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Effect of interesterified fats intake on inflammatory and metabolic pathways in the liver and adipose tissue in ldlr- ko mice
Introdução: as gorduras interesterificadas, ricas em ácidos graxos saturados, vêm sendo utilizadas pela indústria alimentícia em substituição aos ácidos graxos trans. Os principais ácidos graxos saturados empregados no processo de interesterificação são o palmítico e o esteárico, os quais podem, respectivamente, apresentar efeitos deletérios ou serem neutros, do ponto de vista cardiovascular e metabólico. A quantidade de ácido esteárico na dieta é menor em comparação ao palmítico, e não está elucidada a implicação de seu alto consumo. O propósito deste estudo foi avaliar o efeito das gorduras interesterificadas contendo ácido palmítico ou ácido esteárico sobre as principais vias de sinalização envolvidas no metabolismo do tecido hepático e adiposo. Métodos: camundongos machos LDLr-KO foram alimentados durante 16 semanas com dieta hiperlipídica (40% de energia em forma de gordura) contendo maior concentração de poli-insaturados (POLI), palmítico (PALM), palmítico interesterificado (PALM INTER), esteárico (ESTEAR) ou esteárico interesterificado (ESTEAR INTER). Determinaram-se a composição corporal, conteúdo de gordura no fígado, concentração plasmática de colesterol, triglicérides, glicose e insulina. A expressão de genes envolvidos no metabolismo lipídico e vias inflamatórias no tecido adiposo visceral e hepático foi determinada por RT-qPCR. Além disso, a síntese de proteínas e proteínas fosforiladas foi medida por Imunnoblotting. O infiltrado de células inflamatórias no tecido hepático e histologia do tecido adiposo, bem como o conteúdo de colágeno do fígado, foram determinados por coloração com eosina e hematoxilina e Sirius Red, respectivamente. Resultados: o processo de interesterificação não alterou parâmetros bioquímicos plasmáticos e as quantidades de CT e TG no tecido hepático. No entanto, ambas as gorduras interesterificadas induziram maior conteúdo de colágeno no fígado e fosforilação de JNK. Adicionalmente, o grupo ESTEAR INTER desenvolveu NASH, associada a maior infiltrado de neutrófilos. Por outro lado, PALM INTER induziu maior expansão do tecido adiposo, juntamente com hipertrofia de adipócitos, condições associadas à ativação da via de sinalização \"upstream\" do NFkB, observada para a fosforilação de IKK, o que contribuiu para maior teor de TNFalfa. Conclusão: as gorduras interesterificadas enriquecidas com ácido palmítico induziram fibrose hepática, bem como a expansão do tecido adiposo, com hipertrofia dos adipócitos; e as gorduras contendo ácido esteárico induziram NASH em camundongos LDLr-KOBackground: interesterified fats, rich in saturated fatty acids, have been used by the food industry as a substitute for trans fatty acids. The main saturated fatty acids used in the interesterification process are palmitic and stearic, which may, respectively, have deleterious effects or be cardiovascular and metabolic neutral. Objetive: to evaluate the effect of interesterified fats containing palmitic or stearic acids on signaling pathways involved in the hepatic and adipose tissue lipid metabolism. Methods: Weaning male LDLr-KO mice were fed a high-fat diet (40% energy as fat) containing polyunsaturated (PUFA), palmitic (PALM), palmitic interesterified (PALM INTER), stearic (STEAR) or stearic interesterified (STEAR INTER) fats for 16 weeks. Body composition, liver fat content, total plasma cholesterol, triglycerides, glucose and insulin concentrations were determined. Gene expression involved in lipid metabolism and inflammation process in liver and white adipose tissue was determined by quantitative RT-PCR. Furthermore, amount of proteins and activated proteins were measured by Western blot. Hepatic and adipose tissue inflammatory cells infiltration as well as liver collagen content were determined by eosin and hematoxylin and Sirius Red staining, respectively. Results: Interesterified process did not alter plasma biochemical parameters and amounts of TC and TG in hepatic tissue. However, both interesterified fats brought on a higher liver collagen content and JNK phosphorylation. Additionally, STEAR INTER group developed NASH associated with a higher neutrophil infiltration. On the other hand, PALM INTER induced a higher adipose tissue expansion together with the enlargement of adipocytes, conditions associated with the activation of upstream NFkB signaling pathway as observed for IKK phosphorylation, contributing to higher TNFalpha protein content. Conclusions: Interesterified fats containing stearic acid induced NASH and enriched with palmitic acid trigger on steatosis with fibrosis as well as hypertrophy and inflammatory signaling activation in the adipose tissue in LDLr-KO mic
Effect of saturated, polyunsaturated and trans fatty acids on the development of atherosclerosis and hepatic steatosis of mice with ablation of the LDL receptor gene
Introdução: A quantidade e o tipo de gordura alimentar exercem importante influência no desenvolvimento de doença cardiovascular (DCV) e podem contribuir para o desenvolvimento de esteatose hepática. Os ácidos graxos saturados e trans são consensualmente apontados como aterogênicos; já os poli-insaturados parecem exercer ação antiaterogênica. Com relação a esteatose hepática, sabe-se que os ácidos graxos saturados estão associados com o seu desenvolvimento; porém, a ação dos ácidos graxos trans na gênese e no desenvolvimento de esteatose hepática não está totalmente elucidada. Neste estudo, avaliou-se o efeito do consumo de dietas enriquecidas com ácidos graxos saturados (SAT), poli-insaturados (POLI) ou trans (TRANS) sobre componentes envolvidos na indução e na progressão da placa aterosclerótica, bem como sobre o desenvolvimento da doença hepática gordurosa não alcoólica. Métodos: Camundongos com ablação gênica para o receptor de LDL (LDLr-KO) foram alimentados com dietas hiperlipídicas (40% do valor calórico total sob a forma de gordura), enriquecidas com ácidos graxos SAT, POLI ou TRANS por 16 semanas e ao final submetidos a: 1) análises plasmáticas: colesterol total (CT), triglicérides (TG), insulina, glicose, aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT), interleucina-6 (IL-6), fator de necrose tumoral-? (TNF-alfa) e perfil de lipoproteínas; 2) determinação da lesão aterosclerótica: área de lesão (Oil Red-O), conteúdo de ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) e infiltrado de macrófagos (imuno-histoquímica), colocalização de ABCA1 e macrófagos (microscopia confocal) e conteúdo de colágeno (Picrosirius-Red) na raiz aórtica; 3) conteúdo de CT, colesterol éster (CE) e colesterol livre (CL) na aorta total; 4) macrófagos peritoneais foram tratados com lipopolissacarídeo (LPS), e IL-6, TNF-alfa e interleucina-10 (IL-10) medidas no meio de cultura; 5) no fígado: grau da doença hepática gordurosa não alcoólica, concentração de CT e TG e expressão de RNA mensageiro (mRNA) de PPAR-gama, PPAR-gama, SREBP-1c, MTP, CPT-1 e ABCA1 por RT-qPCR; 6) determinação do conteúdo de tecido adiposo visceral e subcutâneo na carcaça. Resultados: O consumo de dieta não diferiu entre os grupos; comparado à dieta POLI, TRANS induziu menor ganho de peso refletido por menor conteúdo de tecido adiposo. TRANS induziu hepatomegalia, desenvolvimento de esteato-hepatite não alcoólica (NASH) e piora da sensibilidade insulínica (evidenciada pelo índice HOMAIR). As concentrações de AST e ALT não diferiram entre os grupos. A dieta TRANS elevou a expressão de mRNA de genes relacionados à lipogênese hepática (PPAR-gama e SREBP-1c) comparada à SAT e POLI e reduziu a expressão de MTP comparada à dieta POLI. Não houve diferença entre os grupos com relação à expressão de genes envolvidos na oxidação hepática de lípides (PPAR-gama e CPT-1). As concentrações plasmáticas de CT e TG foram maiores no grupo TRANS comparado a SAT e POLI. POLI apresentou menor área de lesão, infiltrado de macrófagos e conteúdo de ABCA1 comparados a SAT e TRANS. Macrófagos e ABCA1 não se colocalizaram na área de lesão. O conteúdo de CT na parede arterial foi menor no grupo POLI comparado a TRANS; CL foi menor no grupo POLI comparado a SAT e TRANS; CE não diferiu entre os grupos. Comparado a POLI, SAT e TRANS apresentaram maior conteúdo de colágeno e núcleos necróticos na placa aterosclerótica. A concentração plasmática de IL-6 não diferiu entre os grupos; já a concentração de TNF-alfa foi maior nos grupos POLI e TRANS em comparação a SAT. Em relação à resposta inflamatória de macrófagos ao LPS, POLI e TRANS apresentaram maiores concentrações de IL-6 e TNF-alfa comparadas a SAT. POLI apresentou menores concentrações de IL-10 em comparação aos demais grupos. A expressão hepática de ABCA1 não diferiu entre os grupos. Conclusão: O consumo de dieta TRANS induziu perfil lipídico proaterogênico, hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia, hiperglicemia e severo desenvolvimento de aterosclerose, além de hepatomegalia, maior acúmulo hepático de lípides e desenvolvimento de NASH. Por outro lado, POLI preveniu o desenvolvimento de aterosclerose, independentemente de sua ação inflamatória.Introduction: The amount and type of dietary fat play important roles on the development of cardiovascular disease (CVD) and on the development of hepatic steatosis. Saturated (SAT) and trans (TRANS) fatty acids are known as pro-atherogenic, while the polyunsaturated (POLY) fats seem to exert an antiatherogenic action. Regarding hepatic steatosis, it is known that SAT are associated with its development, however, the role of TRANS in the genesis and development of hepatic steatosis is not fully undestood. This study evaluated the effect of the intake of diets enriched with SAT, POLY or TRANS on the parameters involved in the progression of the atherosclerotic plaque and also on the development of the nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). Methods: LDL receptor knock-out (LDLR-KO) male mice were fed for 16 weeks a high fat diet (40% of calories as fat) enriched with SAT, POLY or TRANS, for 16 weeks. The following parameters were mesured: 1) plasma: total cholesterol (TC), triglyceride (TG), insulin, glucose, aspartate aminotransferase (AST) and alanine amino transferase (ALT), interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor- ? (TNF-?) and lipoprotein profile; 2) atherosclerotic lesion - lesion area (Oil Red-O), ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) content and macrophage infiltration (immunohistochemistry), co-localization of ABCA1 and macrophages (confocal microscopy) and collagen content (Picrosirius-Red); 3) TC, cholesteryl ester (CE) and free cholesterol (FC) content of the total aorta; 4) interleukin-6 and 10 (IL-6 and IL-10) and TNF-alfa in the culture medium of peritoneal macrophages after treatment with lipopolysaccharide (LPS); 5) liver: degree of fat liver disease, concentration of TC and TG and mRNA expression (RT-qPCR) of PPAR-gama, PPAR-gama, SREBP-1c, MTP, ABCA1 and CPT-1; 6) visceral and subcutaneous adipose tissue contents in the carcass of the animals. Results: Food intake did not differ amongst the groups, however, compared to POLY, TRANS induced less weight gain, due to lower adipose tissue content. TRANS induced hepatomegaly, nonalcoholic steatohepatitis (NASH) and worsening of insulin sensitivity, as evidenced by the index HOMAIR. The concentrations of ALT and AST did not differ among groups. TRANS increased the mRNA expression of the hepatic lipogenic genes (PPAR-gama and SREBP-1c) compared to the SAT and POLY and reduced the mRNA expression of MTP compared to POLI. There was no difference among the groups regarding the mRNA expression of genes involved in hepatic lipid oxidation (PPAR-gama and CPT-1). Plasma concentrations of TC and TG were higher in TRANS compared to SAT and POLY. POLY showed lower arterial lesion area, macrophage infiltration and ABCA1 content compared to SAT and TRANS. ABCA1 and macrophages did not colocalize in the lesion area. The TC content in the arterial wall was lower on POLY compared to TRANS; FC was lower on POLY compared to SAT and TRANS; CE did not differ among groups. Compared to POLY, SAT and TRANS showed higher collagen content and necrotic core in atherosclerotic plaques. The plasma concentration of IL-6 did not differ among groups, however, TNF-alfa plasma concentration was higher in POLY and TRANS compared to SAT. Regarding the macrophage inflammatory response to LPS, POLY and TRANS showed higher concentrations of IL-6 and TNF-alfa compared to SAT. Moreover, POLY had the lowest concentration of the anti-inflammatory cytokine IL-10. The hepatic expression of ABCA1 did not differ amongst the groups. Conclusion: TRANS induced pro-atherogenic lipid profile, hypercholesterolemia, hypertriglyceridemia, hyperglycemia, and severe atherosclerosis, and in addition, elicted hepatomegaly, increased hepatic lipid accumulation and NASH. On the other hand, POLY prevented the development of atherosclerosis, independently of their pro-inflammatory activity
Phytosterols decrease endothelin-1 in moderate hypercholesterolemic individuals
Introdução: Os fitoesteróis são indicados no tratamento da hipercolesterolemia. Embora sua ação sobre a redução do colesterol já tenha sido exaustivamente estudada, não se encontra bem elucidada na literatura, a forma como atua sobre biomarcadores inflamatórios e endoteliais em indivíduos hipercolesterolêmicos. Objetivo: Avaliar o efeito do fitoesterol adicionado ao leite de soja sobre as concentrações plasmáticas de lípides e biomarcadores, além de alterações em vias transcricionais envolvidos na patogênese da aterosclerose em células linfomononucleares em indivíduos moderadamente hipercolesterolêmicos. Metodologia: Foram estudados 38 pacientes, recrutados no Ambulatório do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Inicialmente, os pacientes foram submetidos a um período basal de três semanas para avaliar a aderência e tolerabilidade ao leite de soja padrão (Placebo). Foram orientados a manter os hábitos alimentares e a atividade física. Receberam 400 mL/dia de leite de soja padrão ou enriquecido com fitoesteróis (1,6 g/dia) por dois períodos de quatro semanas em que o estudo foi randomizado, cego e cruzado. Resultados: O peso corporal foi mantido durante o estudo. O tratamento com fitoesterol reduziu o colesterol total em 5,5 % (P<0,001), a lipoproteína de baixa densidade (LDL) em 6,4 % e os triglicérides em 8,3 % (P<0,05) e aumentaram as concentrações de campesterol e sitosterol no plasma em 18,9% e 21,6%, respectivamente. Não houve alteração nos valores de lipoproteína de alta densidade (HDL). Com relação aos biomarcadores de aterosclerose, os fitoesteróis provocaram redução apenas na endotelina-1 em 11 % (P<0,05). Esta ação foi independente da redução do LDL-C. Não houve alteração no RNAm para 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A redutase e receptor de LDL. Conclusão: Os fitoesteróis são eficientes na redução da concentração plasmática do colesterol total, triglicérides, LDL-C e da endotelina-1, sendo esta última independente da redução do colesterolBackground: Phytosterols are recommended in the treatment of moderate hypercholesterolemia. Although their mechanisms of action on cholesterol reduction has been exhaustively studied, other activities, such as their effects on inflammatory arterial markers and on endothelial function, have not yet been fully investigated. Objective: To evaluate the efficacy of phytosterols added to soy milk on the reduction of plasma lipids, on biomarkers involved in the pathogenesis of atherosclerosis and on transcriptional changes in 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMGCoA) reductase and low density lipoprotein receptor in moderately hypercholesterolemic individuals. Design: Moderately hypercholesterolemic patients (n=38, mean age 58 y) were initially followed over a 3-wk baseline period to evaluate their adherence to the program and their tolerance to the added milk. Patients received soy milk (400 mL/d) or soy milk + phytosterol (1.6 g/d) for 2 periods of 4-wk each. The study was randomized, blinded and crossed. Results: Body weight was maintained during the study. Phytosterol treatment reduced the total cholesterol concentration 5.5 % (P < 0.001), low density lipoprotein (LDL) 6.4 % and triglycerides 8.3 % (P<0.05), without modifying high density lipoprotein (HDL). Phytosterol reduced plasma endothelin-1 by 11 % (P<0.05), independently of LDL-C lowering activity. No effects on LDL receptor or on HMGCoA reductase mRNA expression in mononuclear blood cells were found. Sitosterol and campesterol plasma concentrations increased with phytosterol consumption by 18.9% and 21.6%, respectively. Conclusions: Phytosterol effectively lowered plasma total cholesterol, LDL-C, triglycerides and endothelin-1 concentration. The reduction in endothelin-1 concentration was independent of the decrease in the LDL-C concentratio
Effect of interesterified fats on atherosclerotic lesion development in LDL receptor knockout mice
Nas últimas décadas, diversos estudos têm demonstrado os efeitos nocivos dos ácidos graxos trans à saúde. Consequentemente, diversas agências reguladoras de saúde e sociedades responsáveis pela elaboração de diretrizes nutricionais recomendaram a redução do consumo desses ácidos graxos. Deste modo, a indústria de alimentos vem adequando seus produtos a fim de substituir os ácidos graxos trans por gorduras interesterificadas, porém seus efeitos sobre o desenvolvimento da aterosclerose não foram ainda totalmente elucidados. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de gorduras interesterificadas contendo principalmente ácido graxo palmítico ou esteárico sobre o desenvolvimento da aterosclerose. Desta forma, camundongos knockout para o receptor de LDL (LDLr-KO) recém-desmamados foram alimentados por 16 semanas com dietas hiperlipídicas (40% do valor calórico total sob forma de gordura) contendo principalmente ácidos graxos poli-insaturados (POLI), trans (TRANS), palmítico (PALM), palmítico interesterificado (PALM INTER), esteárico (ESTEAR) ou esteárico interesterificado (ESTEAR INTER) para determinação de concentrações plasmáticas de colesterol total e triglicérides; perfil de lipoproteínas; conteúdo de lípides (Oil Red O) e colágeno (Picrosirius Red) e infiltrado de macrófagos (imuno-histoquímica) na área de lesão aterosclerótica; expressão e conteúdo proteico de citocinas na aorta; dosagem das citocinas secretadas por macrófagos de peritônio estimulados ou não com lipopolissacarídeo (LPS); efluxo celular de colesterol mediado pela apo-AI e HDL2. Os resultados mostraram que os animais que consumiram a gordura interesterificada contendo ácido palmítico (PALM INTER) desenvolveram importante lesão aterosclerótica em comparação aos grupos PALM, ESTEAR, ESTEAR INTER e POLI, resultados confirmados pelo conteúdo de colágeno na lesão. Apesar do processo de interesterificação não ter alterado as concentrações plasmáticas de lípides, conforme verificado entre os grupos PALM vs PALM INTER e ESTEAR vs ESTEAR INTER, o acúmulo de colesterol na partícula de LDL foi similar entre os grupos PALM INTER e TRANS. Além desse efeito sobre o perfil de lipoproteínas, macrófagos do peritônio de camundongos que consumiram PALM INTER secretaram significativamente mais IL-1beta, IL-6 e MCP-1 em comparação aos demais grupos. Esse efeito pró-inflamatório foi confirmado na aorta, onde se observou maior expressão de TNF-alfa e IL-1beta para o grupo PALM INTER em comparação a PALM. Tal insulto inflamatório foi similar ao provocado por TRANS. Esses efeitos deletérios do PALM INTER podem ser parcialmente atribuídos ao acúmulo de colesterol nos macrófagos, promovido pelo prejuízo no efluxo de colesterol mediado pela apo-AI e HDL2, bem como aumento da expressão de receptores envolvidos na captação de LDL modificada (Olr-1) e diminuição daqueles envolvidos na remoção intracelular de colesterol (Abca1 e Nr1h3) na parede arterial. Como conclusão, as gorduras interesterificadas contendo ácido palmítico favorecem o acúmulo de colesterol nas partículas de LDL e em macrófagos, ativando o processo inflamatório, o que conjuntamente contribuiu para maior desenvolvimento de lesão ateroscleróticaIn recent decades, several studies have shown harmful effects of trans fatty acids on human health. Consequently, simultaneous actions from Health Agencies and Societies responsible for the elaboration of Nutritional Guidelines recommended the reduction in the intake of trans fatty acids. Thus, the food industry is adapting their products to replace these fatty acids by substituting them for interesterified fats, however, the effects of the latter on atherosclerotic lesion development are unknown. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effect of interesterified fats containing palmitic or stearic fatty acids on atherosclerosis development. For this purpose, weaning male LDL-c receptor knockout (LDLr-KO) mice were fed a high fat diet (40% of total daily energy intake from fat) enriched in polyunsaturated (PUFA), TRANS, palmitic (PALM), palmitic interesterified (PALM INTER), stearic (STEAR) or stearic interesterified (STEAR INTER) fat for 16 weeks to determine several parameters: total cholesterol and triglycerides plasma concentrations; lipoprotein profile; lipid (Oil Red O) and collagen (Picrosirius Red) contents, as well as macrophage infiltration (immunohistochemistry) in the atherosclerotic lesion; cytokine transcription and protein content in the aorta; cytokines secreted from peritoneal macrophages stimulated or not with lipopolysaccharide (LPS); apo-AI and HDL2-mediated cellular cholesterol efflux. The results showed that mice fed PALM INTER presented greater atherosclerotic lesion as compared to PALM, STEAR, STEAR INTER and PUFA, which was confirmed by the collagen content in the aortic lesions. Although the interesterification process did not modify the plasma lipid concentration, as verified by the comparisons PALM vs PALM INTER and STEAR vs STEAR INTER, the cholesterol accumulation in LDL particle was similar in PALM INTER and TRANS. Peritoneal macrophages from PALM INTER-fed mice secreted significantly more IL-1beta, IL-6 and MCP-1 as compared to all other groups. This pro-inflammatory effect was confirmed in the aorta, in which PALM INTER presented higher TNF-alfa and IL-1beta expressions as compared to PALM. This inflammatory insult was similar to that elicited by TRANS. All these deleterious effects of PALM INTER can be partially attributed to macrophage cholesterol accumulation, due to impaired apo-AI and HDL2-mediated cholesterol efflux, as well as to higher expression of receptors involved in modified LDL uptake (Olr-1), together with a reduction in those involved in cholesterol removal (Abca1 e Nr1h3) in the arterial wall. In conclusion, interesterified fats containing palmitic acid promotes cholesterol accumulation in LDL particles and in macrophages, activating the inflammatory process, which contributed to atherosclerosis developmen
Assessment of trans fatty acids effects on lipids profile of rat´s tissue, which consumed different amounts of essential fatty acids.
Os ácidos graxos trans competem com os ácidos graxos essenciais inibindo as enzimas envolvidas na síntese dos ácidos graxos polinsaturados de cadeia longa. Quantidades adequadas de ácidos graxos essenciais na dieta minimizam este efeito. No entanto, pouco se conhece da ação dos isômeros trans, sob condições de restrição ou deficiência dietética dos ácidos graxos essenciais, sobre o percentual de deposição tanto dos próprios isômeros trans, como dos ácidos graxos polinsaturados nos lipídios dos tecidos. Foram avaliadas dietas ricas em ácidos graxos trans e com diferentes concentrações de ácidos graxos essenciais em ratos. A incorporação de ambos foi proporcional à concentração na dieta, mas variou entre os tecidos estudados. Verificou-se que as quantidades de ácidos graxos trans incorporadas pelo tecido adiposo foi a maior, enquanto que o cérebro incorporou a menor quantidade. A despeito da incorporação dos ácidos graxos trans, o perfil de ácidos graxos do cérebro manteve-se estável em relação às variações dietéticas. Não se observou acúmulo dos ácidos graxos trans em função do prolongamento do consumo da dieta. Os ácidos graxos essenciais incorporados aos tecidos também foram modulados pela dieta, e em concentrações adequadas influenciaram na menor deposição dos isômeros trans no tecido adiposo, plasma e tecido cardíaco. Avaliando-se a composição dos ácidos graxos nos fosfolipídios do tecido cardíaco, observou-se que a fosfatidiletanolamina incorporou a maior porcentagem dos isômeros trans seguida da fosfatidilcolina e da cardiolipina, respectivamente. Embora tenha incorporado quantidades intermediárias dos ácidos graxos trans a fosfatidilcolina teve uma maior alteração no perfil de ácidos graxos em comparação aos demais. A reduzida concentração de ácidos graxos trans incorporados na cardiolipina das mitocôndrias e no cérebro sugere a existência de um mecanismo protetor para a manutenção da composição lipídica necessária às atividades funcionais.Trans fatty acids compete with essential fatty acids inhibiting the enzymes of the long chain polyunsaturated fatty acids synthesis. Appropriate amounts of dietary essential fatty acids minimize this effect. However, little is known about the action of trans isomers on the deposition percentage of these own trans isomers itself or as polyunsaturated fatty acids in tissue lipids, when under dietary restriction or deficiency conditions of essential fatty acids. Diets high in trans fatty acids and with different concentrations of essential fatty acids were assessed. The incorporation of trans isomers and of essential fatty acids was proportional to their dietary concentration, but varied among the tissues studied. It was verified that the adipose tissue incorporated the largest amount of trans fatty acids while the brain incorporated the smallest. In spite of the trans fatty acids incorporation, the profile of brain fatty acids was maintained stable in relation to dietary variations. No accumulative deposition of trans fatty acids was observed in relation to extended length of time of dietary consumption Essential fatty acids incorporated in tissues were also modulated by diet and in moderate concentrations influenced the lower deposition of trans isomers in adipose tissue, blood plasma and heart. By assessing fatty acids composition in phospholipids of heart, it was verified that phosphatidylethanolamine incorporated the largest percentage of trans isomers followed by phosphatidylcholine and cardiolipin, respectively. Phosphatidylcholine presented the greatest change in fatty acids profile when compared to the others phospholipids, although incorporating intermediate amounts of trans isomers. The reduced concentration of trans fatty acids incorporated in cardiolipin and brain suggests that there is a protector mechanism for maintenance of the lipids composition required for functional activities
Comparison between Traditional and low-calorie diet point system in obese adolescents
INTRODUÇÃO: A obesidade é uma doença crônica e de etiologia multifatorial, relacionada a fatores genéticos, ambientais e comportamentais. Apresenta associação com diversas alterações metabólicas já na infância, levando ao aumento do risco de doenças cardiovasculares na vida adulta. O tratamento envolve mudança de estilo de vida, com orientação de dieta balanceada e estímulo à atividade física. O tratamento nesta faixa etária tem apresentado dados limitados, além de altas taxas de abandono. Um tipo original de orientação alimentar é através da contagem de equivalentes calóricos, onde as calorias são convertidas em pontos. O objetivo deste estudo foi avaliar a variação do escore Z do índice de massa corpórea (ZIMC) de adolescentes obesos submetidos à orientação de dois grupos de dieta hipocalórica: tradicional e baseada no sistema de pontos, assim como avaliar variáveis antropométricas, composição corporal, alterações metabólicas, ingestão alimentar e o automonitoramento. MÉTODOS: Estudo clínico randomizado com duração de 24 semanas, com 66 adolescentes com idade média de 13,7 ± 0,7 anos de ambos os gêneros, com escore do IMC >= 2 a <= 4 da curva ajustada para gênero e idade da Organização Mundial da Saúde. Foram verificados peso, estatura, pressão arterial e circunferência abdominal, intensidade de atividade física e automonitoramento, assim como efetuada a orientação nutricional a cada visita. Parâmetros laboratoriais, aplicação da escala de compulsão alimentar periódica, composição corporal e estadiamento puberal, foram avaliados no início e final do seguimento. Os pacientes foram divididos em dois grupos: um que recebeu orientação de dieta hipocalórica tradicional e preenchia o registro de consumo alimentar (RCA) de três dias (Grupo A) e outro que recebeu orientação de dieta hipocalórica baseada no sistema dos pontos e preenchia o RCA diário (Grupo B). RESULTADOS: Quarenta e quatro pacientes concluíram o tratamento. Houve redução do ZIMC nos dois grupos (p < 0,0001), porém a redução observada no Grupo A não foi diferente da observada no Grupo B (p=0,87). Ocorreu aumento da massa livre de gordura (%), redução da circunferência abdominal, pressão arterial sistólica e diastólica, além da massa gorda (%). Houve diferença no escore de compulsão alimentar entre as visitas 1 e 8, o qual se manteve durante o estudo. Verificamos melhora de todos os parâmetros laboratoriais, com diminuição significativa de insulina, HOMA-IR, gama-GT e ALT, não havendo diferença entre os dois grupos. Houve redução do valor energético total nos dois grupos, acompanhada do aumento percentual de proteínas, redução de carboidratos e manutenção dos lipídios. O automonitoramento médio não foi relacionado à variação do ZIMC. CONCLUSÃO: Dieta hipocalórica com orientação tradicional ou baseada no sistema de pontos levou a redução do ZIMC, de marcadores metabólicos e do valor energético total em adolescentes obesos de forma semelhante nesta coorte de pacientesINTRODUCTION: Obesity is a chronic illness and multifactorial etiology, related to genetic factors, environmental and behavioral. Features association with several metabolic abnormalities in childhood, leading to increased risk of cardiovascular disease in adult life. The treatment involves lifestyle change, with balanced diet guidance and encouraging physical activity. The treatment in this age group have brought limited data, in addition to high drop-out rates. A unique type of food guidance is the equivalent calorie count, where calories are converted into points. The objective of this study was to evaluate the variance of Z score of body mass index (ZIMC) of obese adolescents undergoing orientation of two groups of low-calorie diet: traditional and based on the points system, as well as evaluate anthropometric variables, body composition, food intake, metabolic changes and self-monitoring. METHODS: randomized clinical study with duration of 24 weeks, with 66 adolescents with an average age of 13.7 ± 0.7 years of both genders, with scores of BMI >= 2 to <= 4 curve adjusted for gender and age of the World Health Organization. Were verified weight, height, blood pressure and waist circumference, intensity of physical activity and self- monitoring, as well as performed the nutritional guidance to each visit. Laboratory parameters, applying the scale of binge eating, pubertal, stage and body composition were evaluated at the beginning and end of the action. The patients were divided into two groups: one that received guidance of traditional low-calorie diet and meet the food consumption record (RCA), three days (Group A) and another that received low-calorie diet guidance based on the system of points and meet the daily RCA (Group B). RESULTS: forty-four patients have completed treatment. There was a reduction of Z BMI in both groups (p 0.0001 < ), however the reduction observed in the Group was not different from that observed in Group B (p = 0.87). There was increased fat free mass (%), abdominal circumference, systolic and diastolic blood pressure and body fat (%). There was difference in binge eating score between 1 and 8 visits, which remained during the study. We improved all laboratory parameters, with significant decrease of insulin and HOMA-IR, gamma GT and ALT, and there is no difference between the two groups. There was a reduction of the total energy in both groups, accompanied by the increasing percentage of protein, carbohydrate and maintenance reduction of lipids. The average self-monitoring was not related to the variation of Z BMI. CONCLUSION: low-calorie diet with traditional or orientation based on points system led to reduction of metabolic markers, Z BMI and total energy value in obese adolescents similarly in this cohort of patient
Diet composition along the evolution of type 1 diabetes mellitus
A importância da terapia nutricional no tratamento do diabetes melito tem sido enfatizada desde os primórdios de seu conhecimento, quando era a única intervenção efetiva. No diabetes tipo 1, a dieta adequada é fundamental em conseqüência de sua conjugação com a utilização da insulina exógena. A ingestão energética adequada, para obtenção de peso normal mantém o anabolismo, assegurando crescimento e desenvolvimento, assim como diminui a resistência à insulina. O uso correto dos micro e macronutrientes é de fundamental importância. O conhecimento do metabolismo dos carboidratos e sua relação com a elevação glicêmica, em seus aspectos qualitativos e quantitativos é enfatizada por possibilitar um bom controle, principalmente no período pós-prandial. É comentada também a correta utilização de proteínas para prevenir ou tratar nefropatia e gorduras para evitar a dislipidemia, obesidade e doença cardiovascular. Sacarose e edulcorantes artificiais devem ser utilizados com critérios. A aderência ao tratamento, entretanto, é fundamental para obtenção das metas desejadas.The importance of nutrition therapy in treating diabetes mellitus has been emphasized since it was first identified, being the only effective intervention then. In Type 1 diabetes, its importance is even more pronounced due to its association with the use of exogenous insulin. Appropriate caloric ingestion in order to attain normal body weight maintains anabolism, warranting growth and development and decreases insulin resistance. The correct use of micronutrients and macronutrients is vitally important. The knowledge of carbohydrate metabolism and its association with glycemic elevation, in qualitative and quantitative aspects, is emphasized since it enables good control, especially during the postprandial period. The correct use of proteins to prevent or treat nephropathies and lipids or to avoid dyslipidemia, obesity, and cardiovascular disease are also addressed. Sucrose and artificial sweeteners should be used with care. Compliance with treatment, however, is the key to reach the desired goals
Effect of allelic variations in the melanocortin type 4 receptor gene on feeding behavior in obese children and adolescents
INTRODUÇÃO: O aumento mundial da prevalência de obesidade atribui-se principalmente a mudanças nos hábitos alimentares e na prática de atividade física, que afetam indivíduos predispostos geneticamente. Alterações genéticas podem provocar desequilíbrio na regulação homeostática afetando sinalizadores periféricos e centrais. Um componente do controle central fica no núcleo arqueado hipotalâmico, sendo o receptor tipo 4 de melanocortina (MC4R) de suma importância. Mutações no MC4R têm sido relatadas como causa mais frequente de obesidade monogênica. Há evidência de que polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) localizados próximos ao MC4R possam estar relacionados ao aumento do risco para obesidade, porém estudos de variantes nesse gene avaliando o consumo alimentar são escassos e controversos. OBJETIVO: Avaliar a influência de variantes alélicas no MC4R sobre consumo alimentar, presença de compulsão alimentar periódica (CAP), composição corporal e perfil clínico e metabólico em crianças e adolescentes obesos. MÉTODOS: Trata-se de um estudo transversal realizado com crianças e adolescentes obesos. Foram avaliados parâmetros antropométricos, metabólicos e fatores de risco cardiometabólicos, incluindo hipertensão arterial sistêmica, glicemia de jejum alterada, hipertrigliceridemia e HDL-colesterol baixo. A CAP foi avaliada utilizando a Escala de Compulsão Alimentar Periódica e o consumo alimentar por meio do Recordatório de 24 horas, analisando consumo calórico total, percentual de macronutrientes e fibras, além da frequência na omissão do café da manhã, adequação de macronutrientes, frações lipídicas e colesterol. Para verificar o efeito dos SNPs no risco para a obesidade foi incluído um grupo controle composto por 137 crianças e adolescentes eutróficos. Foi realizado o sequenciamento do gene MC4R e a genotipagem por PCR em tempo real das variantes rs17782313 e rs12970134, adotando-se o modelo recessivo para a análise. A análise estatística para comparação dos grupos foi conduzida por meio dos Testes T de Student ou Mann-Whitney U. Para avaliar a magnitude do risco, foi realizada regressão logística ajustada para Z-IMC, idade e gênero, com o nível de significância fixado em 0,05. RESULTADOS: Foram incluídos no estudo 536 obesos (52,1% meninas; 12,7 ± 2,7 anos; Z-IMC 3,24 ± 0,57). A frequência dos SNPs foi semelhante entre os grupos de obesos e controle. Os portadores do polimorfismo rs17782313 apresentaram maior nível de triglicérides (108 ± 48 vs.119 ± 54, p=0,034)e maior risco para hipertrigliceridemia (OR=1,985; IC95% 1,288-3,057; p=0,002). Não houve associação do rs12970134 com os parâmetros clínicos, metabólicos ou alimentares. No gene MC4R foram identificados 10 polimorfismos já descritos e uma variante nova, Asn72Ser (A/G), sendo 8 mutações do tipo missense e 3 sinônimas. CONCLUSÕES: Os SNPs rs17782313 e rs12970134 não influenciam o consumo alimentar nem a presença da CAP. O SNP rs17782313 está associado a maior risco de hipertrigliceridemia e maior nível sérico de triglicérides em crianças e adolescentes obesos. A presença de mutações que resultem na perda de função no gene MC4R é rara nessa coorteINTRODUCTION: The global increase in the prevalence of obesity is attributed mainly to changes in dietary habits and physical activity, which affects genetically predisposed individuals. Genetic alterations can cause imbalance in the homeostatic regulation affecting peripheral and central signals. One component of the central control is the arcuate nucleus of the hypothalamus, and the melanocortin type 4 receptor (MC4R) is of outstanding importance. Mutations in MC4R have been reported as the most frequent cause of monogenic obesity. Studies indicate that polymorphisms located near the MC4R may be related to increased risk for obesity, but the studies of variations in this gene and its relation to food intake are scarce and controversial. OBJECTIVE: To evaluate the influence of allelic variants of MC4R in food intake, binge eating behavior (BE), body composition, clinical and metabolic profile in obese children and adolescents. METHODS: This is a cross-sectional study with obese children and adolescents. Anthropometric, metabolic parameters and cardiometabolic risk factors including hypertension, impaired fasting glucose, hypertriglyceridemia and low HDL-cholesterol were evaluated. The BE was evaluated through the Binge Eating Scale, and to analyze the dietary intake 24 hour recall was used, evaluating total caloric intake, percentage of macronutrients, fiber, omission of breakfast, adequacy of macronutrients, lipid fractions and cholesterol. To investigate the effect of SNPs on obesity risk, a control group of 137 eutrophic children and adolescents was enrolled. The MC4R gene was sequenced and genotyping was performed by real-time PCR of the variants rs17782313 and rs12970134, adopting the recessive model for the analysis. Statistical analysis for group comparison was conducted using the Student T test or Mann-Whitney U test. To assess the magnitude of risk, logistic regression adjusted for Z-BMI, age and gender was performed, with the significance level of 0.05. RESULTS: The study included 536 subjects (52.1% girls, 12.7 ± 2.7 years-old, Z-BMI = 3.24± 0,57). The frequency of SNPs was similar between the obese and control groups. The C allele carriers for the rs17782313 polymorphism had increased triglyceride levels (108 ± 48 vs.119 ± 54, p = 0.034) and increased risk of hypertriglyceridemia (OR = 1.985, 95% CI 1.288-3.057, p = 0.002). There was no association of the SNP rs12970134 with clinical, metabolic or nutritional parameters. Ten polymorphisms already described and a new variant, Arn72Ser (A/G), were identified in the MC4R gene, with 8 missense mutations and 3 synonymous. CONCLUSIONS: The SNPs rs17782313 and rs12970134 did not influence food intake or the presence of BE. The SNP rs17782313 is associated with increased risk of elevated triglycerides and higher serum triglyceride levels in obese children and adolescents. The presence of mutations resulting in loss of function in the MC4R gene is rare in this cohor
Dietary treatment of obesity
The fast global increased prevalence of obesity has been classifiedas an epidemics by the World Health Organization. The etiology ofobesity is very complex and involves genetic and environmentalfactors. One of the main factors that trigger obesity is sedentarylife, as well as the great availability of fat-rich foods that present ahigh energy density. According to the NHANES II, although thepopulation has decreased the ingestion of fat, the total consumptionof food has increased. The main factors that influence in choice offood are flavor, followed by cost, convenience and, finally, itsnutritional value. The dietary treatment of obesity should haverealistic goals concerning weight loss rate and amount. It issuggested to prescribe a balanced low-calorie diet, emphasizingmostly the quality of foods by using the food pyramid. Therefore,patients may learn the appropriate criteria to select food and makehealthy choices. The dietary treatment of obesity also includesthe use of behavioral techniques directed at dietary education,thus resulting in choice of healthy foods with adequate energyvalue
Importance of the dietary fat on the prevention and control of metabolic disturbances and cardiovascular disease
A Organização Mundial da Saúde (OMS) reiterou recentemente que o consumo de dietas inadequadas e a inatividade física estão entre os dez principais fatores de mortalidade. Diversos ensaios aleatorizados demonstram que intervenções alimentares adequadas podem diminuir ou prevenir significativamente o aparecimento de várias doenças crônicas não transmissíveis. Neste contexto, o papel da dieta vem sendo exaustivamente avaliado em estudos clínicos e epidemiológicos. Assim, já foi bem estabelecido na literatura que a quantidade e o tipo de gordura alimentar exercem influência direta sobre fatores de risco cardiovascular, tais como a concentração de lípides e de lipoproteínas plasmáticas, bem como sua associação a processos inflamatórios. Os ácidos graxos participam de complexos sistemas de sinalização intracelular, função que vem sendo bastante explorada. Os ácidos graxos poli-insaturados não somente influenciam a composição das membranas, metabolismo celular e sinais de tradução, mas também modulam a expressão de genes, regulando a atividade e a produção de diversos fatores de transcrição. A proposta deste artigo é rever tópicos relevantes referentes ao metabolismo de lípides e os relacionar a terapias nutricionais que possam contribuir para a prevenção e o tratamento de doenças associadas.The World Health Organization (WHO) has recently reinforced the fact that inadequate diets, along with physical inactivity, are among the ten main determinant factors of mortality. Several randomized trials demonstrated that dietary interventions may lower or even prevent the occurrence of several non-communicable diseases. In this context, the role of diet has been exhaustively evaluated in several clinical and epidemiological studies. Thus, it is well established in literature that the amount and type of dietary fat have a direct influence on cardiovascular risk factors, such as lipids and plasma lipoprotein concentration, as well as their association with inflammatory processes. Fatty acids also participate in complex intracellular signaling systems, a function which has been currently investigated. Dietary polyunsaturated fatty acids (PUFA) act not only by altering membrane lipid composition, cellular metabolism and signal transduction, but also modulating gene expression by regulating the activity and/or production of different nuclear transcription factors. The aim of this article is to review important topics regarding the lipids metabolism and correlate them with nutritional therapies that may contribute to the prevention and treatment of related diseases
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