorphism was associated with lower risk for diabetes development (p<0.05). PPARG rs2972162 polymorphism was associated with insulin resistance improvement in DM2 subjects treated with pioglitazone (p=0,017). ESRI rs9340799 polymorphism was associated with reduced bone formation in DM2 subjects (p=0,038). In mice, after 32 weeks of fat diet induction, was observed increase weight, blood glucose, total cholesterol and RANK, RANKL, IL6 and TNFA mRNA expression in femurs and Tb.Sp increase and BV/TV decrease compared to control group (p<0.05). Treatment with pioglitazone decrease TNFA (p=0,028). Histomorphometrics measurements not change after treatment (p>0.05). Results suggest that hyperglycemic state and treatment influence biochemical and molecular markers. RANK, RANKL, OPG and ESRI polymorphisms seens to be involved in bone remodeling regardless of hyperglycemia and treatment and PPARG gene polymorphisms seens to be associated with lower risk for diabetes development and with insulin resistance improvement in response to treatment with pioglitazone

Tiazolinedionas (glitazonas) y riesgo cardiovascular / Tiazolinediones (glytazones) and cardiovascular risk

Las tiazolinedionas son una opción de tratamiento en los pacientes con diabetes tipo 2 cuando no se han alcanzado las metas con los tratamientos de primera línea (metformina y sulfonilureas). Este artículo describe y discute la evidencia sobre la eficacia y la seguridad de las tiazolinedionas (rosiglitazona y pioglitazona)

Tiazolinediones are a treatment option to be added in patients with type 2 diabetes who have not get the goals whentreated with first line treatments (metformin and sulfonylureas). This article describes and discuss the evidence about effi-cacy and safety of two tiazolinediones (rosiglitazone and pioglitazone

Pioglitazona para tratamiento de la esteatohepatopatia no alcohólica: revisión sistemática de la literatura / Pyoglitazone for the treatment of non-alcoholic fatty liver: a systematic review of the literature

Objetivo: Revisar sistemáticamente la evidencia acerca de la eficacia de administrar Pioglitazona para tratar la esteatohepatopatía no alcohólica en pacientes con intolerancia a la glucosaFuentes de datos: MEDLINE, Cochrane Central Register of Controlled Trials, EMBASE, LILACS, ACP journal club, EBM, libros. Selección estudios: ensayos clínicos aleatorios que evaluarán la administración de Pioglitazona en pacientes con intolerancia a los carbohidratos comparados contra placebo u otro tratamiento que midiera la mejoría de la esteatohepatopatía noalcohólica Resultados: En esta revisión sistemática de la literatura se incluyeron sólo dos estudios que cumplieron los criterios de inclusión y se evaluaron los siguientes desenlaces: control glucémico y tolerancia a la glucosa, mostrando el aumento dela sensibilidad hepática a la insulina, el aumento en la depuración de glucosa y la disminución en la cantidad de ácidos grasos libres y de los niveles hepáticos de aspartato y alanino aminotranferasa; además se evidenció la mejoría histológica bajando el nivel en el contenido hepático de grasa mejorando así la esteatosis, la balonización y la inflamación...

Objective: To systematically asses the evidence about the effectiveness of prescribing pioglitazone to prevent non alcoholic esteatohepatitis in patient with glucose intolerance Data Sources: MEDLINE, Cochrane Central Register of Controlled Trials, EMBASE, LILACS, ACP journal club, EBM, books. Study Selection: Randomized clinical trials that evaluated the prescribing of pioglitazone to patient with carbohydrate intolerance compared against placebo or another treatment and the measured improvement of the non alcoholic esteatohepatistis picture.Main Results: A total of 2 studies were included in this systematic revision of the literature, and the following outcomes were evaluated: glicemic control and glucose tolerance, pioglitazone showed an increase in the hepatic sensibility to insulin, anincrease in the purification of glucose and a decrease in the quantity of free fatty acids, lowering of the hepatic levels of aspartate and alanin aminotransferase. Histologic improvement was also evidenced, diminishing the hepatic content of fat improving this way the steatosis, cytologic ballooning and the inflammation.

Efeitos da pioglitazona em mulheres com obesidade e síndrome dos ovários policísticos / Pioglitazone effects in women with obesity and polycystic ovary syndrome

Introdução. A resistência à insulina é considerada a principal causa da síndrome dos ovários policísticos. A pioglitazona, droga sensibilizadora da insulina, da família das tiazolidinedionas, pode ser boa opção na abordagem medicamentosa da resistência à insulina em pacientes com a síndrome. Objetivo. Avaliar o efeito da pioglitazona em mulheres portadoras da doença sobre parâmetros clínicos e laboratoriais e a resistência à insulina. Métodos. Foram avaliadas nove mulheres com sobrepeso ou obesas, com a síndrome e resistência à insulina (HOMA-IR > 2,7), tratadas com 30 mg/dia de pioglitazona, durante três meses, em relação a critérios clínicos (freqüência dos ciclos menstruais, hiperandrogenismo, acantosis nigricans, relação cintura-quadris e índice de massa corporal) e laboratoriais (glicemia e insulina de jejum, teste de tolerância à glicose oral (TTGO) com dosagem de insulina, FSH, LH, estradiol, TSH, prolactina, TGO, TGP, gama-GT, fosfatase alcalina, uréia, creatinina e testosterona total. Resultados. As pacientes tratadas apresentaram regularização dos ciclos menstruais, melhoraram da acantosis nigricans e aumento não significativo do peso corporal, índice de massa corporal, circunferência do abdome e dos quadris e relação cintura-quadris. Os níveis séricos de glicose e insulina diminuíram significativamente em todos os tempos do teste de tolerância, bem como o HOMA-IR (p < 0,05), mas não o HOMA-b. As gonadotrofinas, os esteróides sexuais e a prolactina não tiveram modificações significativas, mas o TSH teve elevação significativa. TGO, TGP, γ-GT e fosfatase alcalina tiveram teor significativamente diminuído, mas a uréia ficou elevada sem alterar os níveis de creatinina. Conclusão. A pioglitazona tem efeitos favoráveis em parâmetros clínicos e laboratoriais relacionados à resistência à insulina em pacientes com a doença, e é boa alternativa no tratamento dessas pacientes.

Introduction. Insulin resistance is considered the main cause in the pathogenesis of the polycystic ovary syndrome. Pioglitazone, an insulin sensitizer drug of the thiazolidinediones family, may be a good alternative in the medical approach of these patients. Objective. To evaluate the pioglitazone’s effects in women with the syndrome on clinical and laboratorial parameters and insulin resistance. Methods. We evaluate nine obese or overweight women with this ovary disorder, with insulin resistance (HOMAIR > 2.7), treated with 30 mg/day of pioglitazone in relation clinical parameters (menstrual cycles frequency, hyperandrogenism, acantosis nigricans, waist-hip ratio and body mass index) and fast glucose, fast insulin, oral glucose tolerance test with insulin dosages, FSH, LH, estradiol, TSH, prolactin, OGT, PGT, γ-GT, alkaline phosphatase, urea, creatinine, total testosterone. Results. The patients had menstrual cycles regularization, acantosis nigricans improvement, and a no significant increase in weight, body mass index, waist and hip circumference and waist-hip ratio. Serum insulin and glucose levels significantly decreased in all times of the glucose tolerance test, as well as HOMA-IR (p < 0,05), but not HOMA-b. Gonadotropins, sexual steroids and prolactin did not have significant modifications, but TSH significantly increased. OGT, PGT, γ-GT and alkaline phosphatase levels decreased significantly, but urea increase without change creatinine level. Emotional memory modulation. Conclusion. Pioglitazone has favorable effects on clinical parameters and insulin resistance in patients with polycystic ovary syndrome, and it is a good alternative to treatment of these patients.