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Beyond Heat: How brown adipocytes reprogram macrophages and shape an anti-inflammatory microenvironment
No full textO tecido adiposo marrom (TAM) é um importante regulador metabólico e suas, funções dependem de um microambiente anti-inflamatório, no qual os macrófagos desempenham papel central. Muito se sabe sobre como macrófagos contribuem nesse microambiente, mas os mecanismos pelos quais os adipócitos modulam os macrófagos ainda são pouco explorados. Neste estudo, investigamos como adipócitos marrons modulam macrófagos com foco no efluxo de AMPc pelos adipócitos. Estudos com scRNA-seq mostraram que macrófagos associados ao TAM de animais expostos ao frio apresentam regulação positiva de genes ligados a vias metabólicas oxidativas. Corroborando esses achados, utilizando técnicas como co-culturas e transferência de sobrenadante de adipócitos marrons ativados por estímulos adrenérgicos, demonstramos que os macrófagos associados aos adipócitos adquirem um fenótipo anti-inflamatório, caracterizado pelo aumento de marcadores como Arg1, Mrc1, Ym1, Fizz1, Tgfβ e Cd36, além de maior atividade oxidativa mitocondrial. Adipócitos ativados aumentam a liberação extracelular de AMPc e AMP, fenômeno revertido com bloqueadores farmacológicos dos transportadores MRP, descritos na literatura como responsáveis pelo transporte de cAMP. O fenótipo oxidativo dos macrófagos foi reduzido quando os MRP foram bloqueados, enquanto o aumento do efluxo de AMPc, por meio de inibidores de fosfodiesterases, intensificou esse perfil metabólico. Macrófagos em co-cultura com adipócitos marrons ativos apresentaram maior expressão de Nt5e, gene da enzima CD73, responsável pela conversão de AMP em adenosina, molécula anti-inflamatória e pró-termogênica. O bloqueio farmacológico do receptor A2a de adenosina em macrófagos reduziu a atividade mitocondrial oxidativa, e a deleção genética de A2a levou à menor expressão de Arg1 e Cd36 nesses macrófagos. Em modelos animais LysMcreAdora2afl/fl, com deleção do receptor A2a em células mieloides, não observamos alterações marcantes na tolerância ao frio ou na homeostase da glicose. No entanto, esses animais apresentaram níveis mais elevados de glicose, modesta redução na depuração de glicose e menor produção de IL-10 pelo TAM durante exposição ao frio. Em conjunto, nossos dados revelam que os adipócitos marrons atuam ativamente na modulação do microambiente por meio de um mecanismo de modulação metabólica de macrófagos. Esse fenômeno, acrescenta conhecimento ao estudo de adipócitos marrons e como a interação entre células pode contribuir para a homeostase metabólica.Brown adipose tissue (BAT) is an important metabolic regulator, and its functions depend on an anti-inflammatory microenvironment in which macrophages play a central role. While much is known about how macrophages contribute to this environment, the mechanisms by which adipocytes modulate macrophages remain poorly explored. In this study, we investigated how brown adipocytes modulate macrophages, focusing on the efflux of cAMP by adipocytes. scRNA-seq analysis revealed that macrophages associated with BAT from cold-exposed animals exhibit upregulation of genes related to oxidative metabolic pathways. Supporting these findings, using techniques such as co-culture and supernatant transfer from brown adipocytes activated by adrenergic stimuli, we demonstrated that macrophages associated with these adipocytes acquire an anti-inflammatory phenotype, characterized by increased expression of markers such as Arg1, Mrc1, Ym1, Fizz1, Tgfβ, and Cd36, as well as enhanced mitochondrial oxidative activity. Activated adipocytes increased extracellular release of cAMP and AMP, a phenomenon reversed by pharmacological blockade of MRP transporters, previously described in the literature as responsible for cAMP transport. The oxidative phenotype of macrophages was diminished when MRPs were blocked, whereas increasing cAMP efflux through phosphodiesterase inhibitors amplified this metabolic profile. Macrophages co-cultured with activated brown adipocytes showed higher expression of Nt5e, the gene encoding the enzyme CD73, responsible for converting AMP into adenosine, a molecule with anti-inflammatory and pro-thermogenic properties. Pharmacological blockade of the adenosine A2a receptor in macrophages reduced mitochondrial oxidative activity, and genetic deletion of A2a led to decreased expression of Arg1 and Cd36 in these cells. In LysMcreAdora2afl/fl mice, with deletion of the A2a receptor in myeloid cells, no major alterations were observed in cold tolerance or glucose homeostasis. However, these animals exhibited higher basal glucose levels, modestly impaired glucose clearance, and reduced IL-10 production by BAT during cold exposure. Altogether, our findings reveal that brown adipocytes actively modulate the tissue microenvironment through a mechanism of metabolic reprogramming of macrophages. This phenomenon adds to our understanding of brown adipose tissue biology and how cell-cell interaction may contribute to metabolic homeostasis
The function of nociceptive sensory innervation in the regulation of the thermogenic program of brown adipose tissue
No full textIntrodução: A atividade termogênica do tecido adiposo marrom (TAM) é finamente regulada por estímulos neurais que envolvem aferentes sensoriais, circuitos do sistema nervoso central (SNC) e eferentes simpáticos. Embora a ativação do sistema nervoso simpático (SNS) seja amplamente reconhecida como o principal estímulo da termogênese no TAM, evidências recentes indicam que vias neurais adicionais, especialmente fibras aferentes sensoriais, também desempenham um papel relevante na modulação desse processo. Os neurônios somatossensoriais periféricos, cujos corpos celulares estão localizados nos gânglios da raiz dorsal (GRD), compreendem uma variedade de subtipos neuronais especializados na detecção de estímulos ambientais e na manutenção da homeostase tecidual. Dentre esses, os nociceptores, caracterizados pela expressão do receptor de potencial transiente vanilóide tipo 1 (TRPV1) e do canal de sódio dependente de voltagem Nav1.8, detectam alterações no microambiente tecidual e modulam a resposta tecidual por meio da liberação local de neuropeptídeos e do envio de informações ao SNC. No entanto, apesar dos avanços significativos na compreensão dos mecanismos que regulam a termogênese no TAM, a extensão, a identidade celular e o papel funcional da rede sensorial nociceptiva presente nesse tecido ainda permanecem pouco compreendido. Objetivo: O presente trabalhou investigou o papel da inervação sensorial nociceptiva no processo de termogênese do TAM. Métodos e Resultados: Por meio de diferentes abordagens de imagem e técnicas complementares, caracterizamos o padrão de inervação sensorial nociceptiva no TAM. Identificamos fibras TRPV1+ restritas ao músculo liso vascular e fibras Nav1.8+ distribuídas no parênquima do TAM. Ademais, observamos uma subpopulação de fibras Nav1.8+ colocalizando com tirosina hidroxilase na rede neurovascular, sugerindo a existência de aferências sensoriais com potencial interação funcional ou anatômica com eferências simpáticas no microambiente do TAM. Na sequência, rastreamos a origem neural dessas fibras, e observamos que as fibras sensoriais que inervam o TAM se originam de neurônios localizados nos GRDs entre os níveis C4 e T3 da medula espinhal. A caracterização molecular dessas populações neuronais revelou que aproximadamente 25% dos neurônios sensoriais no GRD que inervam o TAM são imunorreativos para TRPV1, enquanto cerca de 17% expressam Nav1.8. Para investigar o papel dessa inervação nociceptiva na termogênese e na homeostase do TAM, utilizamos ferramentas farmacológicas e genéticas. Por meio da ablação farmacológica de neurônios TRPV1+, via injeções de resiniferatoxina observamos que tanto a denervação sistêmica quanto localizada no GRD e no TAM, resultaram em prejuízo na tolerância ao frio, alterações morfológicas no TAM e redução na expressão gênica e proteica da proteína desacopladora 1 (UCP1). De forma consistente, o silenciamento quimiogenético e a depleção de neurônios Nav1.8+ também comprometeram a função termogênica do TAM, reduzindo o gasto energético e a capacidade de geração de calor em resposta ao frio. Por fim, observamos que no contexto da obesidade induzida por dieta, a denervação de fibras TRPV1+ ou o silenciamento de neurônios Nav1.8+ resultaram em intolerância à glicose e resistência à insulina. Conclusão: Nossos resultados indicam que a inervação sensorial nociceptiva do TAM é essencial para a manutenção da função termogênica e da homeostase metabólica.Introduction: The thermogenic activity of brown adipose tissue (BAT) is finely regulated by neural inputs involving sensory afferents, central nervous system (CNS) circuits, and sympathetic efferents. Although sympathetic nervous system (SNS) activation is widely recognized as the primary stimulus for thermogenesis in BAT, recent evidence indicates that additional neural pathways, especially sensory afferent fibers, also play a relevant role in modulating this process. Peripheral somatosensory neurons, whose cell bodies are located in the dorsal root ganglia (DRG), comprise a variety of neuronal subtypes specialized in the detection of environmental stimuli and the maintenance of tissue homeostasis. Among these, nociceptors, characterized by the expression of the transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1) and the voltage-gated sodium channel Nav1.8, detect changes in the tissue microenvironment and modulate the tissue response through the local release of neuropeptides and the sending of information to the CNS. However, despite significant advances in the understanding of the mechanisms that regulate thermogenesis in the BAT, the extent, cellular identity and functional role of the nociceptive sensory network present in this tissue still remain poorly understood. Objective: The present study investigated the role of nociceptive sensory innervation in the process of BAT thermogenesis. Methods and Results: Through different imaging approaches and complementary techniques, we characterized the pattern of nociceptive sensory innervation in the BAT. We identified TRPV1+ fibers restricted to vascular smooth muscle and Nav1.8+ fibers distributed in the BAT parenchyma. Furthermore, we observed a subpopulation of Nav1.8+ fibers colocalizing with tyrosine hydroxylase in the neurovascular network, suggesting the existence of sensory inputs with potential functional or anatomical interaction with sympathetic outputs in the BAT microenvironment. Next, we traced the neural origin of these fibers and observed that the sensory fibers innervating the BAT originate from neurons located in the DRGs between levels C4 and T3 of the spinal cord. Molecular characterization of these neuronal populations revealed that approximately 25% of the sensory neurons in the DRG innervating the BAT are immunoreactive for TRPV1, while approximately 17% express Nav1.8. To investigate the role of this nociceptive innervation in BAT thermogenesis and homeostasis, we used pharmacological and genetic tools. Through pharmacological ablation of TRPV1+ neurons via resiniferatoxin injections, we observed that both systemic and localized denervation in the DRG and BAT resulted in impaired cold tolerance, morphological alterations in the BAT, and reduced gene and protein expression of uncoupling protein 1 (UCP1). Consistently, chemogenetic silencing and depletion of Nav1.8+ neurons also compromised the thermogenic function of the BAT, reducing energy expenditure and heat generation capacity in response to cold. Finally, we observed that in the context of diet-induced obesity, denervation of TRPV1+ fibers or silencing of Nav1.8+ neurons resulted in glucose intolerance and insulin resistance. Conclusion: Our results indicate that nociceptive sensory innervation of the BAT is essential for the maintenance of thermogenic function and metabolic homeostasis
Preclinical study on the therapeutic potential of a TP receptor antagonist in type 2 diabetes mellitus
Full text linkA obesidade e o diabetes mellitus tipo 2 (DM2) são doenças metabólicas crônicas caracterizadas, respectivamente, pelo acúmulo excessivo de tecido adiposo e pela hiperglicemia decorrente da resistência à insulina e/ou deficiência na sua secreção. Ambas apresentam crescente prevalência global em todas as faixas etárias, sendo consideradas importantes problemas de saúde pública. A fisiopatologia dessas condições é complexa e multifatorial, envolvendo inflamação crônica de baixo grau, estresse oxidativo, lipotoxicidade e disfunções no tecido adiposo. Diante da suscetibilidade dos indivíduos ao desenvolvimento de comorbidades associadas, torna-se essencial a busca por novas abordagens terapêuticas. Nesse cenário, o receptor de tromboxano A2 (TP) tem sido proposto como um importante modulador da homeostase glicêmica, da resposta inflamatória e da resistência à insulina. Resultados prévios do nosso grupo demonstraram que o bloqueio desse receptor, por meio de um antagonista de TP (TPA), promoveu aumento da captação de glicose em adipócitos marrons diferenciados e, com tratamento in vivo, reduziu a glicemia de jejum e melhorou a tolerância à glicose. Esses achados reforçam a relevância da via do tromboxano A2/TP como potencial alvo terapêutico para o tratamento de distúrbios metabólicos associados à obesidade e ao DM2. Assim, levantamos a hipótese de os mecanismos moleculares subjacentes aos efeitos do TPA envolvem sua atuação como um modulador não canônico da sinalização intracelular, recrutando seletivamente vias específicas, como aquelas mediadas por β-arrestina ou proteínas G, de forma distinta do ligante endógeno. Para investigar essa hipótese, realizamos curvas de dose-resposta para cálcio e AMPc, avaliação da fosforilação de ERK por Western Blotting - na presença ou ausência de inibidores de endocitose - e ensaio de recrutamento de β-arrestina por BRET. A fim de avaliar a modulação do TPA sob a homeostase da glicose in vitro, foram realizados ensaios de secreção de insulina (GSIS) em células beta pancreáticas - na presença ou ausência de inibidores específicos de endocitose - e quantificação da glicose produzida por hepatócitos. Os resultados demonstraram que o TPA apresenta um perfil único de sinalização, promovendo a fosforilação da ERK de maneira independente do recrutamento de β-arrestina, porém dependente de internalização do receptor, influenciando seletivamente diferentes vias celulares. Além disso, o TPA aumentou a secreção de insulina em células beta pancreáticas e reduziu a produção de glicose hepática induzida pelo glucagon, sugerindo um papel relevante na modulação da homeostase glicêmica. Adicionalmente, os dados indicam que esses efeitos estão associados à internalização do receptor TP por um mecanismo alternativo à via clássica de β-arrestina, possivelmente dependente de dinamina e clatrina. Essa hipótese é sustentada pela observação de que a inibição específica dessas proteínas bloqueou os efeitos do TPA sobre a sinalização da ERK, bem como sobre a secreção de insulina. Considerando esses achados, acredita-se que essa via de internalização esteja envolvida nos efeitos do TPA sobre a homeostase da glicose. No entanto, estudos adicionais são necessários para confirmar essa hipótese e elucidar com maior precisão os mecanismos envolvidos. Esses achados reforçam que o antagonismo do receptor TP pode representar uma abordagem terapêutica inovadora para o tratamento do DM2 e da obesidade, contribuindo para a identificação de novos alvos farmacológicos.Obesity and type 2 diabetes mellitus (DM2) are chronic metabolic diseases characterized, respectively, by excessive accumulation of adipose tissue and hyperglycemia resulting from insulin resistance and/or deficiency in its secretion. Both have increasing global prevalence in all age groups and are considered important public health problems. The pathophysiology of these conditions is complex and multifactorial, involving chronic low-grade inflammation, oxidative stress, lipotoxicity and adipose tissue dysfunction. Given the susceptibility of individuals to the development of associated comorbidities, the search for new therapeutic approaches is essential. In this scenario, the thromboxane A2 (TP) receptor has been proposed as an important modulator of glycemic homeostasis, inflammatory response and insulin resistance. Previous results from our group demonstrated that blocking this receptor, through a TP antagonist (TPA), promoted increased glucose uptake in differentiated brown adipocytes and, with in vivo treatment, reduced fasting glucose and improved glucose tolerance. These findings reinforce the relevance of the thromboxane A2/TP pathway as a potential therapeutic target for the treatment of metabolic disorders associated with obesity and DM2. Thus, we hypothesized that the molecular mechanisms underlying the effects of TPA involve its action as a non-canonical modulator of intracellular signaling, selectively recruiting specific pathways, such as those mediated by β-arrestin or G proteins, in a manner distinct from the endogenous ligand. To investigate this hypothesis, we performed dose-response curves for calcium and cAMP, evaluation of ERK phosphorylation by Western Blotting - in the presence or absence of endocytosis inhibitors - and β-arrestin recruitment assay by BRET. In order to evaluate the modulation of TPA on glucose homeostasis in vitro, we performed insulin secretion assays (GSIS) in pancreatic beta cells - in the presence or absence of specific endocytosis inhibitors - and quantification of glucose produced by hepatocytes. The results demonstrated that TPA presents a unique signaling profile, promoting ERK phosphorylation independently of β-arrestin recruitment, but dependent on receptor internalization, selectively influencing different cellular pathways. Furthermore, TPA increased insulin secretion in pancreatic beta cells and reduced glucagon-induced hepatic glucose production, suggesting a relevant role in the modulation of glucose homeostasis. Furthermore, the data indicate that these effects are associated with TP receptor internalization by an alternative mechanism to the classical β-arrestin pathway, possibly dependent on dynamin and clathrin. This hypothesis is supported by the observation that specific inhibition of these proteins blocked the effects of TPA on ERK signaling, as well as on insulin secretion. Considering these findings, it is believed that this internalization pathway is involved in the effects of TPA on glucose homeostasis. However, additional studies are needed to confirm this hypothesis and elucidate more precisely the mechanisms involved. These findings reinforce that TP receptor antagonism may represent an innovative therapeutic approach for the treatment of T2DM and obesity, contributing to the identification of new pharmacological targets
Changes in lipid metabolism in the liver during adaptive thermogenesis
No full textO crosstalk entre tecido adiposo (TA) e fígado é essencial para a manutenção da homeostase metabólica frente a diferentes condições de demanda energética. O fluxo de ácidos graxos (AGs) que são secretados pelo TA por meio de lipólise, migram para o fígado, onde então impactam o metabolismo lipídico e da glicose. Em situações de balanço energético negativo, como na exposição ao frio, este fluxo é aumentado sob estímulo adrenérgico, mas não resulta em esteatose hepática, além de ser necessário para atividade termogênica executada no Tecido Adiposo Marrom (TAM). Com base nessas evidências, e no fato de que o fígado exporta triglicérideos (TGs) veiculados em VLDL para o TAM durante o frio, nos questionamos que alterações do metabolismo lipídico hepático ocorrem frente ao estresse térmico por frio e que por sua vez, influenciam o lipidoma do VLDL. Para tal, aventamos a hipótese de que o processo de termogênese adaptativa induz alterações metabólicas e de perfil lipídico no fígado que permitem que o mesmo não acumule gordura e exporte VLDL para sustentar a atividade termogênica do TAM. Sendo assim, avaliamos as alterações do metabolismo lipídico que ocorrem no fígado durante a termogênese adaptativa. Camundongos foram divididos igualmente em 4 grupos: Controle (tempo zero): Animais sob condição de termoneutralidade (30 ºC); Grupos de 1, 3 e 7 dias de aclimatação ao frio (5 ºC). Nossos resultados revelam que a aclimatação ao frio levou a redução de genes envolvidos na de novo lipogênese do fígado, principalmente Scd1. Observamos aumento da presença de ácidos graxos poli-insaturados (AGPI), especialmente aqueles do ômega-3, no fígado, apenas de forma crônica de desafio ao frio, ao mesmo tempo que vimos a normalização dos níveis de TGs, que sob estímulo agudo, estiveram aumentados. A lipidômica dos fígados destes animais revelou alterações profundas no perfil de AGs que incorporam os TGs. Na termoneutralidade, há predominância de ácidos graxos monoinsaturados (AGMIs) e saturados (AGSs), enquanto que, após 7 dias de aclimatação ao frio, AGPIs tais como: DHA, EPA, e ARA, estão predominantemente incorporados ao TG ao invés de AGMIs e AGSs. A expressão gênica e proteica da enzima taxa limitante para a biossíntese dos AGPIs supracitados, a Fads2, foi aumentada frente ao frio no TA branco, enquanto não houve alteração no fígado e no TAM. Avaliando consumo de oxigênio do fígado, observamos aumento da oxidação fosforilativa (OXPHOS), mas notamos decaimento da beta-oxidação nos tempos de aclimatação ao frio. Este dado foi corroborado pelo aumento de coenzima Q (CoQ) e pelo acúmulo de acilcarnitinas. Em etapa final, avaliamos o perfil lipídico da fração de VLDL. Mais uma vez, notamos mudanças quanto ao perfil de incorporação de AGs aos TGs. AGPIs estão incorporados ao TG em maiores quantidades frente o desafio do frio já sob estímulo agudo e permanecem durante maior tempo de aclimatação. Os dados de maneira geral, nos sugerem que o fígado durante a termogênese adaptativa, molda o seu metabolismo lipídico a fim de poupar espécies específicas de AGs que foram captados com o aumento da lipólise e da atividade de Fads2 no TAB. O perfil desses AGs é modificado para incorporação em novos TGs que serão exportados na forma de VLDL, e que sustentarão a atividade termogênica do TAM.The crosstalk between adipose tissue (AT) and liver is essential for maintaining metabolic homeostasis in different conditions of energy demand. The flow of fatty acids (FAs) that are secreted by the AT through lipolysis migrate to the liver, where they then impact lipid and glucose metabolism. In situations of negative energy balance, such as exposure to cold, this flow is increased under adrenergic stimulation but does not result in hepatic steatosis, in addition to being necessary for thermogenic activity performed in brown adipose tissue (BAT). Based on this evidence, and on the fact that the liver exports triglycerides (TGs) conveyed in VLDL to the BAT during cold weather, we wonder what alterations in hepatic lipid metabolism occur in the face of cold heat stress and which, in turn, influence the lipidoma make VLDL. To this end, we hypothesize that the process of adaptive thermogenesis induces metabolic and lipid profile changes in the liver that allow it not to accumulate fat and export VLDL to sustain the thermogenic activity of BAT. Therefore, we evaluated the changes in lipid metabolism that occur in the liver during adaptive thermogenesis. Mice were equally divided into 4 groups: Control (zero time): Animals under thermoneutral condition (30 ºC); Groups of 1, 3 and 7 days of acclimatization to the cold (5 ºC). Our results prove that acclimatization to cold led to the reduction of genes involved in new liver lipogenesis, mainly Scd1. We observed an increase in the presence of polyunsaturated fats (PUFAs), especially those of omega-3, in the liver, only in a chronic form of cold challenge, at the same time that we saw the normalization of TGs levels, which under acute stimulus, restrictions increased. Lipidomics of the livers of these animals revealed profound changes in the profile of FAs that incorporate TGs. In thermoneutrality, there is a predominance of monounsaturated fats (MUFAs) and saturated fats (SFAs), while, after 7 days of acclimatization to the cold, PUFAs such as DHA, EPA and ARA are predominantly incorporated into TG instead of MUFAs and SFAs. The gene and protein expression of the rate-limiting enzyme for the biosynthesis of the above-mentioned PUFAs, Fads2, was increased in front of the cold in the white AT, while there was no alteration in the liver and in the BAT. Evaluating the oxygen consumption of the liver, we observed the increase in the phosphorylative presentation (OXPHOS), but we noticed the decay of beta-oxidation in the times of acclimatization to the cold. This data was corroborated by the increase in coenzyme Q (CoQ) and acylcarnitine accumulation. In the final step, we evaluated the lipid profile of VLDL extraction. Once again, we noticed changes regarding the incorporation profile of FAs to TGs. PUFAs are incorporated into the TG in greater uses in face of the cold challenge already under acute stimulus and remain during longer acclimatization time. The data in general suggest that the liver, during adaptive thermogenesis, shapes its lipid metabolism in order to spare specific species of FAs that were captured with the increase in lipolysis and Fads2 activity in WAT. The profile of these FAs is modified for incorporation into new TGs that will be exported in the form of VLDL, and that will sustain the thermogenic activity of BAT
Impact of SARS-CoV-2 infection on lipid metabolism in adipocytes
No full textA compreensão completa da doença COVID-19 é crucial para o desenvolvimento de estratégias eficazes de prevenção, diagnóstico e tratamento. Dada a complexidade e a variabilidade da patogênese da COVID-19, é fundamental investigar como o vírus SARS-CoV-2 interage com diferentes tecidos do corpo humano. Nesse sentido, a pesquisa sobre a infecção por SARS-CoV-2 no tecido adiposo humano emerge como uma área altamente promissora e relevante. Ao explorar essa interação única, podemos obter insights valiosos que não apenas ampliam nossa compreensão da doença, mas também podem abrir caminho para abordagens terapêuticas inovadoras e personalizadas. Neste trabalho, avaliamos o papel do tecido adiposo na infecção por SARS-CoV-2 e como o vírus interage com os adipócitos, incluindo os mecanismos intracelulares utilizados para infectar e se replicar, bem como o impacto da infecção na função lipolítica celular. Para entender os mecanismos intracelulares utilizados pelo vírus para infectar e se replicar em adipócitos, realizamos análises em amostras de tecido adiposo torácico post-mortem de pacientes falecidos por COVID-19. Observamos marcações imunológicas para proteína viral e quantificamos o RNA viral por RT-qPCR. Além disso, infectamos adipócitos humanos maduros em cultura e avaliamos a infecção nessas células. Descobrimos que os adipócitos viscerais são mais suscetíveis à infecção em comparação com os subcutâneos, devido à maior expressão da proteína de entrada viral, a Enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2). O vírus utiliza a maquinaria intracelular, reduzindo a expressão de enzimas envolvidas na lipólise e diminuindo a produção de produtos desse processo, como o glicerol, para sustentar sua replicação e promover uma infecção produtiva. Notavelmente, quando simulamos a ativação lipolítica usando uma droga beta-adrenérgica, observamos um aumento da quantidade de vírus infecciosos no meio extracelular. Esses resultados destacam que as células adiposas viscerais são mais permissivas à infecção por SARS-CoV-2 e revelam a capacidade do vírus de interferir nas proteínas essenciais da lipólise intracelular. Compreender a interação entre o vírus e o tecido adiposo pode fornecer implicações significativas no diagnóstico, tratamento e prevenção da doença.A complete understanding of COVID-19 disease is crucial for developing effective prevention, diagnosis, and treatment strategies. Given the complexity and variability of COVID-19 pathogenesis, it is essential to investigate how the SARS-CoV-2 virus interacts with different tissues of the human body. In this sense, research on SARS-CoV-2 infection in human adipose tissue emerges as a highly promising and relevant area. By exploring this unique interaction, we can gain valuable insights that not only expand our understanding of the disease but may also pave the way for innovative and personalized therapeutic approaches. In this work, we evaluate the role of adipose tissue in SARS-CoV-2 infection and how the virus interacts with adipocytes, including the intracellular mechanisms used to infect and replicate, as well as the impact of infection on cellular lipolytic function. To understand the intracellular mechanisms used by the virus to infect and replicate in adipocytes, we performed analyses on post-mortem thoracic adipose tissue samples from patients who died from COVID-19. We observed immunological staining for viral protein and quantified viral RNA by RT-qPCR. Furthermore, we infected mature human adipocytes in culture and assessed infection in these cells. We found that visceral adipocytes are more susceptible to infection compared to subcutaneous adipocytes due to higher expression of the viral entry protein, Angiotensin Converting Enzyme 2 (ACE2). The virus uses the intracellular machinery, reducing the expression of enzymes involved in lipolysis and reducing the production of products from this process, such as glycerol, to sustain its replication and promote a productive infection. Notably, when we simulated lipolytic activation using a beta-adrenergic drug, we observed an increase in the amount of infectious virus in the extracellular environment. These results highlight that visceral adipose cells are more permissive to SARS-CoV-2 infection and reveal the virus\'s ability to interfere with essential proteins of intracellular lipolysis. Understanding the interaction between the virus and adipose tissue could provide significant implications for the diagnosis, treatment, and prevention of the disease
Physiopathological alterations in urinary bladder from insulin resistant obese mice
No full textOrientador: Edson AntunesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Obesidade/síndrome metabólica são fatores de risco para o desenvolvimento dos sintomas do trato urinário inferior (LUTS), incluindo hiperatividade de bexiga. Em nosso estudo visamos investigar a relação entre resistência à insulina e hiperatividade de bexiga em modelo de obesidade induzida por dieta hiperlipídica (10 semanas) em camundongos C57BL6/J. Curvas concentração-resposta a diferentes agentes contráteis e à insulina foram realizadas em bexigas isoladas de camundongos e humanos. Estudo cistométrico foi conduzido em camundongos anestesiados. Expressão protéica de PKC, canais de Ca2+ do tipo L, eNOS (Ser1177) e AKT (Ser473) fosforiladas, bem como de marcadores da resposta a proteínas mal dobradas (UPR), TRIB3, CHOP e ATF4, foi determinada por western blot. Camundongos obesos exibiram aumento do peso corpóreo, gordura epididimal, glicemia de jejum e resistência à insulina. As respostas contráteis aos diferentes agentes foram maiores nos animais obesos, o que foi normalizado pela pré-incubação com o bloqueador dos canais de Ca2+ do tipo L, amlodipino. Animais do grupo obeso apresentaram hiperatividade de bexiga, como demonstrado por estudo cistométrico. As curvas concentração-resposta ao agonista muscarínico, carbacol, foram dependentes da ativação da PKC. A resposta contrátil ao ativador da PKC, PDBu, foi abolida pela incubação com amlodipino. O tratamento com metformina melhorou a sensibilidade à insulina assim como normalizou a hipercontratilidade in vitro, a hiperatividade de bexiga e os níveis de PKC e pAKT em camundongos obesos. A insulina (1-100 nM) produziu relaxamento concentração-dependente em bexigas de camundongos e humanos, o que foi reduzido pela remoção da camada urotelial ou inibição da via de sinalização da PI3K/AKT/eNOS. Em condições fisiológicas, o estímulo com insulina resultou em um aumento de aproximadamente 3 vezes nos níveis de GMPc; porém, o relaxamento e os níveis de GMPc foram menores em bexigas de animais obesos. . A produção de cGMP foi reduzida na presença de inibidores da via da PI3K/AKT/eNOS. A inibição da PI3K aboliu a fosforilação de ambas eNOS e AKT no urotélio de camundongos. A expressão de pAKT e peNOS em resposta à insulina foi reduzida no urotélio de animais obesos em comparação com a do grupo controle, enquanto os níveis de TRIB3, CHOP e ATF4 foram maiores no urotélio dos animais obesos. O tratamento via oral com o inibidor de estresse de retículo endoplasmático, PBA, normalizou todos os parâmetros funcionais e moleculares dos camundongos obesos. Nossos dados mostram que a obesidade/síndrome metabólica em camundongos resulta em hiperatividade de bexiga associada à resistência local à insulina. A modulação positiva da PKC em camundongos obesos medeia simultaneamente à resistência à insulina em detrusor e a hiperatividade de bexiga. Além disso, camundongos obesos e resistentes à insulina exibem deficiência da ação da insulina na mucosa da bexiga como conseqüência de estresse de retículo, que parece estar também diretamente relacionado ao quadro de hiperatividade vesical nestes animaisAbstract: Obesity/metabolic syndrome are common risk factors for lower urinary tract symptoms, including overactive bladder. This study aimed to investigate whether insulin resistance affects bladder function in a model of obesity induced by high-fat diet (10 weeks) in C57BL6/J mice. Concentration-response curves to contractile agents and insulin were performed in human and mouse bladders. Cystometric study was performed in terminally anaesthetized mice. Western blot was performed in bladders to detect PKC, Cav1.2, phosphorylated eNOS (Ser1177) and AKT (Ser473), as well as the unfolded protein response (UPR) markers TRIB3, CHOP and ATF4. Obese mice exhibited higher body weight, epididymal fat mass, fasting glucose and insulin resistance. All the contractile agents produced greater bladder contractions in obese mice, which were fully reversed by the Cav1.2 blocker amlodipine. Cystometry evidenced overactive bladder in obese group that were also prevented by amlodipine. Carbachol induced contractions was dependent on the PKC activation, and PKC expression was increased in obese mice. Metformin treatment improved the insulin sensitivity, normalized the in vitro bladder hypercontractility, cystometric dysfunction and restored PKC and pAKT expression in the obese bladders. Insulin (1-100 nM) produced concentration-dependent mouse and human bladder relaxations that were markedly reduced by mucosal removal or inhibition of the PI3K/AKT/eNOS pathway. In mouse bladders, insulin produced a 3.0-fold increase in cGMP levels (P<0.05), that was prevented by PI3K/AKT/eNOS pathway inhibition. PI3K inhibition abolished insulin-induced phosphorylation of AKT and eNOS in bladder mucosa. Obese mice showed greater voiding frequency and non-voiding contractions, indicating overactive bladder. Insulin failed to relax bladder or to increase cGMP in obese group. Insulin-stimulated AKT and eNOS phosphorylation in mucosa was also impaired in obese mice. The UPR markers TRIB3, CHOP and ATF4 were increased in the mucosa of obese mice. The UPR inhibitor PBA normalized all the functional and molecular parameters in obese mice. Our data show that obesity/metabolic syndrome in mice resulted in overactive bladder associated to a local insulin resistance. Up-regulation of PKC in obese mice appears to mediate simultaneously the bladder overactivity and the insulin resistance in the bladders from obese mice bladder. Moreover, obese mice exhibited impaired insulin action in the urothelium layer as a consequence of the endoplasmic reticulum stress, which was demonstrated to be directly involved in the bladder overactivity of obese animalsDoutoradoFarmacologiaDoutor em Farmacologi
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
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