Nutritional control of body size through FoxO-Ultraspiracle mediated ecdysone biosynthesis

Despite their fundamental importance for body size regulation, the mechanisms that stop growth are poorly understood. In Drosophila melanogaster, growth ceases in response to a peak of the molting hormone ecdysone that coincides with a nutrition-dependent checkpoint, critical weight. Previous studies indicate that insulin/insulin-like growth factor signaling (IIS)/Target of Rapamycin (TOR) signaling in the prothoracic glands (PGs) regulates ecdysone biosynthesis and critical weight. Here we elucidate a mechanism through which this occurs. We show that Forkhead Box class O (FoxO), a negative regulator of IIS/TOR, directly interacts with Ultraspiracle (Usp), part of the ecdysone receptor. While overexpressing FoxO in the PGs delays ecdysone biosynthesis and critical weight, disrupting FoxO-Usp binding reduces these delays. Further, feeding ecdysone to larvae eliminates the effects of critical weight. Thus, nutrition controls ecdysone biosynthesis partially via FoxO-Usp prior to critical weight, ensuring that growth only stops once larvae have achieved a target nutritional status.FCT: (SFRH/BPD/74313/2010), Calouste Gulbenkian Foundation

metabolic syndrome, proinsulin, migration background

Weltweit steigt die Prävalenz von Übergewicht (ÜG), Adipositas (Adp) und infolgedessen dem metabolischen Syndrom (metS) als zentrale Komorbidität von ÜG/Adp bei Kindern und Jugendlichen (KiJu). Liegt ein metS vor, so ist das Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen erhöht. Wir haben in einer Querschnittanalyse das Vorkommen von Komponenten des metS, Proinsulin (PI) als Parameter des gestörten Glukosestoffwechsels sowie den Migrationshintergrund als Risikofaktor für ein metS untersucht. In einer Längsschnittuntersuchung wurde der Verlauf des metS mit dem Schwerpunkt der Entwicklung von Glukoseregulationsstörung und Insulinresistenz (IR) sowie Einflussfaktoren der IR analysiert. Die Gesamtstichprobe bestand aus n = 669 KiJu (87,6% adipös, 12,4% übergewichtig), die sich im SPZ/der Poliklinik der Charité, Berlin, vorstellten. Alle KiJu erhielten die Adipositas-Basisdiagnostik. Bei n = 244 KiJu wurde ein oraler Glukosetoleranztest (OGTT) mit Glukose- und Insulinbestimmung durchgeführt. Nüchtern Proinsulin wurde bei n = 259 Patienten bestimmt und die Proinsulin/Insulin-Ratio (PI/I-Ratio) berechnet, bei n = 154 Patienten zusätzlich im Verlauf des OGTT. Nach 13,9 Monaten wurde ein 2. OGTT bei n = 126 durchgeführt. Ein metS lag bei 29% der Patienten der Gesamtstichprobe und bei 13,6% der KiJu ohne definitionsgemäß erhöhtes Risiko für Typ 2 Diabetes vor. Ebenso hatten ‘nur’ übergewichtige KiJu schon einzelne Komponenten bzw. 3,6% ein manifestes metS (vs. 32,8% bei KiJu mit Adp). Auch bei diesen KiJu besteht somit bereits ein relevantes kardiovaskuläres Risiko. Die Analyse der Proinsulinwerte zeigte einen Zusammenhang zwischen Nüchtern-PI und klinischen Charakteristika bzw. IR. Bei KiJu mit gestörter Glukoseregulation lag zudem eine signifikant erhöhte PI/I-Ratio, nüchtern und 30 Minuten nach akuter Glukosebelastung im OGTT vor. Dies kann als zusätzlicher Marker für eine beginnende ß-Zell Dysfunktion gewertet werden. Ferner wiesen KiJu mit Migrationshintergrund häufiger ein metS auf als Nicht- Migranten (35,8% vs. 25,7%), erstere stellen somit eine besondere Risikogruppe für adipositasassoziierte Komorbidität dar. Der Faktor ‘Migration’ war ein von anderen Risikofaktoren unabhängiger signifikanter Einflussfaktor für das Vorliegen einer IR, nicht jedoch für ein metS. In der Längsschnittuntersuchung konnten wir darstellen, dass bereits bei einer durchschnittlichen Konstanz des relativen Gewichts, bezogen auf Alter und Geschlecht, insgesamt eine Stoffwechselverbesserung mit Abnahme der Prävalenz des metS von 61% auf 48% stattfand. Die exemplarische Analyse des Verlaufs von Glukoseregulationsstörungen ergab: die Verschlechterung der Glukoseregulation ging einher mit einer relativen Gewichtszunahme und Verschlechterung der IR, die Verbesserung der Glukoseregulation demgegenüber mit konstantem relativem Gewicht und Verbesserung der IR. Faktoren, die das Risiko einer Verschlechterung der IR erhöhten, waren die relative Gewichtszunahme sowie die Pubertät. D. h. bereits eine relative Gewichtskonstanz kann zu einer Stoffwechselverbesserung mit teilweise reversibler Glukoseregulationsstörung bzw. Verzögerung der Progression beitragen.Prevalence of overweight, obesity and consequently of the metabolic syndrome (metS) as a central comorbidity is rising in children and adolescents. If a metS is present, cardiovascular risk is elevated. In a cross-sectional study we analysed the prevalence of metS and its components, proinsulin (PI) as a parameter of impaired glucose regulation and a migration background as a risk factor of metS. In a longitudinal-study the progression of metS with special emphasis on the development of impaired glucose regulation, insulin resistance (IR) and risk factors of IR were analysed. The sample consisted of n = 669 pediatric patients (87,6% obese, 12,4% overweight) who presented themselves in our Pediatric Outpatient Clinic (SPZ) of the Charité, Berlin. All of them went through basic obesity diagnostics. N = 244 patients additionally had oral glucose tolerance testing (OGTT) including measurement of glucose and insulin levels. Fasting PI was measured in n = 259 individuals and the proinsulin /insulin-ratio (PI/I ratio) calculated in n = 154 patients also during OGTT. A second OGTT was performed in n = 126 patients after 13,9 (mean) months. In the whole sample a metS was present in 29% of the children and adolescents, and in 13,6% of patients without elevated risk for type 2 diabetes (by definition). Likewise patients with overweight already exhibited single components of metS and in 3,6% a metS was apparent (vs. 32,8% of patients with obesity). Thus, these patients had a relevant cardiovascular risk. Analysis of PI-levels showed a relationship between fasting PI and clinical characteristics or IR, respectively. In addition, patients with impaired glucose regulation had an elevated PI/I ratio, fasting and 30 minutes after stimulation in OGTT. This can be seen as a supplementary marker for beginning ß-cell dysfunction. In patients with a migration background metS was present more often, as compared to non-migrants (35,8% vs. 25,7%). Thus, migrants also represent a special risk group for obesity related comorbidity. The factor ’migration background’ was an influencing factor for IR, independently of other risk factors, but not for metS. In the longitudinal analysis we could demonstrate that the maintenance alone of a constant relative weight (for age and gender) improved overall metabolism: prevalence of metS decreased from 61% to 48%. In a subgroup development of impaired glucose regulation was analysed. Here we could show, that worsening of glucose regulation was paralleled by an increase of relative weight and worsening of IR. On the other hand, improvement of impaired glucose regulation was accompanied by a constant relative weight and amelioration of IR. Likewise, risk factors for deterioration of IR were an increase of relative weight and puberty. Hence, maintenance of relative body weight alone can improve metabolism including improvement of impaired glucose regulation or delaying its deterioration in overweight and obese children and adolescents

Mexico 1889

Relief shown by hachures and spot heights. "Lamina III" -- upper right margin.Grayscale;Scale 1:80,00

ANATOMIC CONSIDERATIONS ON THE MIDDLE EAR IN DOGS

The middle ear is a bone cavity coated with mucous and full of air. This cavity is implanted inside the temporal bone between the ear drum. Inside the cavity there are four small bones articulated between them in a chain. The lateral wall is membraneous, formed of the tympanum membrane and of a tympanum ring. The median wall is formed of the stone part of the temporal bone and displays three characteristic anatomic formations: promontory, oval window and round window. The promontory looks like an elongated prominence which separates the oval window from the round one. The oval window or the vestibular window is like a slightly ovoid orifice located dorso-medial from the promontory, by which the vestibule communicates with the middle ear. The round window or the cochlear window is a circular orifice located caudo-lateral from the promontory. It is covered by a membrane called the secondary tympanum, which separates the tympanum cavity from the tympanic ramp of the cochlea. In the ventro-lateral side, the tympanum cavity has the tympanum opening. The acoustic bones, the hammer, the anvil, the lenticular bone and the ladder, are articulated between them and form a chain which connects the tympanum and the vestibular window. The bones are driven by two muscles, the tensor muscle and the ladder muscle. The mucus lining the irregularities inside the cavity is in connection with the pharyngeal mucous by means of  the auditive tube