Circulating irisin and glucose metabolism in overweight/obese women: effects of alpha-lipoic acid and eicosapentaenoic acid

Irisin is a myokine/adipokine with potential role in obesity and diabetes. The objectives of the present study were to analyse the relationship between irisin and glucose metabolism at baseline and during an oral glucose tolerance test (OGTT) and to determine the effects of eicosapentaenoic acid (EPA) and/or alpha-lipoic acid treatment on irisin production in cultured human adipocytes and in vivo in healthy overweight/obese women following a weight loss program. Seventy-three overweight/obese women followed a 30 % energy-restricted diet supplemented without (control) or with EPA (1.3 g/day), alpha-lipoic acid (0.3 g/day) or both EPA + alpha-lipoic acid (1.3 + 0.3 g/day) during 10 weeks. An OGTT was performed at baseline. Moreover, human adipocytes were treated with EPA (100–200 μM) or alpha-lipoic acid (100–250 μM) during 24 h. At baseline plasma, irisin circulating levels were positively associated with glucose levels; however, serum irisin concentrations were not affected by the increment in blood glucose or insulin during the OGTT. Treatment with alpha-lipoic acid (250 μM) upregulated Fndc5 messenger RNA (mRNA) and irisin secretion in cultured adipocytes. In overweight/obese women, irisin circulating levels decreased significantly after weight loss in all groups, while no additional differences were induced by EPA or alpha-lipoic acid supplementation. Moreover, plasma irisin levels were positively associated with higher glucose concentrations at beginning and at endpoint of the study. The data from the OGTT suggest that glucose is not a direct contributing factor of irisin release. The higher irisin levels observed in overweight/obese conditions could be a protective response of organism to early glucose impairments

El ácido lipoico reduce la ganancia de peso inducida por dieta alta en grasa: efectos sobre el transporte intestinal de azúcares / Lipoic acid prevents body weight gain induced by a high fat diet in rats: Effects on intestinal sugar transport

Several studies have suggested that oxidative stress might cause and aggravate theinflammatory state associated with obesity and could be the link between excessiveweight gain and its related disorders such as insulin resistance and cardiovascular diseases.Thus, antioxidant treatment has been proposed as a therapy to prevent andmanage obesity and associated complications. Therefore, the aim of the present studywas to investigate the effects of supplementation of a standard or high fat diet withthe antioxidant lipoic acid (LA) during 56 days, on body weight gain, adiposity, feedefficiency and intestinal sugar absorption, in male Wistar rats. LA supplementationinduced a lower body weight gain and adipose tissue size in both control or high fatfed rats accompanied by a reduction in food intake. The group fed on a high fat dietand treated with LA (OLIP group) showed a lower body weight gain than its correspondingPair-Fed (PF) group (P<0.05), which received the same amount of foodthan LA-treated animals but with no LA. In fact, LA induced a reduction on feedefficiency and also significantly decreased intestinal α-methylglucoside (α-MG)absorption both in lean and obese rats. These results suggest that the beneficial effectsof dietary supplementation with LA on body weight gain are mediated, at least inpart, by the reduction observed in food intake and feed efficiency. Furthemore, theinhibitory action of LA on intestinal sugar transport could explain in part the lowerfeed efficiency observed in LA-treated animals and therefore, highlighting the beneficialeffects of LA on obesity(AU)

Varios estudios han sugerido que el estresoxidativo podria actuar como desencadenantey agravante del estado inflamatorio asociado ala obesidad y podria ser un potencial nexo deunion entre la excesiva ganancia de peso y lasco-morbilidades asociadas. Asi, se ha propuestoel tratamiento con antioxidantes naturalescomo posible terapia contra el desarrollo deobesidad asi como sus complicaciones asociadas.Por ello, el objeto del presente trabajo fueinvestigar en ratas Wistar macho los efectos dela suplementacion de una dieta estandar o altaen grasa con un antioxidante, el acido lipoico(AL) (0,25g/ 100g de comida) durante 56 diassobre la ganancia de peso corporal, la adiposidad,la eficiencia metabolica y la absorcionintestinal de azucares. La suplementacion de ladieta con AL indujo una menor ganancia depeso corporal y redujo el tamano del tejidoadiposo blanco total, tanto en ratas alimentadascon dieta control como alta en grasa. Ademas,disminuyo la ingesta. La ganancia de pesoen el grupo alimentado con dieta alta en grasay AL fue menor que la de su correspondientegrupo Pair-Fed (P<0,05), el cual recibia lamisma cantidad de comida que los animalestratados con AL pero sin este acido. De hecho,la suplementacion con acido lipoico redujo laeficiencia metabolica y disminuyo significativamentela absorcion intestinal de ƒ¿-metilglucosido(ƒ¿-MG) tanto en ratas control comoobesas. Estos resultados sugieren que los efectosbeneficiosos de la suplementacion de ladieta con AL sobre la ganancia de peso corporalestan mediados, al menos en parte, por lareduccion observada en la ingesta de comida yen la eficiencia metabolica. Ademas, la accioninhibitoria del AL sobre el transporte intestinalde azucares podria explicar, en parte, la menoreficiencia metabolica observada en los animalestratados con AL justificando, por consiguiente,los efectos beneficiosos del AL sobre la obesidad(AU)

Obesidad, inflamación e insulino-resistencia: papel de los ligandos del receptor gp 130 / Obesity, inflammation and insulin resistance: role of gp 130 receptor ligands

La obesidad puede ser considerada como una patología inflamatoria crónica de bajo grado, caracterizada por una elevación de los niveles plasmáticos de citoquinas proinflamatorias como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-alpha), y proteínas reactantes de fase aguda como la proteína C reactiva. En este contexto, algunas de las citoquinas de la familia de interleuquina (IL-6) han sido también implicadas en el proceso inflamatorio asociado a obesidad y enfermedades relacionadas. Además de IL-6, pertenecen a esta familia citoquinas como IL-11, ciliary neurotrophic factor (CNTF), cardiotrophin-1 (CT-1), cardiotrophin- like cytokine (CLC), leukemia inhibitory factor (LIF) y oncostatin M (OsM). Todas ellas ejercen sus acciones biológicas mediante la interacción con un complejo receptor del que forma parte una molécula glicoproteica transductora de la señal denominada glicoproteína 130 (gp130), por lo que también se denominan citoquinas gp130. Sin embargo, su papel en obesidad y sus complicaciones es controvertido; así, mientras que algunas han sido implicadas en el desarrollo de obesidad y enfermedades relacionadas como enfermedad hepática, insulino-resistencia y patología cardiovascular, otros estudios han llevado a proponer a los ligandos del receptor gp130 como potenciales agentes terapéuticos para el tratamiento de la obesidad y sus patologías asociadas. De hecho, el tratamiento con CNTF ha demostrado ser efectivo en la reducción del peso corporal, promoviendo la inhibición de la ingesta, la activación del gasto energético y la sensibilidad a la insulina. En esta revisión se analiza el potencial terapéutico de algunas de las citoquinas ligando del receptor gp130 en procesos de obesidad y enfermedades relacionadas (AU)

Obesity can be considered as a low grade inflammatory disease, characterized by increased plasma levels of proinflammatory cytokines such as tumoral necrosis factor- alpha (TNF- alpha), and acute phase reactant proteins like C-reactive protein. In this context, some cytokines of the interleukin-6 (IL-6) family have been involved in the inflammatory processes associated to obesity. In addition to IL-6, the IL-6 cytokine family includes IL-11, ciliary neurotrophic factor (cntf), cardiotrophin-1 (CT-1), cardiotrophin-like cytokine (CLC), leukemia inhibitory factor (LIF) y Oncostatin M (OsM). These proteins are also known as gp130 cytokines because all of them exert their action via the glycoprotein 130 (gp130) as a common transducer protein within their functional receptor complexes. However, their role in obesity and related disorders is controversial; thus, whereas some studies have described the involvement of gp130 cytokines in the development of obesity and its related cluster of pathophysiologic conditions like insulin-resistance, fatty liver and cardiovascular diseases, other trials have proposed the gp130 receptor ligands as therapeutic targets in the treatment of obesity and its related disorders. In fact, CNTF treatment has demonstrated to be effective in the reduction of body weight, by promoting the inhibition of food intake and the activation of the energy expenditure, together with an improvement of insulin sensitivity. This review analyzes the potential therapeutic role of some of the gp130 ligands in obesity and related diseases (AU)

Influencia del polimorfismo -866 G/A del gen de la UCP2 en población infantil obesa / Influence of the -866g/a polymorphism of the ucp2 gene on an obese pediatric population

OBJETIVO: En el presente estudio se pretende evaluar la prevalencia de la mutación -866 G/A del gen de la UCP2 y conocer su influencia sobre el fenotipo de los niños (11- 12 años) navarros obesos. ANTECEDENTES Y ÁMBITO DEL ESTUDIO: La obesidad es una enfermedad de origen multifactorial, que puede estar relacionada con la presencia de mutaciones y polimorfismos en diversos genes candidatos. El gen de la proteína desacoplante UCP2 es uno de los más estudiados en relación con la obesidad porque parece participar en el control de la composición corporal y de diversos procesos metabólicos. Se han descrito tres polimorfismos en este gen: una inserción/deleción de 45 nucleótidos, un cambio del nucleótido guanina por adenina en la posición -866 y otro que origina un reemplazo de alanina por valina en el aminoácido 55. Según diferentes estudios, el alelo - 866G está relacionado con un mayor riesgo de desarrollar obesidad, aunque en la literatura aparecen resultados contradictorios en cuanto a esta asociación. SUJETOS: El estudio se llevó a cabo en 125 niños (52% varones) obesos de 11-12 años de edad, seleccionados a través de los Servicios de Endocrinología Pediátrica de la Clínica Universitaria y del Hospital Virgen del Camino (Pamplona), obteniendo el consentimiento informado de acuerdo con la declaración de Helsinki. INTERVENCIONES: Tras verificar el cumplimiento de los criterios de inclusión se tomaron medidas antropométricas (peso, talla, IMC, pliegue tricipital y subescapular) y se determinó el porcentaje de masa grasa por medio de impedancia bioeléctrica. Además se midieron los niveles plasmáticos de colesterol total, glucosa, insulina y leptina. Se procedió también a la extracción del ADN de las células sanguíneas de la serie blanca para determinar el genotipo mediante la técnica de PCR seguida de una digestión con BstUI y posterior visualización en un gel de agarosa con un 2% de bromuro de etidio. RESULTADOS: El análisis genético reveló una frecuencia del alelo A de 0,404, con un porcentaje de individuos G/G, G/A, y A/A del 40,0%, 39,2% y 20,8%, respectivamente. Los portadores del alelo A presentaron un valor significativamente mayor de la suma de los pliegues tricipital y subescapular (p=0,034). No se observaron diferencias significativas entre los sujetos mutados y los no mutados en cuanto a las variables bioquímicas estudiadas. CONCLUSIONES: Los sujetos portadores del polimorfismo presentan valores más altos para los pliegues tricipital y subescapular frente a los no mutados lo que podría indicar una relación entre la presencia del alelo A en niños obesos y niveles mayores de grasa subcutánea (AU)

OBJECTIVE: In the present study, our objectives were to evaluate the prevalence of -866G/A mutation of UCP2 gene and to study its influence on the phenotype of obese children (11-12 years old) from Navarra. BACKGROUND AND STUDY SETTING: Obesity is a disease with a multifactorial origin that may related be to the presence of mutations and polymorphisms in several candidate genes. The gene of the uncoupling protein UCP2 is one of the most studied ones in relation to obesity because it seems to participate in body composition and several metabolic processes control. Three polymorphisms have been described for this gene: an insertion/ deletion of 45 nucleotides, a nucleotide change of guanine for adenine in -866 position, an another change that replaces alanine for valine at amino acid position 55. According to several studies, the -866G allele is related to an increased risk of developing obesity, although the results are contradictory about this association in the literature. SUBJECTS: The study was carried out on 125 obese children (52% male), aged 11-12 years, selected through the Pediatric Endocrinology Departments of Clínica Universitaria and Hospital Virgen del Camino of Pamplona (Spain), the reported results on this association are contradictory. INTERVENTIONS: After checking the inclusion criteria, anthropometrical data (weight, height, BMI, tricipitaland subscapular skinfolds) were taken, and the percentage of fat mass was measured by bioelectrical impedance. Besides, plasma levels of total cholesterol, glucose, insulin,and leptin were measured. DNA was extracted from white blood cells to determine the genotype by PCR technique followed by BstUI digestion and furthervisualization in agarose gel with 2% ethidium bromide. RESULTS: The genetic analysis revealed a 0.404 frequency of the allele A, with a percentage of individuals G/G, G/A, and A/A of 40.0%, 39.2%, and 20.8%, respectively. Carriers of the A allele had a significantly higher sum of tricipital and subscapular folds (p = 0.034). No significant differences between mutant and non-mutant subjects with regard to the studied biochemical variables were observed. CONCLUSIONS: Subjects carrying the polymorphism present higher values of tricipital and subscapular skinfolds as compared to non-mutant subjects, which may indicate a relationship between the presence of the A allele in obese children and higher amounts of subcutaneous fat (AU)

Avances en nutrición molecular: nutrigenómica y/o nutrigenética / Advances in molecular nutrition: nutrigenomics and/or nutrigenetics

La aplicación de las técnicas de la biología molecular y el éxito del Proyecto Genoma Humano ha abierto una nueva era tanto en Medicina como en Nutrición. Hasta la fecha, al menos, 1.000 genes humanos causantes de enfermedades han sido identificados y parcialmente caracterizados, el 97% de los cuales sabemos ahora que son causantes de enfermedades monogénicas. Sin embargo, otras patologías como la obesidad, enfermedad cardiovascular, diabetes, cáncer se deben a complejas interacciones entre diversos genes y factores ambientales. A pesar de los numerosos estudios de asociación, más de 600 publicados desde 2002, la base molecular de las enfermedades crónicas es todavía incierta. La información sobre polimorfismos de nucleótidos y mapas de haplotipos son recursos adicionales para identificar genes involucrados en enfermedades. El desarrollo genómico se aproxima, sin embargo, no se conocen con precisión algunos componentes de la dieta y sus mecanismos, que influyen de forma importante en la expresión de la información genética y en las alteraciones patológicas. La industria alimentaria tiene la oportunidad de utilizar los componentes bioactivos de los alimentos para mejorar la salud y evitar las enfermedades teniendo en cuenta la constitución genética de los consumidores. Esta nueva era de la nutrición molecular "interacciones genes-nutrientes" puede crecer en diversas direcciones, aunque hay dos esenciales. De una parte, el estudio de la influencia de los nutrientes sobre la expresión de genes (nutrigenómica) y de otra conocer la influencia de las variaciones genéticas en la respuesta del organismo a los nutrientes (nutrigenética) (AU)

The application of molecular biology techniques and the success of the Human Genome Project have opened a new era for both Medicine and Nutrition. To date, at least 1,000 human genes causing disease have been identified and partially characterized, 97% of which we now know that are the cause of monogenic diseases. However, other diseases such as obesity, cardiovascular disease, diabetes, and cancer are due to complex interactions between several genes and environmental factors. In spite of the many association studies, over 600 published since 2002, the molecular base of chronic diseases is still uncertain. Information about nucleotide polymorphisms and haplotypes maps is an additional resource for identifying genes implicated in diseases. Genomic development gets close, however we frequently do not accurately know the dietary components and their mechanisms that importantly influence on genetic information expression and its pathologic impairments. The food industry has the opportunity for utilizing the bioactive components of foods to improve health and prevent diseases while considering the consumers' genetic constitution. This new era of molecular nutrition "gene-nutrient interactions" may evolve in several ways, although two of them are essential. On the one hand, the study of the influence of nutrients on gene expression (nutrigenomics) and, on the other hand, to know the influence of genetic variations in the organism response to nutrients (nutrigenetics) (AU)

Efecto de los prebióticos sobre el metabolismo lipídico / Effect of prebiotics on lipid metabolism

Los prebióticos se definieron en 1995 como ingredientes alimentarios no digeribles que afectan de manera beneficiosa al hospedador estimulando el crecimiento o la actividad de una o varias bacterias del colon, y por tanto mejoran la salud. Se ha mostrado que la proliferación de bacterias determinadas mediante la fermentación de hidratos de carbono no digeribles, puede inhibir la colonización del intestino por patógenos, ejerciendo un efecto protector hacia los desordenes intestinales agudos o crónicos. La fermentación de los prebióticos puede promover algunas funciones fisiológicas específicas a través de la liberación de metabolitos de las bacterias en especial los ácidos grasos de cadena corta (acetato, propionato, butirato, lactato, etc.) al lumen intestinal. Los ácidos grasos de cadena corta pueden actuar directa o indirectamente (mediante la modificación del pH) sobre las células intestinales y pueden participar en el control de varios procesos como la proliferación mucosal, la inflamación, la carcinogénesis colorrectal, la absorción de minerales y la eliminación de compuestos nitrogenados. Curiosamente, numerosos trabajos también apuntan la posibilidad de que los prebióticos puedan ejercer efectos fisiológicos sistémicos que están relacionados con efectos beneficiosos sobre el metabolismo lipídico y diversos factores de riesgo de enfermedad cardiovascular (AU)

Prebiotics were defined in 1995 as non-digestible food ingredients beneficially affecting the host by stimulating the growth and/or activity of one or more bacteria in the colon, thus improving health. The proliferation of certain bacteria by fermentation of non-digestible carbohydrates has been shown to be able to inhibit the colonization of the intestine by pathogens, thus giving a protective effect vis-à-vis acute or chronic intestinal disorders. The fermentation of prebiotics may promote some specific physiological functions through the release of metabolites from the bacteria, especially short chain fatty acids (acetate, propionate, butyrate, lactate, etc.) into the lumen of the intestine. Short chain fatty acids may act directly or indirectly (by modifying the pH) on intestinal cells and may be involved in the control of various processes such as the proliferation of mucosa, inflammation, colorectal carcinogenesis, mineral absorption and the elimination of nitrogenated compounds. Curiously, numerous papers have hinted at the possibility that prebiotics may have systemic physiological effects that are related to beneficial effects on lipid metabolism and various cardiovascular risk factors (AU)