Quality More Than Quantity: The Use of Carbohydrates in High-Fat Diets to Tackle Obesity in Growing Rats

This research was supported by funds provided by the Abbott Laboratories S.A.Childhood obesity prevention is important to avoid obesity and its comorbidities into adulthood. Although the energy density of food has been considered a main obesogenic factor, a focus on food quality rather that the quantity of the different macronutrients is needed. Therefore, this study investigates the effects of changing the quality of carbohydrates from rapidly to slowly digestible carbohydrates on metabolic abnormalities and its impact on obesity in growing rats fed a high-fat diet (HFD). Growing rats were fed on HFD containing carbohydrates with different digestion rates: a HFD containing rapid-digesting carbohydrates (OBE group) or slow-digesting carbohydrates (ISR group), for 4 weeks and the effect on the metabolism and signaling pathways were analyzed in different tissues. Animals from OBE group presented an overweight/obese phenotype with a higher body weight gain and greater accumulation of fat in adipose tissue and liver. This state was associated with an increase of HOMA index, serum diacylglycerols and triacylglycerides, insulin, leptin, and pro-inflammatory cytokines. In contrast, the change of carbohydrate profile in the diet to one based on slow digestible prevented the obesity-related adverse effects. In adipose tissue, GLUT4 was increased and UCPs and PPARg were decreased in ISR group respect to OBE group. In liver, GLUT2, FAS, and SRBP1 were lower in ISR group than OBE group. In muscle, an increase of glycogen, GLUT4, AMPK, and Akt were observed in comparison to OBE group. In conclusion, this study demonstrates that the replacement of rapidly digestible carbohydrates for slowly digestible carbohydrates within a highfat diet promoted a protective effect against the development of obesity and its associated comorbidities.Abbott Laboratories S.A

La enseñanza del metabolismo: retos y oportunidades

En el marco del Proyecto de Innovación Educativa de la Universidad de Málaga PIE15-163, cuya descripción y resultados incluimos, decidimos que esta era una excelente oportunidad para reflexionar acerca de la enseñanza del metabolismo y de poner por escrito dichas reflexiones en un libro. Quisimos y pudimos contar con la colaboración de buena parte de los compañeros del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica que apoyaron con su firma el proyecto PIE15-163 y extendimos nuestra invitaciones a otros compañeros de dentro y fuera de la Universidad de Málaga. Del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad de Málaga hemos recibido aportaciones de los catedráticos Victoriano Valpuesta Fernández, Ana Rodríguez Quesada y Antonio Heredia Bayona, los profesores titulares María Josefa Pérez Rodríguez, José Luis Urdiales Ruiz e Ignacio Fajardo Paredes y la investigadora postdoctoral y profesora sustituta interina Beatriz Martínez Poveda. De otros departamentos de la Universidad de Málaga hemos contado con las aportaciones de la catedrática del Departamento de Especialidades Quirúrgicas, Bioquímica e Inmunología Pilar Morata Losa, del catedrático del Departamento de Lenguajes y Ciencias de la Computación José Francisco Aldana Montes y los componentes de su grupo de investigación Khaos Ismael Navas Delgado, María Jesús García Godoy, Esteban López Camacho y Maciej Rybinski, del catedrático Ángel Blanco López, del Área de Conocimiento de Didáctica de las Ciencias Experimentales y del Doctor en Ciencias Químicas y actual doctorando del Programa de Doctorado "Educación y Comunicación Social" Ángel Luis García Ponce. De fuera de la Universidad de Málaga, hemos contado con las aportaciones del catedrático de la Universidad de La Laguna Néstor V. Torres Darias, de la catedrática de la Universitat de les Illes Balears Pilar Roca Salom y de sus compañeros los profesores Jorge Sastre Serra y Jordi Oliver, de los catedráticos de la Universidad de Granada Rafael Salto González y María Dolores Girón González y su colaborador el Dr. José Dámaso Vílchez Rienda, del profesor titular de la Universidad de Alcalá Ángel Herráez, del investigador postdoctoral de la Universidad de Erlangen (Alemania) Guido Santos y del investigador postdoctoral de la empresa Brain Dynamics Carlos Rodríguez Caso.Hemos estructurado los contenidos del libro en diversas secciones. La primera presenta el Proyecto en cuyo marco se ha gestado la iniciativa que ha conducido a la edición del presente libro. La segunda sección la hemos titulado "¿Qué metabolismo?" e incluye diversas aportaciones personales que reflexionan acerca de qué metabolismo debe conocer un graduado en Bioquímica, en Biología, en Química, en Farmacia o en Medicina, así como una aportación acerca de qué bioquímica estructural y enzimología son útiles y necesarias para un estudiante que vaya a afrontar el estudio del metabolismo. La tercera sección, "Bases conceptuales", analiza las aportaciones del aprendizaje colaborativo, el contrato de aprendizaje y el aprendizaje basado en la resolución de casos prácticos a la mejora del proceso enseñanza-aprendizaje dentro del campo de la Bioquímica y Biología Molecular, más concretamente en el estudio del metabolismo. La cuarta sección se titula "Herramientas", es la más extensa e incluye las diversas aportaciones centradas en propuestas concretas de aplicación relevantes y útiles para la mejora de la docencia-aprendizaje del metabolismo. Sigue una sección dedicada a presentar de forma resumida los "Resultados" del proyecto PIE15-163. El libro concluye con una "coda final" en la que se reflexiona acerca del aprendizaje de la Química a la luz de la investigación didáctica.Patrocinado por el Proyecto de Innovación Educativa de la Universidad de Málaga PIE15-16

Modulación de rutas de señalización, metabolismo proteico y diferenciación celular en músculo y cerebro

La búsqueda y validación de agentes terapéuticos está viviendo en la actualidad una época dorada. Las posibilidades que ofrece la nueva Biomedicina, conjugando técnicas de Biología Molecular, Biología Celular, Ingeniería Genética y Señalización Celular, hacen que las bases moleculares de la acción de numerosos agentes terapéuticos pueda ser elucidada de una manera inequívoca. Las etapas que conducen a la aprobación de un agente terapéutico como medicamento son largas y muy costosas, lo que hace que en definitiva sólo puedan ser abordados por la industria farmacéutica unos pocos de ellos. No obstante, las etapas iniciales de búsqueda y validación de dianas moleculares para el desarrollo de medicamentos y los primeros pasos de selección de candidatos sí se encuentran al alcance de numerosos laboratorios tanto del ámbito académico como del industrial. Aquellos candidatos más prometedores tendrán que seducir, es decir, ser licenciados a una gran empresa farmacéutica para seguir su desarrollo posterior. A este nivel la competencia es feroz ya que muchos son los llamados y pocos los elegidos. Dentro de las áreas de interés de la industria y el mercado farmacéutico, aquellas enfermedades asociadas con el envejecimiento y deterioro en general de la población occidental desarrollada ocupan una posición prioritaria dado el número de posibles pacientes y su poder adquisitivo. Así, patologías asociadas al tándem obesidad‐diabetes tipo 2, sarcopenia y pérdida de masa muscular asociada a la enfermedad, envejecimiento o sedentarismo, y neurodegeneración debida al propio proceso de envejecimiento, a patologías cardiovasculares o bien a enfermedades específicas como Parkinson o Alzheimer son uno de los principales focos de atención de la industria farmacéutica en la actualidad. Todas estas enfermedades tienen además un condicionante único que es el desarrollo de la patología a muy largo plazo, decenas de años al menos, por lo que tratamientos preventivos e incluso el desarrollo de alimentos funcionales que conduzcan al retraso de la aparición de los síntomas son uno de los objetivos más buscados. Además, si alguno de los candidatos tiene un efecto global en el conjunto de todas estas patologías ocupará una posición prevalente para su desarrollo ya que se trata normalmente de patologías multiasociadas en los pacientes. El estudio de las vías intracelulares de señalización (cell signalling) es esencial hoy día tanto para la búsqueda de dianas moleculares como para el diseño de agentes terapéuticos. La existencia de anticuerpos comerciales frente a las quinasas clave de las cascadas de señalización en su forma fosforilada o no, así como la existencia de sistemas de genes reporteros para cada uno de los factores de transcripción implicados en la señalización celular ha hecho que haya revivido este campo de investigación en el desarrollo de medicamentos.Tesis Univ. Granada. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular I