Resistive training reduces inflammation in skeletal muscle and improves the peripheral insulin sensitivity in obese rats induced by hyperlipidic diet

OBJETIVO: Investigar em ratos obesos o efeito da prática de exercício resistido sobre a sensibilidade à insulina e sobre a expressão de citocinas pró-inflamatórias e de transportador de glicose em músculo solear. MATERIAIS E MÉTODOS: Ratos Wistar alimentados com dieta hiperlipídica (grupos obesos) foram submetidos ao protocolo de exercício tipo jump squat. A sensibilidade à insulina e a expressão gênica de Tnf-α, SOCS3 e GLUT4 foram comparadas entre os grupos obesos sedentários (OS) e exercitados (OE) e controles sedentários (CS) e exercitados (CE). RESULTADOS: A sensibilidade à insulina estava reduzida no grupo OS e elevada no OE. Os conteúdos de RNAm de Tnf-α e de SOCS3 estavam aumentados no músculo esquelético do grupo OS e reduzidos no OE. O conteúdo proteico e de RNAm de GLUT4 não diferiu entre os grupos. CONCLUSÃO: O exercício resistido reverte o quadro de resistência à insulina periférica e de inflamação no músculo esquelético de obesos induzidos por dieta.OBJECTIVE: To determine if resistive exercise protocol can modulate Tnf-α, SOCS3 and glucose transporter GLUT4 genes expression in skeletal muscle, and peripheral insulin sensitivity in obese rats induced by hyperlipidic diet. MATERIALS AND METHODS: Wistar obese rats induced by hyperlipidic diet were subjected a resistive exercise protocol as jump squat. Insulin sensitivity and mRNA content of Tnf-α, SOCS3 and GLUT4 were assayed and compared among the groups: obese sedentary (OS) and exercised (OE), control sedentary (CS) and exercised (CE). RESULTS: The mRNA content of Tnf-α and SOCS3 has increased in skeletal muscle from OS and has decreased in OE group. The protein and GLUT4 mRNA contents were correlated but they did not change among the groups. Peripheral insulin sensitivity has increased in the OE compared to OS group. CONCLUSION: The resistive exercise reverses the peripheral insulin resistance and the inflammatory state in skeletal muscle from diet-induced obese rats

EFEITO DO EXERCÍCIO DE FORÇA NA COMPOSIÇÃO CORPORAL DE RATOS OBESOS

O presente estudo buscou analisar o efeito do exercício de força na composição corporal de ratos acometidos por obesidade, induzida por dieta hipercalórica. Foram utilizados 12 ratos, divididos em dois grupos: Controle Treinamento (CT, n=6) e Obeso Treinamento (OT, n=6). Os animais do grupo CT apresentaram valor reduzido do índice de Lee e IMC, além de menor quantidade de tecido adiposo epididimal em relação ao OT. Portanto conclui-se que esta forma de exercício pode auxiliar no combate a obesidade, entretanto, salienta-se que além do exercício, a dieta exerce papel fundamental na redução de peso corporal, sendo a associação de exercício e dieta adequada, a forma mais eficaz na redução do peso corporal

EFEITO DO DESTREINAMENTO SOBRE A COMPOSIÇÃO CORPORAL DE RATOS SUBMETIDOS À DIETA PADRÃO E HIPERCALÓRICA

O objetivo do estudo foi verificar o efeito do destreinamento sobre a composição corporal de ratos submetidos à dieta hiperlipídica e dieta padrão com ração. Foram utilizados 30 ratos machos, divididos nos grupos Controle Sedentário (CS) e Controle Exercício Destreinado (CEd), Obeso Sedentário (OS) e Obeso Exercício Destreinado (OEd), que realizaram treinamento de saltos, com 3 x 12 repetições, 3x/semana, por oito semanas. Em seguida, permaneceram por mais oito semanas sem realizar atividade física. Foram mensurados comprimento e peso dos animais. Em seguida, foram eutanasiados e retirado o tecido adiposo epididimal. Foram calculados: Tecido Adiposo Epidimal (TecAdp) total (g) e percentual (%), Índice de Lee e Índice de Massa Corporal (IMC). Os animais dos grupos CS e CEd apresentaram menor ganho de peso em relação aos animais dos grupos OS e OEd. Além disso, o grupo CEd demonstrou valores de TecAdp (totais e percentuais) e IMC, inferiores aos dos grupos OS e OEd

Deletion of PPARγ in adipocytes promotes severe lipodystrophy, glucose intolerance, de novo lipogenesis and hepatomegaly in mice.

Introdução: A lipodistrofia engloba um grupo heterogêneo de doenças caracterizadas pela redução da massa adiposa por mecanismo que envolve redução tanto no número (hipoplasia) quanto no diâmetro (hipotrofia) dos adipócitos, sendo frequentemente associada ao desenvolvimento de diversas doenças metabólicas como a resistência à insulina, dislipidemias, hipertensão, esteatose hepática, aterosclerose, entre outras. Objetivo: Investigar os mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento da resistência à insulina, inflamação, esteatose hepática e hepatomegalia em animais lipodistróficos pela deleção do receptor ativador da proliferação peroxissomal do tipo gama (PPARγ) em adipócitos, com ênfase no processo de lipogênese de novo. Materiais e Métodos: Protocolo 1- Camundongos controles (AT-PPARγ WT) e lipodistróficos (AT-PPARγKO) com idades de 6, 12 e 24 semanas foram avaliados para o peso corporal, eficiência energética, ingestão alimentar, calorimetria indireta, tolerância à glicose e perfil inflamatório, lipidoma e proteoma hepático. Protocolo 2- Camundongos controles (AT-PPARγ WT) e lipodistróficos (AT-PPARγ KO) com 6 semanas de idade foram submetidos a tratamento com inibidor da enzima ácido graxo sintase (FAS) denominado Fasnall por 5 semanas e avaliados para o peso corporal, ingestão alimentar, tolerância à glicose e perfil inflamatório e esteatose hepática. Protocolo 3- Camundongos controles (AT-PPARγ WT) e lipodistróficos (AT-PPARγ KO) foram alimentados por 5 semanas com dieta normal (ND), dieta hiperlipídica (HF) contendo 60% de lipídeos oriundos do óleo de soja e banha de porco e dieta hiperlipídica (HFω-3) contendo 60% de lipídeos oriundos do óleo de soja e óleo de peixe foram avaliados para o peso corporal, ingestão alimentar, tolerância à glicose e perfil inflamatório e esteatose hepática. Resultados: estudo 1- Os animais lipodistróficos apresentaram ausência completa de tecido adiposo, aumento do consumo alimentar e ganho de peso, intolerância à glicose, hiperinsulinemia, esteatose hepática e hepatomegalia. Adicionalmente os animais lipodistróficos apresentaram aumento no conteúdo hepático das citocinas inflamatórias IL-1β, IL-6 e TNF-α, fibrose progressiva, e alteração no perfil hepático de ácidos graxos com aumento na porcentagem de ácidos graxos monoinsaturados (MUFAs) e redução dos ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs) em especial os ômega 3 (ω-3). Por fim o proteoma do fígado dos animais lipodistróficos com 24 semanas demonstrou que a biossíntese de lipídeos estava aumentada, confirmada pelo aumento das proteínas ACC, FAS e SCD-1 responsáveis pela lipogênese de novo. Estudo 2- A inibição farmacológica da FAS nos animais lipodistróficos reduziu o consumo alimentar, ganho de peso corporal, esteatose hepática e a intolerância à glicose, mas não afetou a inflamação (conteúdo de IL-1β, IL-6, TNF-α) e a fibrose hepática. Estudo 3- A ingestão de dieta HFω-3 reduziu em camundongos AT-PPARγ KO a deposição de triacilglicerol e a inflamação (conteúdo de IL-1β e TNF-α) hepáticas e a intolerância à glicose. Conclusão: A ausência total de tecido adiposo está associada a deterioração da homeostase da glicose e ao desenvolvimento de esteatose, inflamação e fibrose hepática. A inibição farmacológica ou nutricional da FAS reduz a intolerância à glicose, mas não afeta a hepatomegalia e a hiperinsulinemia associada a lipodistrofia.Introduction: Lipodystrophy comprises a heterogeneous group of diseases characterized by a reduction of adipose tissue mass through a mechanism that involves reduction in both adipocyte number (hypoplasia) and diameter (hypotrophy). Lipodystrophy is frequently associated with the development of several metabolic diseases such as insulin resistance, dyslipidemia, hypertension, hepatic steatosis and atherosclerosis, among others. Aim: We investigate here in the molecular mechanisms by which lipodystrophy is associated with the development of insulin resistance, inflammation, hepatic steatosis and hepatomegaly with special emphasis in involvement of de novo lipogenesis. Materials and methods: Lipodystrophy was induced by the deletion of the nuclear peroxisomal proliferation receptor gamma (PPARγ) in adipocytes using the cre-lox system. Protocol 1 - Control (AT-PPARγ WT) and lipodystrophic (AT-PPARγ KO) mice 6, 12 and 24 weeks old were evaluated for body weight, energy efficiency, food intake, indirect calorimetry, glucose tolerance, and liver inflammation, fibrosis, lipidome and proteome. Protocol 2- AT-PPARγ WT and AT-PPARγ KO 6 weeks old mice were treated with a pharmacological inhibitor of fatty acid synthase (FAS) denominated Fasnall during 5 weeks and evaluated for for body weight, food intake, glucose, and liver steatosis, inflammatory and fibrosis. Protocol 3 - Control (AT-PPARγ WT) and lipodystrophic (AT-PPARγ KO) mice were fed for 5 weeks either a normal diet (ND), or a high fat diet (HF) containing 60% of lipids derived from soybean oil and lard or a high fat diet (HFω-3) containing 60% of lipids from soybean oil and fish oil and evaluated for body weight, food intake, glucose homeostasis and liver steatosis, inflammation and fibrosis. Results: Study 1 - Lipodystrophic mice presented complete absence of adipose tissue, increased food intake and weight gain, glucose intolerance, hyperinsulinemia, hepatic steatosis, inflammation (increased content of IL-1β, IL-6 and TNF-α), fibrosis and hepatomegaly. In addition, lipodystrophic mice featured important changes in liver lipid profile characterized by an increase in the percentage of monounsaturated fatty acids (MUFAs) and reduction in polyunsaturated fatty acids (PUFAs), especially omega 3 (ω-3). Finally, analysis of liver proteome in lipodystrophic animals revealed an activation of de novo lipogenesis, which was confirmed by the increased hepatic content of ACC, FAS and SCD-1. Study 2- Pharmacological inhibition of FAS in lipodystrophic mice reduced food intake, body weight gain, hepatic triacylglycerol content and glucose intolerance, without affecting though hyperinsulinemia and liver inflammation (IL-1β, IL-6, TNF-α content), fibrosis and hepatomegaly. Study 3- Intake of HFω-3 diet reduced in AT-PPARg KO mice glucose intolerance and liver inflammation, without affecting though hyperinsulinemia and hepatic esteatosis, fibrosis and hepatomegaly. Conclusion: Total absence of adipose tissue impairs glucose homeostasis and promotes hepatic steatosis, inflammation and fibrosis. Either pharmacological or nutritional inhibition of de novo lipogenesis reduces improves glucose tolerance without affecting hyperinsulinemia and hepatomegaly associated to lipodystrophy

Glucose Transport and Utilization in the Hippocampus: From Neurophysiology to Diabetes-Related Development of Dementia

The association of diabetes with cognitive dysfunction has at least 60 years of history, which started with the observation that children with type 1 diabetes mellitus (T1D), who had recurrent episodes of hypoglycemia and consequently low glucose supply to the brain, showed a deficit of cognitive capacity. Later, the growing incidence of type 2 diabetes mellitus (T2D) and dementia in aged populations revealed their high association, in which a reduced neuronal glucose supply has also been considered as a key mechanism, despite hyperglycemia. Here, we discuss the role of glucose in neuronal functioning/preservation, and how peripheral blood glucose accesses the neuronal intracellular compartment, including the exquisite glucose flux across the blood–brain barrier (BBB) and the complex network of glucose transporters, in dementia-related areas such as the hippocampus. In addition, insulin resistance-induced abnormalities in the hippocampus of obese/T2D patients, such as inflammatory stress, oxidative stress, and mitochondrial stress, increased generation of advanced glycated end products and BBB dysfunction, as well as their association with dementia/Alzheimer’s disease, are addressed. Finally, we discuss how these abnormalities are accompained by the reduction in the expression and translocation of the high capacity insulin-sensitive glucose transporter GLUT4 in hippocampal neurons, which leads to neurocytoglycopenia and eventually to cognitive dysfunction. This knowledge should further encourage investigations into the beneficial effects of promising therapeutic approaches which could improve central insulin sensitivity and GLUT4 expression, to fight diabetes-related cognitive dysfunctions

PPAR? is a major regulator of branched-chain amino acid blood levels and catabolism in white and brown adipose tissues.

Objective We investigated whether PPAR? modulates adipose tissue BCAA metabolism, and whether this mediates the attenuation of obesity-associated insulin resistance induced by pharmacological PPAR? activation. Methods Mice with adipocyte deletion of one or two PPAR? copies fed a chow diet and rats fed either chow, or high fat (HF) or HF supplemented with BCAA (HF/BCAA) diets treated with rosiglitazone (30 or 15?mg/kg/day, 14?days) were evaluated for glucose and BCAA homeostasis. Results Adipocyte deletion of one PPAR? copy increased mice serum BCAA and reduced inguinal white (iWAT) and brown (BAT) adipose tissue BCAA incorporation into triacylglycerol, as well as mRNA levels of branched-chain aminotransferase (BCAT)2 and branched-chain ?-ketoacid dehydrogenase (BCKDH) complex subunits. Adipocyte deletion of two PPAR? copies induced lipodystrophy, severe glucose intolerance and markedly increased serum BCAA. Rosiglitazone abolished the increase in serum BCAA induced by adipocyte PPAR? deletion. In rats, HF increased serum BCAA, such levels being further increased by BCAA supplementation. Rosiglitazone, independently of diet, lowered serum BCAA and upregulated iWAT and BAT BCAT and BCKDH activities. This was associated with a reduction in mTORC1-dependent inhibitory serine phosphorylation of IRS1 in skeletal muscle and whole-body insulin resistance evaluated by HOMA-IR. Conclusions PPAR?, through the regulation of both BAT and iWAT BCAA catabolism in lipoeutrophic mice and muscle insulin responsiveness and proteolysis in lipodystrophic mice, is a major determinant of circulating BCAA levels. PPAR? agonism, therefore, may improve whole-body and muscle insulin sensitivity by reducing blood BCAA, alleviating mTORC1-mediated inhibitory IRS1 phosphorylation

Respostas lactacidêmicas de ratos ao treinamento intermitente de alta intensidade

Durante contrações musculares de alta intensidade intervaladas por curtos períodos de tempo há importante participação do metabolismo glicolítico e, consequentemente, aumento das concentrações de lactato sanguíneo. O objetivo do estudo foi avaliar as respostas lactacidêmicas agudas e crônicas de ratos Wistar submetidos a um treinamento intermitente de alta intensidade (salto tipo jump squat) de três sessões semanais, a cada 24h, três séries de 12 repetições com intervalos de 60s entre cada uma. Houve aumento das concentrações de lactato sanguíneo durante a sessão aguda do treinamento (lactacidemia basal vs. lactacidemia após último esforço, P < 0,001). Contrariamente, após seis semanas de treinamento, ocorreu redução de 49% na resposta lactacidêmica ao exercício em relação à primeira sessão, P = 0,0002. O exercício intermitente de alta intensidade intervalado favorece a participação do sistema glicolítico; no entanto, o treinamento intermitente de alta intensidade promove redução das respostas lactacidêmicas, sugerindo melhora da capacidade de ressíntese de fosfocreatina e da biogênese mitocondrial