Effect of pioglitazone on the fructose-induced abdominal adipose tissue dysfunction.

Aim. To test the potential role of PPARγ in the endocrine abdominal tissue dysfunction induced by feeding normal rats with a fructose rich diet (FRD) during three weeks. Methodology. Adult normal male rats received a standard commercial diet (CD) or FRD, (10% in drinking water) without or with pioglitazone (PIO) (i.p. 0.25 mg/Kg BW/day; CD-PIO and FRD-PIO). Thereafter, we measured circulating metabolic, endocrine, and oxidative stress (OS) markers, abdominal adipose tissue (AAT) mass, leptin (LEP) and plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) tissue content/expression, and leptin release by isolated adipocytes incubated with different concentrations of insulin. Results. Plasma glucose, insulin, triglyceride, TBARS, LEP, and PAI-1 levels were higher in FRD rats; PIO coadministration fully prevented all these increments. AAT adipocytes from FRD rats were larger, secreted a higher amount of LEP, and displayed decreased sensitivity to insulin stimulation; these effects were significantly ameliorated by PIO. Whereas AAT LEP and PAI-1 (mRNA) concentrations increased significantly in FRD rats, those of insulin-receptor-substrate- (IRS-) 1 and IRS-2 were reduced. PIO coadministration prevented FRD effects on LEP, PAI-1, and IRS-2 (fully) and IRS-1 (partially) mRNAs in AAT. Conclusion. PPARγ would play a relevant role in the development of the FRD-induced metabolic-endocrine dysfunction.

Sitagliptin prevents the development of metabolic and hormonal disturbances, increased ß-cell apoptosis and liver steatosis induced by a fructose-rich diet in normal rats.

The aim of the present study was to test the effect of sitagliptin and exendin-4 upon metabolic alterations, ß-cell mass decrease and hepatic steatosis induced by F (fructose) in rats. Normal adult male Wistar rats received a standard commercial diet without (C) or with 10% (w/v) F in the drinking water (F) for 3 weeks; animals from each group were randomly divided into three subgroups: untreated (C and F) and simultaneously receiving either sitagliptin (CS and FS; 115.2 mg/day per rat) or exendin-4 (CE and FE; 0.35 nmol/kg of body weight, intraperitoneally). Water and food intake, oral glucose tolerance, plasma glucose, triacylglycerol (triglyceride), insulin and fructosamine concentration, HOMA-IR [HOMA (homoeostasis model assessment) for insulin resistance], HOMA-ß (HOMA for ß-cell function) and liver triacylglycerol content were measured. Pancreas immunomorphometric analyses were also performed. IGT (impaired glucose tolerance), plasma triacylglycerol, fructosamine and insulin levels, HOMA-IR and HOMA-ß indexes, and liver triacylglycerol content were significantly higher in F rats. Islet ß-cell mass was significantly lower in these rats, due to an increase in the percentage of apoptosis. The administration of exendin-4 and sitagliptin to F animals prevented the development of all the metabolic disturbances and the changes in ß-cell mass and fatty liver. Thus these compounds, useful in treating Type 2 diabetes, would also prevent/delay the progression of early metabolic and tissue markers of this disease.

Islet NADPH oxidase activity is modulated unevenly by different secretagogues.

NADPH oxidase expression and activity have been measured in pancreatic islets under normal conditions, but its potential modulatory role upon insulin secretion remains unclear. We have currently studied NADPH oxidase activity in islets isolated from normal rats as well as the effect of its inhibition upon insulin secretion stimulated by different secretagogues. Glucose, arginine, fatty acids and KCl increased islet NADPH oxidase activity in a stimulus-dependent manner. DPI inhibited such increase in different proportions and affected unevenly insulin secretion, namely, it decreased the effect of high glucose, increased that of oleic acid and KCl, without changing the one induced by palmitic acid. Our data provide evidence that the contribution of NADPH activity to reactive oxygen species production in normal rat islets as well as its effect upon insulin secretion is uneven and highly stimulus-dependent.

Early alterations in vascular contractility associated to changes in fatty acid composition and oxidative stress markers in perivascular adipose tissue.

AIM: To test the early effect of fructose-induced changes in fatty acid composition and oxidative stress markers in perivascular adipose tissue (PVAT) upon vascular contractility. METHODS: Adult male Wistar rats were fed a commercial diet without (CD) or with 10% fructose (FRD) in the drinking water for 3 weeks. We measured plasma metabolic parameters, lipid composition and oxidative stress markers in aortic PVAT. Vascular contractility was measured in aortic rings sequentially, stimulated with serotonin (5-HT) and high K+-induced depolarization using intact and thereafter PVAT-deprived rings. RESULTS: Comparable body weights were recorded in both groups. FRD rats had increased plasma triglyceride and fructosamine levels. Their PVAT had an increased saturated to mono- or poly-unsaturated fatty acid ratio, a significant decrease in total superoxide dismutase and glutathione peroxidase activities and in the total content of glutathione. Conversely, lipid peroxidation (TBARS), nitric oxide content, and gluthathione reductase activity were significantly higher, indicating an increase in oxidative stress. In aortic rings, removal of PVAT increased serotonin-induced contractions, but the effect was significantly lower in rings from FRD rats. This effect was no longer observed when the two contractions were performed in PVAT-deprived rings. PVAT did not affect the contractions triggered by high K+-induced depolarization either in CD or FRD rats. CONCLUSIONS: FRD induces multiple metabolic and endocrine systemic alterations which also alter PVAT and the vascular relaxant properties of this tissue. The changes in PVAT would affect its paracrine modulation of vascular function.

Utilidad de la relación triglicéridos/colesterol HDL en la diabetes mellitus / Triglycerides/HDL colesterol ratio as a useful marker in diabetes mellitus

La dislipemia diabética aumenta en los diabéticos el riesgo aterogénico respecto de la población no diabética. Se caracteriza por un aumento de triglicéridos (TG) y lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), descenso del colesterol de las lipoproteínas de alta densidad (HDL) y predominio de la subfracción LDL pequeñas y densas (LDLp.d.). En este trabajo se estudió el perfil lipídico y se calcularon los índices CT/CHDL y TG/CHDL en una población de 699 diabéticos (557 Tipo 2 y 142 Tipo 1). La dislipemia fue más frecuente en los diabéticos Tipo 2, siendo los TG el parámetro más afectado. El índice TG/CHDL, que con un valor de corte igual a 3.0 permite distinguir entre pacientes con LDL grandes y esponjosas o con la subfracción LDLp.d. más aterogénica, mostró una correlación positiva con respecto a TG tanto para diabéticos Tipo 1 como Tipo 2 y superó el valor de 3.0 en un porcentaje elevado en diabéticos Tipo 2 con TG aún dentro del rango normal. Se sugiere que, además de los resultados del perfil lipídico y del índice tradicional CT/CHDL, sería de utilidad para el médico diabetólo que se incluyera el índice TG/CHDL en el informe de laboratorio del paciente con diabetes como indicador del tamaño de las LDL, facilitando la detección de individuos con riesgo aterogénico aumentado. La estimación del tamaño de las LDL basada en los datos del perfil lipídico tendría importancia sobre todo en pacientes con valores de TG alrededor del límite superior de referencia y valores normales de CHDL.

Regression of hypertensive myocardial fibrosis by Na(+)/H(+) exchange inhibition.

We have recently reported that the inhibition of the Na(+)/H(+) exchanger (NHE) during 1 month in spontaneously hypertensive rats (SHR) is followed by regression of cardiomyocyte hypertrophy but not of myocardial fibrosis. The aim of this study was to evaluate whether a treatment of longer duration could reduce myocardial fibrosis and stiffness. SHR received 3.0 mg/kg per day of the specific NHE-1 inhibitor cariporide; the effect on cardiomyocyte cross-sectional area, myocardial collagen volume fraction, collagen synthesis, and myocardial stiffness (length-tension relation in left papillary muscles) was evaluated at several time points (after 1, 2, or 3 months). A slight decrease of approximately 5 mm Hg in systolic blood pressure was observed after 1 month of treatment with no further changes. After 2 and 3 months of treatment, the size of cardiomyocytes remained within normal values and myocardial fibrosis progressively decreased to normal level. Accordingly, myocardial stiffness and the serum levels of the carboxyterminal propeptide of procollagen type I, a marker of collagen type I synthesis, were normalized after 3 months. Left ventricular weight decreased from 910+/-43 (in untreated SHR) to 781+/-21 mg (treated SHR) after 3 months of treatment. No difference in body weight between treated and untreated SHR was observed after this period of treatment. The present data allow us to conclude that in the SHR the administration of an NHE-1 inhibitor for 2 or 3 months leads to the normalization of collagen type I synthesis, myocardial collagen volume fraction, and stiffness.

Regression of cardiomyocyte hypertrophy in SHR following chronic inhibition of the Na(+)/H(+) exchanger.

OBJECTIVE: Experiments were performed to examine the effect of chronic inhibition of the Na(+)/H(+) exchanger isoform-1 (NHE-1) on cardiac hypertrophy of spontaneously hypertensive rats (SHR). METHODS: SHR were orally treated during 1 month with two different doses (0.3 and 3.0 mg/kg/day) of the NHE-1 inhibitor, cariporide, or nifedipine (10.0 mg/kg/day). RESULTS: The two doses of cariporide did not differ in their effects after 1 month of treatment, since both induced a slight decrease in systolic blood pressure (SBP) of approximately 6 mmHg and regression of the heart weight to body weight ratio (mg/g) from 3.28+/-0.05 to 3.04+/-0.05 (0.3 mg) and 2.99+/-0.10 (3.0 mg, P<0.05). Nifedipine, given for the same period, produced similar reduction in the hypertrophy index (3.03+/-0.05), but with a much greater decrease in arterial pressure (35.6+/-7.4 mmHg). Chronic treatment with cariporide induced a complete regression of the augmented cross sectional area of left ventricular myocytes without significant changes in collagen content, serum procollagen 1 propeptide levels or myocardial distensibility. CONCLUSIONS: NHE inhibition represents a novel approach to induce regression of pathological hypertrophy of the heart. The finding can be rationalized mechanistically by previous in vitro studies suggesting a role of the NHE in the development of myocardial hypertrophy.

Hemoglobina Glucosilada (HbA1c): comparación y validación de resultados obtenidos por diferentes métodos / Glycated hemoglobin (HbA1c) determination: a comparison of assay methods

La hemoglobina glucosilada (HbA1c) es un parámetro de gran valor para evaluar el grado de control glucémico a largo plazo en personas con diabetes (DM). Sin embargo, la carencia de estándares adecuados hace que frecuentemente los resultados obtenidos por diferentes métodos de valoración no resulten comparables,provocando en el médico dificultades para evaluar el comportamiento metabólico de su paciente. En este trabajo se evaluó el grado de correlación y la posibilidad de comparación de los valores de HbA1c determinados por tres métodos utilizados en nuestro medio basados en diferentes principios analíticos y que no presentan las interferencias habituales del método de minicolumnas de cromatografía de intercambio iónico. Para ello medimos la HbA1c en 44 muestras de sangre de personas con y sin DM por el método Tina Quant HbA1c ll (TQ, Roche Diagnostics), el método DCA 2000 (DCA, Bayer Argentina) y el de Glicohemoglobina lMx (lMx, Abbott Laboratories Argentina). Los resultados de cada uno de ellos fueron ajustados matemáticamente al método cromatográfico de HPLC elegido internacionalmente como referencia...

La glicacion y glicoxidacion de las lipoproteinas: su importancia en la diabetes mellitus / Lipotrotein glyication and glycoxidation: their importance in diabetes mellitus

La hiperglucemia crónica produce un incremento en nivel de glicación no enzimática de proteínas estructurales y circulantes del organismo generando simultáneamente un estrés oxidativo (producción de radicales libres del oxígeno) y carbonílico, proceso denominado glicoxidación. Se ha demostrado que las diferentes lipoproteínas (LP) plasmáticas son afectadas por la glicación y/o glicoxidación produciéndose en ellas modificaciones fisicoquímicas y alteraciones en su metabolismo. La glicoxidación de las LP adquiere características particulares, con respecto a otras proteínas, por producirse al mismo tiempo en la porción proteica así como en los fosfolípidios que contienen, y generar un estrés oxidativo que favorecería la lipoxidación. Evidencias acumuladas en los últimos años sugieren que los cambios generados especialmente en las LDL que han sido las LP más estudiadas, podrían ser en parte responsables del desarrollo de la micro-macrovasculopatía diabética. Este tipo de complicaciones, una vez establecido es de difícil control y su progresión muchas veces inevitable por las características de irreversibilidad de los procesos de glicoxidación. Por lo tanto, y teniendo en cuenta que la glicación y/o glicoxidación dependen de los niveles promedio de glucosa circulante, la meta principal del tratamiento de las personas con diabetes deberá ser el mantenimiento de dichos promedios en valores lo más cercanos posibles a los de personas sin diabetes. Este trabajo resume los últimos adelantos en la glicaión-glicoxidación de las LP y su importancia en la diabetes melitus para información del profesional no especializado en el tema.

Avances en la valoración de fructosamina: ventajas de un nuevo equipo diagnóstico aplicado a estudios poblacionales / Advance in the fructosamine valuacion: advantage of a diagnostic equipment new populated study to aplicar

La determinación de fructosaminas (F) en suero (proteínas séricas glicosiladas), constituye un parámetro metabólico retrospectivo útil en el control del paciente diabético. En este trabajo, se ensayó un nuevo equipo diagnóstico para valorar F (test-combination fructosamins, Boehringer-Mannhein)(B-M), con estándar proteico en paralelo con el método de Johnson y Baker (J-B), que emplea un estandar de deoximorlino fructosa (DMF). El nuevo equipo ha modificado también el reactivo original de J-B para el desarrollo del color. Se estudiaron 152 individuos normales (adultos, embarazadas y niños), 52 diabéticos (DID y DNID) y 16 pacientes hipertrigliceridémicos. Los espectros de absorción y la cinética del desarrollo del color resultaron similares para los patrones de calibración y las muestras de suero normal y diabético con el reactivo B-M. En cambio, difirieron para DMFy sueros (método J-B). No hubo interferencia de triglicéridos aumentados con el reactivo B-M a diferencia de J-B. Se encontró una correlación significativa entre los resultados de F determinados por ambos métodos (P<0,001). Los coeficientes de variación intra e interensayo y la dispersión de los resultados fueron menores para el método B-M que para el J-B. Los VMñESM de F para niños de < 1-6 años y para embarazadas de 2do y 3er trimestre resultaron significativamente menores que los de adultos normales para el método B-M, lo cual no ocurrió para el método J-B. Los VMñESM de pacientes diabéticos, con respecto a adultos normales, fueron significativamente mayores por ambos métodos, pero el incremento%fue mayor (99%) para el método B-M que para el J-B (50%). Todos estos resultados indican que el equipo B-M es adecuado para el valoración de F en suero, provee un estándar de calibración real y confiable y constituye un avance efectivo en la confiabilidad de la valoración retrospectiva de los promedios glucémicos

Valoración de las proteínas glicosiladas del suero como índice retrospectivo del control glucémico / Valoration of serum glycocylate proteins as retrospective index of glycemic control

Las proteínas glicosiladas séricas (PG) reflejan el promedio glucémico de 1-2 semanas previas a la toma de sangre. Su valoración permite determinar el comportamiento de la glucemia en tiempos menores que los necesarios para modificar la HbA1. Los métodos descriptos para valorarlas presentan dificultades técnicas, que los hacen poco adecuados para su empleo rutinario en laboratorios de análisis clíncios. En este trabajo se ensayaron algunas de las modificaciones propuestas por Murtiashaw y col. al método del ácido tiobarbitúrico (ATB). Los resultados obtenidos demostraron: a) interferencia de la glucosa libre: se evita por precipitación de las proteínas; b) interferencias inespecíficas: se eliminaron restando la absordancia inespecífica de las muestras a 500 nm de la absorbancia máxima a 435 nm del cromógeno 5-hidroximetilfurfural (HMF)-ATB; c) hidrólisis: prolongada durante 4,5 h en ácido oxálico (AO) 0,66 N libera alrededor del 50% del HMF total, tiempo de hidrólisis y concentración del AO mayores aumentan el rendimiento de HMF, pero prolongan el ensayo; d) estándar utilizado: se emplearon HMF puro o fructosa. Los valores medios de PG para 104 pacientes normales de la ciudad de La Plata fueron 0,53 nmol HMF/mg proteína (rango 0,38-0,68) y 0,92 (rango 0,60-1,24) para 68 pacientes diabéticos, tipo I y tipo II descompensados. Este método, en las condiciones descriptas, diferencia entre PG de normales y diabéticos descompensados. La técnica es de muy buena repetibilidad y reproductividad, con un bajo costo de reactivos y empleando equipo y reactivos accesibles al laboratorio de análisis clínicos de nuestro medio

Effect of verapamil and trifluoperazine upon glucose-induced calcium distribution within B cells

Empleando la preparación de páncreas de rata perfundido, se estudió la secreción de insulina y la distribución de calcio en la célula B (técnica del piroantimoniato de potasio) en respuesta a distintas concentraciones de glucosa (3.3 y 16.6 mM) solas o asociadas con verapamil o trifluorperazina (TFP). El número total de precipitados de piroantimoniato de calcio (CPP) de las células B, al igual que el de CPP unidos a cada una de sus organelas, fue mayor en los páncreas perfundidos con glucosa 16.6 mM en cada uno de los tiempos estudiados. Al comienzo del estímulo con glucosa 16.6 mM, los CPP se ubicaron predominantemente en el halo claro de los gránulos de secreción, mientras que más tarde aparecieron ubicados en la membrana plasmática. El verapamil y la TFP disminuyeron significativamente la segunda fase de la secreción de insulina desencadenada por la glucosa 16.6 mM, modificando además el patrón de distribución del calcio en las células B. Los mayores cambios consistieron en una disminución del número total de CPP en todos los tiempos de perfusión estudiados y una alteración de su distribución en las diferentes organelas de la célula B. En esta última, lo más destacado fue la disminución inicial del porcentaje de CPP unido a los gránulos y la disminución de los unidos a la membrana plasmática y de las mitocondrias al final de la perfusión. Estos resultados sugieren que durante el estímulo con glucosa, la disponibilidad de calcio libre intracelular es controlada en forma secuencial...

Effect extracellular alkalosis upon calcium distribution within the B cells

En este trabajo se estudió la secreción de insulina y la distribución intracelular del calcio en células B, utilizando la técnica de precipitación con piroantimoniato, en páncreas perfundidos de rata con soluciones de pH 7.4 y 7.8, en presencia de glucosa 3.3 y 16.6 mM. La alcalosis extracelular se usó como agente inhibidor de la secreción de la célula B. Los estudios se realizaron en muestras obtenidas a los 4,6,10 y 20 m de iniciado el estímulo de glucosa. Estos tiempos corresponden al máximo de la primera fase, período refractario, comienzo y parte media de la segunda fase, respectivamente, de la secreción de insulina. La glucosa en concentraciópn de 16.6 mM incrementó el número de precipitados de calcio-piroantimoniato (PCP) así como el número de éstos asociados con diferentes estructuras subcelulares, con respecto a los experimentos con glucosa 3.3 mM. La alcalosis extracelualr disminuyó significativamente tanto la primera como la segunda fase de la respuesta secretoria de las céluals B, al mismo tiempo que afectó la distribución intracelular de los PCP. Durante la primera fase de secreción, estos precipitados aparecían ubicados primordialmente en el halo claro de los gránulos B a pH 7.4, mientras que durante el desarrollo de la segunda fase predominaron asociados con la membrana plasmática. Por el contrario, en los experimentos de alcalosis se encontraron PCP principalmente en el citoplasma durante los primeros minutos del estímulo de glucosa y resultaron prácticamente ausentes...

Quantitative ultrastructural changes induced by glucose in pancreatic B cells

En el presente trabajo se estudian los cambios cuantitativos inducidos por la glucosa en la ultraestructura de las células B provenientes de páncreas de rata perfundidos con 3.3 y 16.6 mmol/1 de glucosa. En presencia de 16.6 mmol/l de glucosa se observó un incremento significativo en el volumen de RER, microtúbulos, mitocondrias, lisosomas y gránulos B, hallándose cambios significativos en el volumen total de la célula B o en tamaño del núcleo, citoplasma y complejo de Golgi. En los páncreas perfundidos con 16.6 mmol/l de glucosa, el número de gránulos secretorios está marcadamente reducido, y su diámetro está aumentado significativamente. Las células B de estos páncreas también presentan un incremento en el número de granos pálidos y de las imágenes de exocitosis. Estos datos sugieren que el incremento en la concentración de la glucosa extracelular produce no solamente la típica curva bifásica de secreción de insulina, sino también cambios cuantitativos significativos en el volumen de las distintas organelas de la célula B. Estas modificaciones ultraestructurales se correlacionan con el efecto de la glucosa sobre el proceso de síntesis y secreción de insulina