Modulation of adenosinergic system as a therapeutic target for dysmetabolism

Abstract Adenosine is involved in the regulation of white (WAT) and brown (BAT) adipose tissues and implicated in obesity and related diseases, however the specific contribution is still unknow. Moreover, the therapeutics for obesity and type 2 diabetes are scarce and not completely effective. Therefore, the present work aimed to investigate if dysmetabolic states are associated with alterations in adenosine receptors and adenosine metabolism in WAT and BAT and the mechanisms behind. Moreover, we explored the impact of chronic caffeine, an antagonist of adenosine receptors, treatment on these mechanisms. Three groups of Wistar rats were used: a control group that fed 25 weeks of standard diet, a HFHSu group that fed for 25 weeks a 60%-lipid rich diet plus 35% sucrose) in drinking water and a HFHSuCAF group submitted to HFHSu diet plus caffeine intake (1g/kg) in the last 11 weeks of diet. Rats were evaluated for weight gain, insulin sensitivity and glucose tolerance. WAT and BAT depots were collected and weighted. Ado was quantified in WAT and BAT by HPLC and Ado receptor levels and proteins involved in Ado metabolism analysed. We found that HFHSu animals exhibit insulin resistance and glucose intolerance, effects that were rescued and ameliorated by chronic caffeine treatment, respectively. HFHSu diet promoted an increase in weight gain and WAT depots without changing BAT amount, which was associated with decreased levels of adenosine content. These effects were rescued by chronic caffeine treatment. HFHSu diet decreased A2A and A2B levels in WAT in contrast with BAT where HFHSu diet promoted an increase in A2A levels and a decrease in A2B levels. All these effects were rescued by chronic caffeine administration. In both tissues no changes in A1 levels were observed. In WAT, HFHSu diet did not change ENT1 or CD73 levels but caffeine intake in HFHSu rats increased CD73 levels in comparison with HFHSu rats, and in BAT the diet produced an increase in ENT1 and CD73 levels. We can conclude that alterations in Ado receptor levels and Ado metabolism in adipose tissues are associated with metabolic dysfunction and that the modulation of Ado receptors with chronic caffeine intake can be useful to improve dysmetabolic states.Resumo A adenosina está envolvida na regulação dos tecidos adiposos branco (WAT) e castanho (BAT) e está implicada na obesidade e doenças relacionadas, tal como a diabetes do tipo 2. No entanto, a sua contribuição específica para estas patologias é ainda desconhecida. Para além disso, as terapias para obesidade e diabetes tipo 2 são escassas, não sendo totalmente eficazes. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo investigar se estados dismetabólicos estão associados a alterações nos recetores de adenosina e no metabolismo da adenosina no WAT e no BAT, bem como os mecanismos por trás dessas alterações. Além disso, explorámos o impacto do tratamento crónico com cafeína, um antagonista dos recetores de adenosina, nessas alterações. Foram utilizados três grupos de ratos Wistar: um grupo controlo que recebeu uma dieta padrão por 25 semanas, um grupo HFHSu que recebeu uma dieta rica em lipídios (60%) e 35% de sacarose na água de beber por 25 semanas, e um grupo HFHSuCAF submetido à dieta HFHSu com ingestão de cafeína (1g/kg) nas últimas 11 semanas da dieta. Os ratos foram avaliados quanto ao ganho de peso, sensibilidade à insulina e tolerância à glucose. No final do período das dietas os depósitos de WAT e BAT foram recolhidos e pesados. A adenosina (Ado) foi quantificada no WAT e BAT por HPLC, e os níveis de receptores de Ado e proteínas envolvidas no metabolismo da adenosina foram analisadas. Descobrimos que os animais do grupo HFHSu apresentaram resistência à insulina e uma diminuição da tolerância à glucose, efeitos foram revertidos e melhorados, respetivamente com a ingestão crónica de cafeína. A dieta HFHSu promoveu um aumento no ganho de peso e nos depósitos de WAT, sem alterar a quantidade de BAT, que se encontra associado a níveis diminuídos de adenosina nestes tecidos. Esses efeitos foram revertidos com o tratamento crónico com cafeína. A dieta HFHSu diminuiu os níveis de recetores A2A e A2B no WAT, ao contrário do BAT, onde a dieta HFHSu aumentou os níveis de recetores A2A e diminuiu os níveis de A2B. Todos esses efeitos foram revertidos pela administração crónica de cafeína. Em ambos os tecidos, não foram observadas alterações nos níveis dos recetores A1. No WAT, a dieta HFHSu não alterou os níveis do transportador ENT1 ou do enzima CD73, mas a ingestão de cafeína nos ratos HFHSu aumentou os níveis de CD73 em comparação com os ratos HFHSu. No BAT, a dieta produziu um aumento nos níveis de ENT1 e CD73. Pode-se concluir que as alterações nos níveis dos recetores de Ado e no metabolismo da adenosina nos tecidos adiposos estão associadas à disfunção metabólicas e que a modulação dos recetores de Ado com a ingestão crónica de cafeína pode ser útil para melhorar os estados dismetabólicos

Immunoglobulin, somatic hypermutation and the survival of B cells

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas (Ciências Biopatológicas), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2015Our overall objective was to find mechanisms of B cell survival during antigen response. In the first part of this work, we revealed that immunoglobulin heavy chain expression is sufficient for B cell survival in the absence of light chain. We showed that the heavy chain alone can reach the cell surface as a part of an incomplete signal competent B cell receptor. These results are consistent with the hypothesis that the heavy chain alone can produce survival signals constitutively and independently of specific antigen recognition. We also showed an alternative hypothesis for B cell survival through the activation of an unfolded protein response, which is caused by heavy chain accumulation in the endoplasmatic reticulum in the absence of light chain. In the second part of this work we looked for B cell survival mechanisms during activation and terminal differentiation. Specifically, how B cells survive DNA double strand breaks caused by class switch and somatic hypermutation of the immunoglobulin gene. Our results showed a novel role for the activation induced cytidine deaminase (AID), an enzyme responsible for class switch and introduction of somatic mutations in the immunoglobulin genes (Muramatsu et al., 2000). We showed that AID is involved in DNA repair by recruiting the catalytic subunit of the DNA protein kinase (DNA-PKcs) (Wu et al., 2005). These results suggest that AID coordinates double strand break repair and contributes to B cell survival during terminal differentiation.O objetivo desta dissertação foi descobrir mecanismos de sobrevivência das células B durante o processo de resposta a antigénios. Este trabalho revelou que expressão da cadeia pesada da imunoglobulina é suficiente para assegurar a sobrevivência de linfócitos B na ausência de cadeias leves. Estes resultados sugerem que a cadeia pesada origina sinais de sobrevivência de forma constitutiva e independente de ligação a ligandos específicos para o receptor composto de cadeias de imunoglobulina pesadas e leves. Na segunda parte de tese, procurámos determinar mecanismos de sobrevivência de células B sujeitas a quebras do ADN durante os processos de mudança de isótipo e a hipermutação somática da imunoglobulina. Os nossos resultados revelaram que a enzima “activation induced cytidine deaminase” (AID), que inicia os processos de mudança de isótipo e de introdução de mutações somáticas nos genes codificadores das cadeias de anticorpos, (Muramatsu et al., 2000), é também responsável pela reparação do ADN, permitindo assim às células B evitar a apoptose induzida por danos persistentes no ADN. Observámos, (Wu et al., 2005), que a AID recruta a subunidade catalítica da ADN proteína quinase (DNA-PKcs) sugerindo que a AID coordena a reparação de quebras no ADN, contribuindo desta forma para a sobrevivência das células B.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), SFR/BD/6500/200

História Global da Literatura Portuguesa

Esta publicação foi financiada por Fundos Nacionais através da FCT — Fundação para a Ciência e a Tecnologia, no âmbito do Projeto UIDB/00077/2020.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Detectores de radiação em Portugal no século XX

info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Overnutrition during Pregnancy and Lactation Induces Gender-Dependent Dysmetabolism in the Offspring Accompanied by Heightened Stress and Anxiety

Funding Information: This work was supported by the Portuguese Foundation for Science and Technology with PhD grants to G.M.M (Ref. 2022.12291.BD), A.M.C. (Ref. 2022.11376.BD), and I.F.A (Ref. UI/BD/154298/2022) and CEEC contracts to F.O.M (CEECIND/02428/2018) and J.F.S. (2021.03439.CEECIND). Publisher Copyright: © 2023 by the authors.Maternal obesity and gestational diabetes predispose the next generation to metabolic disturbances. Moreover, the lactation phase also stands as a critical phase for metabolic programming. Nevertheless, the precise mechanisms originating these changes remain unclear. Here, we investigate the consequences of a maternal lipid-rich diet during gestation and lactation and its impact on metabolism and behavior in the offspring. Two experimental groups of Wistar female rats were used: a control group (NC) that was fed a standard diet during the gestation and lactation periods and an overnutrition group that was fed a high-fat diet (HF, 60% lipid-rich) during the same phases. The offspring were analyzed at postnatal days 21 and 28 and at 2 months old (PD21, PD28, and PD60) for their metabolic profiles (weight, fasting glycemia insulin sensitivity, and glucose tolerance) and euthanized for brain collection to evaluate metabolism and inflammation in the hypothalamus, hippocampus, and prefrontal cortex using Western blot markers of synaptic dynamics. At 2 months old, behavioral tests for anxiety, stress, cognition, and food habits were conducted. We observed that the female offspring born from HF mothers exhibited increased weight gain and decreased glucose tolerance that attenuated with age. In the offspring males, weight gain increased at P21 and worsened with age, while glucose tolerance remained unchanged. The offspring of the HF mothers exhibited elevated levels of anxiety and stress during behavioral tests, displaying decreased predisposition for curiosity compared to the NC group. In addition, the offspring from mothers with HF showed increased food consumption and a lower tendency towards food-related aggression. We conclude that exposure to an HF diet during pregnancy and lactation induces dysmetabolism in the offspring and is accompanied by heightened stress and anxiety. There was sexual dimorphism in the metabolic traits but not behavioral phenotypes.publishersversionpublishe

Behavioral and neuropathological changes after Toxoplasma gondii ocular conjunctival infection in BALB/c Mice

Brazilian Research Council - CNPq Grant No. 307749/2004-5 and 471077/2007-0, Fundação Amazonia de Amparo a Estudos e Pesquisas do Para - FAPESPA, ICAAF No. 039/2017, Pro-Reitoria de Pesquisa e Pós-graduação da Universidade Federal do Para - PROPESP Edital 2021-PIAPA; Coordenação de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior - CAPES - Pro-Amazonia, Grant No. 3311/2013; and Programa de Apoio a Publicação Qualificada - PAPQ/PROPESP/UFPA.Universidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilMinistério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Instituto Evandro Chagas. Laboratório de Microscopia Eletrônica. Ananindeua, PA, BrasilMinistério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Instituto Evandro Chagas. Laboratório de Microscopia Eletrônica. Ananindeua, PA, BrasilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Laboratório de Anatomia Patológica. Belém, PA, BrazilMinistério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Instituto Evandro Chagas. Laboratório de Toxoplasmose. Ananindeua, PA, BrasilMinistério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Instituto Evandro Chagas. Laboratório de Toxoplasmose. Ananindeua, PA, BrasilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Laboratório de Anatomia Patológica. Belém, PA, BrazilMinistério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Instituto Evandro Chagas. Laboratório de Microscopia Eletrônica. Ananindeua, PA, BrasilMinistério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Instituto Evandro Chagas. Ananindeua, PA, BrasilUniversity of Oxford. Department of Pharmacology. Laboratory of Experimental Neuropathology. Oxford, UKUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, Brazil / Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Instituto Evandro Chagas. Laboratório de Microscopia Eletrônica. Ananindeua, PA, BrasilUniversidade Federal do Pará. Hospital Universitário João de Barros Barreto. Instituto de Ciências Biológicas. Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção. Belém, PA, BrazilOcular infection with Toxoplasma gondii causes toxoplasmosis in mice. However, following ocular infection with tachyzoites, the cause of the accompanying progressive changes in hippocampal-dependent tasks, and their relationship with the morphology and number of microglia, is less well understood. Here, in 6-month-old, female BALB/c mice, 5 μl of a suspension containing 48.5 × 106 tachyzoites/ml was introduced into the conjunctival sac; control received an equal volume of saline. Before and after instillation, all mice were subject to an olfactory discrimination (OD) test, using predator (cat) feces, and to an open-field (OF) task. After the behavioral tests, the animals were culled at either 22 or 44 days post-instillation (dpi), and the brains and retinas were dissected and processed for immunohistochemistry. The total number of Iba-1-immunolabeled microglia in the molecular layer of the dentate gyrus was estimated, and three-dimensional reconstructions of the cells were evaluated. Immobility was increased in the infected group at 12, 22, and 43 dpi, but the greatest immobility was observed at 22 dpi and was associated with reduced line crossing in the OF and distance traveled. In the OD test, infected animals spent more time in the compartment with feline fecal material at 14 and at 43 dpi. No OD changes were observed in the control group. The number of microglia was increased at 22 dpi but returned to control levels by 44 dpi. These changes were associated with the differentiation of T. gondii tachyzoites into bradyzoite-enclosed cysts within the brain and retina. Thus, infection of mice with T. gondii alters exploratory behavior, gives rise to a loss in predator's odor avoidance from 2 weeks after infection, increased microglia number, and altered their morphology in the molecular layer of the dentate gyrus