Cardiac contractile dysfunction in insulin-resistant rats fed a high-fat diet is associated with elevated CD36-mediated fatty acid uptake and esterification

Changes in cardiac substrate utilisation leading to altered energy metabolism may underlie the development of diabetic cardiomyopathy. We studied cardiomyocyte substrate uptake and utilisation and the role of the fatty acid translocase CD36 in relation to in vivo cardiac function in rats fed a high-fat diet (HFD).Rats were exposed to an HFD or a low-fat diet (LFD). In vivo cardiac function was monitored by echocardiography. Substrate uptake and utilisation were determined in isolated cardiomyocytes.Feeding an HFD for 8 weeks induced left ventricular dilation in the systolic phase and decreased fractional shortening and the ejection fraction. Insulin-stimulated glucose uptake and proline-rich Akt substrate 40 phosphorylation were 41% (p <0.001) and 45% (p <0.05) lower, respectively, in cardiomyocytes from rats on the HFD. However, long-chain fatty acid (LCFA) uptake was 1.4-fold increased (p <0.001) and LCFA esterification into triacylglycerols and phospholipids was increased 1.4- and 1.5-fold, respectively (both p <0.05), in cardiomyocytes from HFD compared with LFD hearts. In the presence of the CD36 inhibitor sulfo-N-succinimidyloleate, LCFA uptake and esterification were similar in LFD and HFD cardiomyocytes. In HFD hearts CD36 was relocated to the sarcolemma, and basal phosphorylation of a mediator of CD36-trafficking, i.e. protein kinase B (PKB/Akt), was increased.Feeding rats an HFD induced cardiac contractile dysfunction, which was accompanied by the relocation of CD36 to the sarcolemma, and elevated basal levels of phosphorylated PKB/Akt. The permanent presence of CD36 at the sarcolemma resulted in enhanced rates of LCFA uptake and myocardial triacylglycerol accumulation, and may contribute to the development of insulin resistance and diabetic cardiomyopathy

Mitochondrial Changes in Ageing Caenorhabditis elegans – What Do We Learn from Superoxide Dismutase Knockouts?

One of the most popular damage accumulation theories of ageing is the mitochondrial free radical theory of ageing (mFRTA). The mFRTA proposes that ageing is due to the accumulation of unrepaired oxidative damage, in particular damage to mitochondrial DNA (mtDNA). Within the mFRTA, the “vicious cycle” theory further proposes that reactive oxygen species (ROS) promote mtDNA mutations, which then lead to a further increase in ROS production. Recently, data have been published on Caenorhabditis elegans mutants deficient in one or both forms of mitochondrial superoxide dismutase (SOD). Surprisingly, even double mutants, lacking both mitochondrial forms of SOD, show no reduction in lifespan. This has been interpreted as evidence against the mFRTA because it is assumed that these mutants suffer from significantly elevated oxidative damage to their mitochondria. Here, using a novel mtDNA damage assay in conjunction with related, well established damage and metabolic markers, we first investigate the age-dependent mitochondrial decline in a cohort of ageing wild-type nematodes, in particular testing the plausibility of the “vicious cycle” theory. We then apply the methods and insights gained from this investigation to a mutant strain for C. elegans that lacks both forms of mitochondrial SOD. While we show a clear age-dependent, linear increase in oxidative damage in WT nematodes, we find no evidence for autocatalytic damage amplification as proposed by the “vicious cycle” theory. Comparing the SOD mutants with wild-type animals, we further show that oxidative damage levels in the mtDNA of SOD mutants are not significantly different from those in wild-type animals, i.e. even the total loss of mitochondrial SOD did not significantly increase oxidative damage to mtDNA. Possible reasons for this unexpected result and some implications for the mFRTA are discussed

Decisioning on sediment deposition on land. Part 3. Modeling risks after sediment deposition

Regular removal of sediments is a necessity for proper water quantity management in the Netherlands. Sediment contamination causes problems for this. Where can the contaminated sediments be deposited? The New Dutch soil policy aims at the sustainable use of soils, and allows for area-specific regulatory approaches. The current approach, based on sediment classes, does not provide sufficient insight in risks of sediment deposition on land for terrestrial organisms, and does fir the new policy. In a research project of RIVM, RIZA and Alterra, focus was on the site-specific, integrated risk assessment of sediment deposition on land. A systems-approach was designed, so as to model where compounds come from, where they go, and which risks could exist as a consequence. The results of the project are reported in three consecutive reports. In the second report of this series, the systems approach is described, in a basic scientific-technical way. In this third report of the series, the integrated risk assessments for man, agricultural products and ecosystems are described similarly. The first overview report presents the prototype of a decision-support model for sediment deposition on land, including examples of its application.Dit rapport beschrijft een model voor het gedrag van toxische stoffen die in bodem gebracht worden door verspreiding van baggerspecie. Regelmatig baggeren is een noodzaak in Nederland. Verontreinigingen in de bagger zorgen daarbij voor een probleem. Waar moet de verontreinigde bagger heen? Momenteel wordt een verspreidingsbeleid gehanteerd dat gebaseerd is op verontreinigingsklassen. Dit systeem voldoet niet meer. In het kader van nieuw bodembeleid moet er anders naar dit probleem worden gekeken. Duurzaam gebruik van de bodem moet centraal staan, en gebiedsspecifiek beleid moet mogelijk worden. De bestaande klassenindeling geeft hier geen mogelijkheden voor. In een onderzoek van RIVM, RIZA en Alterra is gekeken naar de risico's die op een lokatie door verspreiding op land kunnen ontstaan. Hiervoor is een systeembenadering opgesteld: waar komen de stoffen vandaan, waar gaan ze heen, welke organismen worden daadwerkelijk blootgesteld, en wat zijn de lokale risico's na verspreiding nu eigenlijk? Hiernaar wordt in drie samenhangende rapporten gekeken. In dit derde rapport van de serie wordt de risicobenadering technisch-wetenschappelijk beschreven. Er wordt voortgebouwd op gegevens uit het tweede rapport, waarin is beschreven of- en hoe stoffen zich ophopen in de landbodem door het verspreiden van baggerspecie. In dit rapport wordt beschreven hoe dientengevolge de risico's van de stoffenmengsels voor mens, landbouwproducten en ecosystemen kunnen veranderen. In het overzichtsrapport van de serie, het eerste rapport, wordt het ontwikkelde beslismodel als prototype gepresenteerd, en worden de gevolgen van beleidsmatige toepassing van het beslismodel verkend

Decisioning on sediment deposition on land. Part 1. Systems approach, modeling and practical examples

Regular removal of sediments is a necessity for proper water quantity management in the Netherlands. Sediment contamination causes problems for this. Where can the contaminated sediments be deposited? The New Dutch soil policy aims at the sustainable use of soils, and allows for area-specific regulatory approaches. The current approach, based on sediment classes, does not provide sufficient insight in risks of sediment deposition on land for terrestrial organisms, and does fir the new policy. In a research project of RIVM, RIZA and Alterra, focus was on the site-specific, integrated risk assessment of sediment deposition on land. A systems-approach was designed, so as to model where compounds come from, where they go, and which risks could exist as a consequence. The results of the project are reported in three consecutive reports. This overview-report presents the prototype of a decision-support model for sediment deposition on land, including examples of its application. The prototype has not yet been finished, as various regulatory decisions are awaited. In the previous reports, the systems approach is described in a basic scientific-technical way, for the prediction of local concentrations of toxic compounds in soils and the risk levels that will consequently occur for man, agricultural products and ecosystems, respectively.Voor het nieuwe bodembeleid is een model ontwikkeld dat ingezet kan worden voor lokale besluitvorming over de verspreiding van licht verontreinigde bagger op de kant. Regelmatig baggeren is een noodzaak in Nederland. Verontreinigingen in de bagger zorgen daarbij voor een probleem. Waar moet de verontreinigde bagger heen? Momenteel wordt een verspreidingsbeleid gehanteerd dat gebaseerd is op verontreinigingsklassen. Dit systeem voldoet niet meer. In het kader van nieuw bodembeleid moet er anders naar dit probleem worden gekeken. Duurzaam gebruik van de bodem moet centraal staan, en gebiedsspecifiek beleid moet mogelijk worden. De bestaande klassenindeling geeft onvoldoende inzicht in lokale landbodemrisico's, en sluit niet aan bij het nieuwe beleid. In een onderzoek van RIVM, RIZA en Alterra is gekeken naar de risico's die op een lokatie door verspreiding op land kunnen ontstaan. Hiervoor is een systeembenadering opgesteld: waar komen de stoffen vandaan, waar gaan ze heen, welke organismen worden daadwerkelijk blootgesteld, en wat zijn de lokatiespecifieke risico's na verspreiding nu eigenlijk? Hiernaar wordt in drie samenhangende rapporten gekeken. In het voorliggende overzichtsrapport van de serie wordt het op basis van de systeembenadering ontwikkelde beslismodel gepresenteerd, en worden de gevolgen van toepassing van het beslismodel verkend. In de twee andere rapporten is de technisch-wetenschappelijke aanpak in detail uiteengezet, respectievelijk voor de modellen gebruikt zijn voor de voorspellingen van de concentratieveranderingen in de landbodem, en voor de daardoor veranderende risiconiveaus voor mens, landbouwproducten en ecosystemen

Decisioning on sediment deposition on land. Part 1. Systems approach, modeling and practical examples

Deel 1 van 3. Zie ook RIVM-rapporten 711701045(2) en 711701046(3)Voor het nieuwe bodembeleid is een model ontwikkeld dat ingezet kan worden voor lokale besluitvorming over de verspreiding van licht verontreinigde bagger op de kant. Regelmatig baggeren is een noodzaak in Nederland. Verontreinigingen in de bagger zorgen daarbij voor een probleem. Waar moet de verontreinigde bagger heen? Momenteel wordt een verspreidingsbeleid gehanteerd dat gebaseerd is op verontreinigingsklassen. Dit systeem voldoet niet meer. In het kader van nieuw bodembeleid moet er anders naar dit probleem worden gekeken. Duurzaam gebruik van de bodem moet centraal staan, en gebiedsspecifiek beleid moet mogelijk worden. De bestaande klassenindeling geeft onvoldoende inzicht in lokale landbodemrisico's, en sluit niet aan bij het nieuwe beleid. In een onderzoek van RIVM, RIZA en Alterra is gekeken naar de risico's die op een lokatie door verspreiding op land kunnen ontstaan. Hiervoor is een systeembenadering opgesteld: waar komen de stoffen vandaan, waar gaan ze heen, welke organismen worden daadwerkelijk blootgesteld, en wat zijn de lokatiespecifieke risico's na verspreiding nu eigenlijk? Hiernaar wordt in drie samenhangende rapporten gekeken. In het voorliggende overzichtsrapport van de serie wordt het op basis van de systeembenadering ontwikkelde beslismodel gepresenteerd, en worden de gevolgen van toepassing van het beslismodel verkend. In de twee andere rapporten is de technisch-wetenschappelijke aanpak in detail uiteengezet, respectievelijk voor de modellen gebruikt zijn voor de voorspellingen van de concentratieveranderingen in de landbodem, en voor de daardoor veranderende risiconiveaus voor mens, landbouwproducten en ecosystemen.Regular removal of sediments is a necessity for proper water quantity management in the Netherlands. Sediment contamination causes problems for this. Where can the contaminated sediments be deposited? The New Dutch soil policy aims at the sustainable use of soils, and allows for area-specific regulatory approaches. The current approach, based on sediment classes, does not provide sufficient insight in risks of sediment deposition on land for terrestrial organisms, and does fir the new policy. In a research project of RIVM, RIZA and Alterra, focus was on the site-specific, integrated risk assessment of sediment deposition on land. A systems-approach was designed, so as to model where compounds come from, where they go, and which risks could exist as a consequence. The results of the project are reported in three consecutive reports. This overview-report presents the prototype of a decision-support model for sediment deposition on land, including examples of its application. The prototype has not yet been finished, as various regulatory decisions are awaited. In the previous reports, the systems approach is described in a basic scientific-technical way, for the prediction of local concentrations of toxic compounds in soils and the risk levels that will consequently occur for man, agricultural products and ecosystems, respectively.VROM-DGM-BW

Decisioning on sediment deposition on land. Part 3. Modeling risks after sediment deposition

Deel 3 van 3. Zie ook RIVM-rapporten 711701044(1) en 711701045(2)Dit rapport beschrijft een model voor het gedrag van toxische stoffen die in bodem gebracht worden door verspreiding van baggerspecie. Regelmatig baggeren is een noodzaak in Nederland. Verontreinigingen in de bagger zorgen daarbij voor een probleem. Waar moet de verontreinigde bagger heen? Momenteel wordt een verspreidingsbeleid gehanteerd dat gebaseerd is op verontreinigingsklassen. Dit systeem voldoet niet meer. In het kader van nieuw bodembeleid moet er anders naar dit probleem worden gekeken. Duurzaam gebruik van de bodem moet centraal staan, en gebiedsspecifiek beleid moet mogelijk worden. De bestaande klassenindeling geeft hier geen mogelijkheden voor. In een onderzoek van RIVM, RIZA en Alterra is gekeken naar de risico's die op een lokatie door verspreiding op land kunnen ontstaan. Hiervoor is een systeembenadering opgesteld: waar komen de stoffen vandaan, waar gaan ze heen, welke organismen worden daadwerkelijk blootgesteld, en wat zijn de lokale risico's na verspreiding nu eigenlijk? Hiernaar wordt in drie samenhangende rapporten gekeken. In dit derde rapport van de serie wordt de risicobenadering technisch-wetenschappelijk beschreven. Er wordt voortgebouwd op gegevens uit het tweede rapport, waarin is beschreven of- en hoe stoffen zich ophopen in de landbodem door het verspreiden van baggerspecie. In dit rapport wordt beschreven hoe dientengevolge de risico's van de stoffenmengsels voor mens, landbouwproducten en ecosystemen kunnen veranderen. In het overzichtsrapport van de serie, het eerste rapport, wordt het ontwikkelde beslismodel als prototype gepresenteerd, en worden de gevolgen van beleidsmatige toepassing van het beslismodel verkend.Regular removal of sediments is a necessity for proper water quantity management in the Netherlands. Sediment contamination causes problems for this. Where can the contaminated sediments be deposited? The New Dutch soil policy aims at the sustainable use of soils, and allows for area-specific regulatory approaches. The current approach, based on sediment classes, does not provide sufficient insight in risks of sediment deposition on land for terrestrial organisms, and does fir the new policy. In a research project of RIVM, RIZA and Alterra, focus was on the site-specific, integrated risk assessment of sediment deposition on land. A systems-approach was designed, so as to model where compounds come from, where they go, and which risks could exist as a consequence. The results of the project are reported in three consecutive reports. In the second report of this series, the systems approach is described, in a basic scientific-technical way. In this third report of the series, the integrated risk assessments for man, agricultural products and ecosystems are described similarly. The first overview report presents the prototype of a decision-support model for sediment deposition on land, including examples of its application.VROM-DGM-BW