Rasvahappojen kerrostuminen itämerennorpan traanissa ja sen merkitys kudoksen rasvahappokostumukseen perustuvassa ravintokohteiden arvioinnissa

Työssä tutkittiin rasvahappojen kerrostumista itämerennorpan (Phoca hispida botnica) traanissa ja tämän merkitystä rasvahappokoostumukseen perustuvassa ravintokohteiden arvioinnissa. Vertaamalla sisätraanin rasvahappokoostumusta plasman ja maksan rasvahappokoostumuksiin pyrittiin selvittämään siirtyvätkö jotkut tietyt ravinnon rasvahapot toisia tehokkaammin traanin sisäosiin, eli heijastelevatko jotkut sisätraanin rasvahapoista ravinnon rasvahappokoostumusta toisia paremmin. Itämerennorpan traanin eri kerrosten rasvahappokoostumusta verrattiin myös sen tärkeimmän ravintokalan, Itämeren silakan rasvahappokoostumukseen, jotta nähtäisiin minkä kerroksen koostumus muistuttaa eniten ravinnon rasvahappokoostumusta. Vertailun vuoksi työssä tutkittiin myös makeassa vedessä elävän saimaannorpan (Phoca hispida saimensis) traanin ja maksan rasvahappokoostumuksia. Lisäksi määritettiin plasma- ja maksanäytteiden kuljettaman tai lyhytaikaisesti varastoiman varastorasvan määrät. Tutkimuksessa käytettiin Perämerellä ammutuista itämerennorpista kerättyjä traani-, maksa- ja plasmanäytteitä, sekä kuolleina löydetyistä saimaannorpista kerättyjä traani- ja maksanäytteitä. Kudosnäytteiden rasvahappokoostumusten määritys tehtiin analysoimalla niistä valmistettuja rasvahappojen metyyliesteriseoksia kaasukromatografisesti (GC). Lipidiluokkakoostumukset puolestaan määritettiin korkean erotuskyvyn ohutlevykromatografialla (HPTLC). Analyysien tuloksia käsiteltiin tilastollisesti pääkomponenttianalyysin (PCA) ja sen tuloksia ohjatusti luokittelevan menetelmän (SIMCA) avulla, regressioanalyysillä, sekä laskemalla koostumusten euklidisia etäisyyksiä eri näytteiden välillä. Jokaisen yksilön traanille luotiin vertikaalinen rasvahappoprofiili toisiaan nahasta lihakseen seuraavien osanäytteiden rasvahappokoostumuksen perusteella. Itämerennorpan traanin kerrostuneisuutta tutkittiin nyt ensimmäistä kertaa ja sen havaittiin olevan rakenteeltaan kerrostunut, kuten on havaittu myös aiemmin tutkituilla kahdella norpan alalajilla. Aiemmista tutkimustuloksista poiketen keskitraani ei kuitenkaan eronnut rasvahappokoostumukseltaan merkitsevästi muista traanikerroksista. Sisä- ja ulkotraanin väliset rasvahappokoostumuksen erot olivat sen sijaan merkitseviä. Traanikerroksista sisätraani muistutti eniten itämerennorpan tärkeän saalislajin, silakan, rasvahappokoostumusta. Itämerennorpan kudosten rasvahappokoostumus erosi selvästi saimaannorpan kudosten rasvahappokoostumuksista. Näiden kahden alalajin ulkotraanit kuitenkin muistuttivat toisiaan rasvahappokoostumukseltaan sisätraaneja enemmän, mikä viittaa siihen, että niiden ulkotraanin koostumusta säätelevät samankaltaiset lämmönsäätelyyn liittyvät geneettisesti määräytyvät tekijät. Rasvahappokoostumusten alalajikohtaisista eroista huolimatta traanin rasvahappojen kerrostumistapa oli samanlainen molemmilla tutkituista alalajeista. Traanin vertikaaliset rasvahappoprofiilit olivat kuitenkin hyvin yksilöllisiä. Useiden rasvahappojen suhteelliset määrät plasmassa ja sisätraanissa korreloivat tilastollisesti merkitsevästi keskenään. Tämä tulos vahvistaa oletuksen, että viimeaikaisella ravinnolla on vaikutusta erityisesti sisätraanin rasvahappokoostumukseen ja, että sen perusteella voidaan saada tietoa eläimen ravinnosta. On kuitenkin huomattava, että tietyt sisätraanin rasvahapot ilmentävät ravinnon rasvahappokoostumusta toisia paremmin. Vaikka traanien vertikaaliset rasvahappoprofiilit antavat mitä ilmeisimmin yksilökohtaista tietoa eläinten ravinnosta ja aineenvaihdunnasta, niitä ei ole pystytty tulkitsemaan aiemmissa tutkimuksissa kovinkaan syvällisesti. Nämä tulokset voivatkin osaltaan auttaa tulkitsemaan traanin vertikaalisia rasvahappoprofiileja tulevaisuudessa. Saatuja tuloksia voidaan lisäksi hyödyntää myös hylkeiden ravintokohteiden arvioinnissa käytettävien näytteenottoprotokollien suunnitteluun ja kehittämiseen

Exercise training improves adipose tissue metabolism and vasculature regardless of baseline glucose tolerance and sex

Introduction We investigated the effects of a supervised progressive sprint interval training (SIT) and moderate-intensity continuous training (MICT) on adipocyte morphology and adipose tissue metabolism and function; we also tested whether the responses were similar regardless of baseline glucose tolerance and sex. Research design and methods 26 insulin-resistant (IR) and 28 healthy participants were randomized into 2-week-long SIT (4-6x30 s at maximum effort) and MICT (40-60 min at 60% of maximal aerobic capacity (VO2peak)). Insulin-stimulated glucose uptake and fasting-free fatty acid uptake in visceral adipose tissue (VAT), abdominal and femoral subcutaneous adipose tissues (SATs) were quantified with positron emission tomography. Abdominal SAT biopsies were collected to determine adipocyte morphology, gene expression markers of lipolysis, glucose and lipid metabolism and inflammation. Results Training increased glucose uptake in VAT (pPeer reviewe

Systemic cross-talk between brain, gut, and peripheral tissues in glucose homeostasis : effects of exercise training (CROSSYS). Exercise training intervention in monozygotic twins discordant for body weight

Background: Obesity and physical inactivity are major global public health concerns, both of which increase the risk of insulin resistance and type 2 diabetes. Regulation of glucose homeostasis involves cross-talk between the central nervous system, peripheral tissues, and gut microbiota, and is affected by genetics. Systemic cross-talk between brain, gut, and peripheral tissues in glucose homeostasis: effects of exercise training (CROSSYS) aims to gain new systems-level understanding of the central metabolism in human body, and how exercise training affects this cross-talk. Methods: CROSSYS is an exercise training intervention, in which participants are monozygotic twins from pairs discordant for body mass index (BMI) and within a pair at least the other is overweight. Twins are recruited from three population-based longitudinal Finnish twin studies, including twins born in 1983-1987, 1975-1979, and 1945-1958. The participants undergo 6-month-long exercise intervention period, exercising four times a week (including endurance, strength, and high-intensity training). Before and after the exercise intervention, comprehensive measurements are performed in Turku PET Centre, Turku, Finland. The measurements include: two positron emission tomography studies (insulin-stimulated whole-body and tissue-specific glucose uptake and neuroinflammation), magnetic resonance imaging (brain morphology and function, quantification of body fat masses and organ volumes), magnetic resonance spectroscopy (quantification of fat within heart, pancreas, liver and tibialis anterior muscle), echocardiography, skeletal muscle and adipose tissue biopsies, a neuropsychological test battery as well as biosamples from blood, urine and stool. The participants also perform a maximal exercise capacity test and tests of muscular strength. Discussion: This study addresses the major public health problems related to modern lifestyle, obesity, and physical inactivity. An eminent strength of this project is the possibility to study monozygotic twin pairs that share the genome at the sequence level but are discordant for BMI that is a risk factor for metabolic impairments such as insulin resistance. Thus, this exercise training intervention elucidates the effects of obesity on metabolism and whether regular exercise training is able to reverse obesity-related impairments in metabolism in the absence of the confounding effects of genetic factors.Peer reviewe

Exercise training improves adipose tissue metabolism and vasculature regardless of baseline glucose tolerance and sex

Introduction We investigated the effects of a supervised progressive sprint interval training (SIT) and moderate-intensity continuous training (MICT) on adipocyte morphology and adipose tissue metabolism and function; we also tested whether the responses were similar regardless of baseline glucose tolerance and sex.Research design and methods 26 insulin-resistant (IR) and 28 healthy participants were randomized into 2-week-long SIT (4-6x30 s at maximum effort) and MICT (40-60 min at 60% of maximal aerobic capacity (VO2peak)). Insulin-stimulated glucose uptake and fasting-free fatty acid uptake in visceral adipose tissue (VAT), abdominal and femoral subcutaneous adipose tissues (SATs) were quantified with positron emission tomography. Abdominal SAT biopsies were collected to determine adipocyte morphology, gene expression markers of lipolysis, glucose and lipid metabolism and inflammation.Results Training increased glucose uptake in VAT (pConclusions Short-term training improves adipose tissue metabolism both in healthy and IR participants independently of the sex. Adipose tissue angiogenesis and gene expression was only significantly affected in IR participants.</div

Systemic cross-talk between brain, gut, and peripheral tissues in glucose homeostasis: effects of exercise training (CROSSYS). Exercise training intervention in monozygotic twins discordant for body weight

Background: Obesity and physical inactivity are major global public health concerns, both of which increase the risk of insulin resistance and type 2 diabetes. Regulation of glucose homeostasis involves cross-talk between the central nervous system, peripheral tissues, and gut microbiota, and is affected by genetics. Systemic cross-talk between brain, gut, and peripheral tissues in glucose homeostasis: effects of exercise training (CROSSYS) aims to gain new systems-level understanding of the central metabolism in human body, and how exercise training affects this cross-talk.Methods: CROSSYS is an exercise training intervention, in which participants are monozygotic twins from pairs discordant for body mass index (BMI) and within a pair at least the other is overweight. Twins are recruited from three population-based longitudinal Finnish twin studies, including twins born in 1983-1987, 1975-1979, and 1945-1958. The participants undergo 6-month-long exercise intervention period, exercising four times a week (including endurance, strength, and high-intensity training). Before and after the exercise intervention, comprehensive measurements are performed in Turku PET Centre, Turku, Finland. The measurements include: two positron emission tomography studies (insulin-stimulated whole-body and tissue-specific glucose uptake and neuroinflammation), magnetic resonance imaging (brain morphology and function, quantification of body fat masses and organ volumes), magnetic resonance spectroscopy (quantification of fat within heart, pancreas, liver and tibialis anterior muscle), echocardiography, skeletal muscle and adipose tissue biopsies, a neuropsychological test battery as well as biosamples from blood, urine and stool. The participants also perform a maximal exercise capacity test and tests of muscular strength.Discussion: This study addresses the major public health problems related to modern lifestyle, obesity, and physical inactivity. An eminent strength of this project is the possibility to study monozygotic twin pairs that share the genome at the sequence level but are discordant for BMI that is a risk factor for metabolic impairments such as insulin resistance. Thus, this exercise training intervention elucidates the effects of obesity on metabolism and whether regular exercise training is able to reverse obesity-related impairments in metabolism in the absence of the confounding effects of genetic factors

Bone marrow metabolism is affected by body weight and response to exercise training varies according to anatomical location

Peer reviewe