Variaciones morfológicas de la glándula submandibular en ratas obesas por acción de glutamato monosódico / Morphological variations of the submandibular gland in obese rats by the action of monosodium glutamate

Este estudio tuvo como objetivo demostrar la existencia de variaciones morfológicas en el tejido conectivo de la glándula submandibular de ratas obesas expuestas a glutamato monosódico (GMS). Se utilizaron 12 ratas Sprague Dawley machos recién nacidas (6 ratas para el grupo 1, control; 6 ratas para el grupo 2 (GMS), 4 mg/g de glutamato monosódico de peso (5 dosis) mantenidas por 16 semanas respectivamente con una dieta y agua ad libitum. En el estudio se realizó un análisis estereológico e histológico, demostrándose una variación en el tejido conectivo presentando una disminución del volúmen glandular, mayor fibrosis, y disminución de adipocitos a nivel periférico siendo reemplazado por tejido rico en colágeno. Los vasos sanguíneos observados a nivel estereológico no presentan mayores cambios en cuanto a volumen, superficie y área.

SUMMARY: This study aims to demonstrate the existence of morphological variations in the connective tissue of the submandibular gland of obese rats exposed to MSG. Twelve male newborn Sprague Dawley rats were used (6 rats for group 1, control; 6 rats for group 2 (MSG), 4 mg/g of monosodium glutamate of weight (5 doses) maintained for 16 weeks respectively with a diet and water ad libitum. In the study, a stereological and histological analysis was carried out, demonstrating a variation in the connective tissue, presenting a decrease in the glandular volume, greater fibrosis, and a decrease in adipocytes at the peripheral level, being replaced by tissue rich in collagen. Blood cells observed at the stereological level do not present major changes in terms of volume, surface and area, but in the histological study greater vascularization is observed.

Vitamin E suppresses aortic ultrastructural alterations induced by toxic doses of monosodium glutamate / La vitamina E suprime las alteraciones ultraestructurales aórticas inducidas por dosis tóxicas de glutamato monosódico

SUMMARY: An association between certain food additives and chronic diseases is reported. Current study determined whether administering toxic doses of the food additive monosodium glutamate (MSG) into rats can induce aortopathy in association with the oxidative stress and inflammatory biomarkers upregulation and whether the effects of MSG overdose can be inhibited by vitamin E. MSG at a dose of (4 mg/kg; orally) that exceeds the average human daily consumption by 1000x was administered daily for 7 days to the rats in the model group. Whereas, rats treated with vitamin E were divided into two groups and given daily doses of MSG plus 100 mg/ kg vitamin E or MSG plus 300 mg/kg vitamin E. On the eighth day, all rats were culled. Using light and electron microscopy examinations, a profound aortic injury in the model group was observed demonstrated by damaged endothelial layer, degenerated smooth muscle cells (SMC) with vacuoles and condensed nuclei, vacuolated cytoplasm, disrupted plasma membrane, interrupted internal elastic lamina, clumped chromatin, and damaged actin and myosin filaments. Vitamin E significantly protected aorta tissue and cells as well as inhibited MSG-induced tissue malondialdehyde (MDA), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α). The highest used vitamin E dosage was more effective. Additionally, a significant correlation was observed between the aortic injury degree and tissue MDA, TNF-α, IL-6, and superoxide dismutase (SOD) levels (p=0.001). Vitamin E effectively protects against aortopathy induced by toxic doses of MSG in rats and inhibits oxidative stress and inflammation.

RESUMEN: Se reporta una asociación entre ciertos aditivos alimentarios y enfermedades crónicas. El objetivo de este estudio fue determinar si la administración de dosis tóxicas del aditivo alimentario glutamato monosódico (MSG) en ratas puede inducir aortopatía en asociación con el estrés oxidativo y la regulación positiva de los biomarcadores inflamatorios y si el efecto de una sobredosis de MSG se puede inhibir con vitamina E. Se administró MSG diariamente durante 7 días una dosis de (4 g/kg; por vía oral) que excede el consumo diario humano promedio, en 1000x a las ratas del grupo modelo. Mientras que las ratas tratadas con vitamina E se dividieron en dos grupos y se administraron dosis diarias de MSG más 100 mg/kg de vitamina E o MSG más 300 mg/kg de vitamina E. Todas las ratas fueron sacrificadas en el octavo día. Usando exámenes de microscopía óptica y electrónica, se observó una lesión aórtica profunda en el grupo modelo demostrada por una capa endotelial dañada, células musculares lisas degeneradas (SMC) con vacuolas y núcleos condensados, citoplasma vacuolado, membrana plasmática rota, lámina elástica interna interrumpida, cromatina agrupada y filamentos de actina y miosina dañados. La vitamina E protegió significativamente el tejido y las células de la aorta, además de inhibir el malondialdehído tisular (MDA) inducido por MSG, la interleucina-6 (IL-6) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). La dosis más alta de vitamina E utilizada fue más efectiva. Además, se observó una correlación significativa entre el grado de lesión aórtica y los niveles tisulares de MDA, TNF-α, IL-6 y superóxido dismutasa (SOD) (p=0,001). La vitamina E efectivamente protege contra la aortopatía inducida por dosis tóxicas de MSG en ratas e inhibe el estrés oxidativo y la inflamación.

Evaluación semicuantitativa de los microelementos del esmalte en un modelo de obesidad inducido por glutamato monosódico en ratas / Semi-quantitative evaluation of enamel microelements in an obesity model induced by monosodium glutamate in rats

RESUMEN: En la actualidad, existen múltiples modelos experimentales de obesidad, unos de ellos es la utilización de glutamato monosódico (GMS), un potenciador del sabor ampliamente utilizado en industria alimentaria. Este GMS ha sido relacionado con obesidad, diabetes, insulino resistencia, así como en alteraciones en múltiples órganos, tales como testículos, riñón e hígado, entre otros. Ha sido reportado el efecto del GMS en estructuras orales, tales como las glándulas salivales, alterando su morfología y función. La relación del efecto del GMS frente a tejidos dentarios no ha sido reportada, siendo esto relevantes debido a la información que proporciona a disciplinas tales como arqueología científica, identificación forense, paleoecología y odontología. El objetivo del estudio fue observar la modificación de los elementos en la superficie dental, en un modelo de obesidad inducida por GMS, en ratas. Se utilizaron 12 ratas neonatas Sprague Dawley machos, divididas en dos grupos según exposición a GMS (Grupo Control y Grupo GMS 1: 4 mg/g peso de GMS, 5 dosis, mantenidas 16 semanas. Fue calculado el índice de masa corporal (IMC) e Índice de Lee, además de ser analizados el porcentaje de masa de los elementos C, O, Na, P, Ca, Fe y K en la superficie dental, mediante análisis semicuantitativo. Los resultados indican que GMS indujo obesidad en las ratas, así como alteraciones en los porcentajes de masa de los elementos en la superficie dental, evidenciándose disminución de Ca, P y O, además de aumentos en C y Fe. Según reportes previos, la obesidad inducida por GMS, causa alteraciones en secreción y composición salival, elemento íntimamente relacionado con la composición del esmalte, lo que vendría a explicar nuestros resultados. Entender la composición superficial del esmalte superficial podría ayudarnos a comprender de mejor manera la relación entre caries dentaria y obesidad.

SUMMARY: Monosodium glutamate (MSG) is a flavor enhancer widely used in the food industry. It has been associated with obesity, diabetes, insulin resistance, as well as alterations in multiple organs, such as testicles, kidney, liver, among others. While its effect on oral structures such as the salivary glands has been reported, the impact on dental tissues has not been described. Since this information is also relevant in fields such as forensic identification, palaeoecology and dentistry, the objective of the study was to observe alterations on the tooth surface in a model of obesity in rats induced by MSG. Twelve neonate male Sprague Dawley rats were used, divided into two groups according to MSG exposure (Control Group and MSG1 Group: 4 mg / g weight of MSG, 5 doses were maintained for 16 weeks. Body mass index (BMI) and Lee's index as well as mass percentage of elements C, O, Na, P, Ca, Fe and K on the tooth surface were evaluated by semi-quantitative analysis. In addition to increases in C and Fe, results indicate that MSG induced obesity and alterations in the percentages of mass on the tooth surface in rats, showing a decrease in Ca, P and O, According to previous reports, MSG induced obesity causes alterations in secretion and salivary composition, an aspect closely related to enamel composition, thus explaining our results. Enhanced knowledge of enamel surface composition may help improve our understanding of the relationship between dental caries and obesity.

Indicadores metabólicos y de estrés oxidativo en ratas con obesidad inducida con glutamato monosódico / Metabolic and oxidative stress markers in rats with monosodium glutamate-induced obesity

Introducción: La obesidad, especialmente la visceral, constituye un factor de riesgo principal para múltiples enfermedades tales como: diabetes Mellitus tipo 2, enfermedades cardiovasculares, aterosclerosis, dislipidemias, enfermedad por hígado graso no alcohólico y cáncer. Se plantea que el estrés oxidativo podría ser el factor causal común de las comorbilidades asociadas a la obesidad. Objetivo: Evaluar el balance prooxidante/antioxidante en ratas con obesidad inducida con glutamato monosódico. Material y Métodos: Ratas Wistar hembras recibieron glutamato monosódico (4 mg/g de peso corporal) para inducir obesidad o NaCl 0,9 por ciento (Controles) subcutáneamente en período neonatal. A los 90 días, se confirmó la obesidad. Se les practicó eutanasia a los 180 días para la obtención de sangre e hígado para la determinación de marcadores bioquímicos. Resultados: Las ratas obesas presentaron niveles incrementados de TAG, AU, insulina e índices HOMA y TyG. Se constataron mayores concentraciones de nitratos y nitritos, productos avanzados de la oxidación de proteínas y productos de oxidación de la 2-desoxirribosa en el ADN en las ratas obesas. Conclusiones: Se concluye que la obesidad inducida con glutamato monosódico reproduce las principales alteraciones metabólicas asociadas a la obesidad visceral humana, dentro de las que se incluye el estrés oxidativo. Este modelo podría ser útil en la evaluación de estrategias terapéuticas para prevenir o disminuir complicaciones asociadas a la obesidad(AU)

Introduction: Obesity, especially visceral, is a major risk factor for several diseases such as Type 2 diabetes mellitus, cardiovascular diseases, atherosclerosis, dyslipidemia, non-alcoholic fatty liver disease, and cancer. Oxidative stress may be a unifying mechanism for the development of major obesity-related comorbidities. Objective: To evaluate the prooxidant-antioxidant balance in monosodium glutamate-induced obesity in Wistar rats (MSG- obese rats). Material and Methods: Female Wistar rats received subcutaneous (sc) injections of monosodium glutamate solution (4 mg/g of body weight) or vehicle (NaCl 0,9 percent; control) to induce obesity during the neonatal period. At 90 days of life, obesity was determined. At 180 days of life, rats were anesthetized and killed to obtain blood and liver samples for the determination of biochemical markers. Results: MSG obese rats presented significantly higher triglycerides, uric acid and insulin levels, as well as elevated HOMA and TyG indexes. Increased concentrations of nitrate and nitrite, 2-deoxyribose oxidation products and advanced oxidation protein products levels were observed in obese rats. Conclusions: Obesity induced by monosodium glutamate reproduces the main metabolic alterations associated with human visceral obesity, among which oxidative stress is included. This model may be useful for the evaluation of therapeutic strategies to prevent or decrease complications associated with obesity(AU)

Monosodium glutamate alters the function and morphology of the parotid gland in Sprague Dawley rats / Glutamato monosódico altera la función y morfología de la glándula parótida en ratas Sprague Dawley

Monosodium glutamate (MSG) is a flavor enhancer widely used in the food industry, with obesogenic properties, in addition to causing alterations in the oral cavity. The aim of the study was to observe the morphofunctional changes in the parotid gland after the administration of MSG in rats. 18 newborn male Sprague Dawley rats were used, divided into three groups (Control group; MSG1 group: 4 mg/g weight of monosodium glutamate, 5 doses, kept for 8 weeks, and MSG2 group: 4 mg/g weight of MSG, 5 doses, kept for 16 weeks). The body mass index (BMI) was calculated, and the salivary flow, pH, a-amylase activity, Na, Cl, K and Ca were analyzed by quantitative analysis. After euthanasia by ketamine/xylazine overdose, parotid volume was analyzed and stereology was performed. MSG administration caused an increase in BMI and a decrease in parotid volume as well as a reduction in salivary flow and pH and an increase in a-amylase activity, also increasing the salivary sodium and chlorine levels. Alterations in the normal stereological parameters of the gland were observed. Exposure to MSG caused morphofunctional alterations at parotid gland.

El glutamato monosódico (MSG), es un potenciador del sabor ampliamente utilizado en la industria alimentaria. Diversos estudios han propuesto la relación entre éste y el desarrollo de obesidad, además de provocar alteraciones en la cavidad oral. El objetivo del estudio fue observar los cambios morfofuncionales a nivel de la glándula parótida, posterior a la administración de MSG en ratas. Se utilizaron 18 ratas neonatas Sprague Dawley machos, divididas en tres grupos según su tiempo de exposición y dosis a MSG (Grupo Control, Grupo MSG1: 4 mg/g peso de glutamato monosódico, 5 dosis, mantenidas 8 semanas, Grupo MSG2: 4 mg/g peso de MSG, 5 dosis, mantenidas 16 semanas. Fue calculado el índice de masa corporal (BMI), además de ser analizado el flujo salival, pH, actividad de α-amilasa, y Na, Cl, K y Ca mediante análisis semicuantitativo. Luego de la eutanasia por sobredosis de ketamina/xilasina, las glándulas parótidas fueron extraídas y analizado su volumen y fueron procesadas para histología, y estudio estereológico. La administración de MSG causó aumento en BMI y disminución del volumen parotídeo, además de disminución del flujo y pH salival, así como aumento en actividad de la a-amilasa, aumentando además los niveles de sodio y cloro salival. Fueron observadas alteraciones a nivel de los parámetros estereológicos normales de la glándula. La exposición a MSG causó alteraciones morfofuncionales a nivel parotídeo, observándose una disminución del volumen de la glándula, acompañado de alteraciones en el adenómero y conductos estriados de la glándula, implicados en la producción, secreción y modificación de la saliva, la cual se vio alterada, en el flujo, pH, y en sus componentes.

Types I and III parotid collagen variations and serum biochemical parameters in obese rats exposed to monosodium glutamate / Variaciones de colágeno parotídeo tipos I y III y parámetros bioquímicos séricos en ratas obesas expuestas a glutamato monosódico

SUMMARY: The objective of this study was to describe the effects of monosodium glutamate on the collagen of the parotid gland in an obesity model. 18 newborn male Sprague Dawley rats were used (first control group; second group of MSG1: 4 mg/g of monosodium glutamate weight, 5 doses, and third group of MSG2: 4 mg/g of monosodium glutamate, 5 doses, maintained for 8 and 16 weeks respectively). The content and type of collagen were analyzed, in addition to the levels of cholesterol, glucose, triglycerides and uric acid. Monosodium glutamate produced an increase in the obesity rates of the MSG2 group, in addition to an increase in blood cholesterol, glucose and uric acid levels compared to the control group. Type III collagen in the MSG2 group showed a statistically significant increase. Monosodium glutamate induced obesity, in addition to an increase in type III collagen fibers.

RESUMEN: El objetivo de este estudio fue describir los efectos del glutamato monosódico sobre el colágeno de la glándula parótida en un modelo de obesidad. Se utilizaron 18 ratas Sprague Dawley machos recién nacidas (primer grupo control; segundo grupo MSG1: 4 mg/g de peso de glutamato monosódico, 5 dosis, y tercer grupo MSG2: 4 mg/g de glutamato monosódico, 5 dosis, mantenidas durante 8 y 16 semanas respectivamente). Se analizó el contenido y el tipo de colágeno, además de los niveles de colesterol, glucosa, triglicéridos y ácido úrico. El glutamato monosódico produjo un aumento en las tasas de obesidad del grupo MSG2, además de un aumento en los niveles de colesterol en sangre, glucosa y ácido úrico en comparación con el grupo control. El colágeno tipo III en el grupo MSG2 mostró un aumento estadísticamente significativo. La obesidad inducida por glutamato monosódico, además de un aumento en las fibras de colágeno tipo III.

Suppression of monosodium glutamate-induced acute kidney injury and renal ultrastructural damage in rats by vitamin E / Supresión de lesiones renales agudas inducidas por glutamato monosódico y daño ultraestructural renal en ratas por vitamina E

Food additives and flavour enhancers used in the food industry are potential health risks. We tested the hypothesis that the food additive and flavour enhancer, monosodium glutamate (MSG), which is the sodium salt of glutamic acid can induce ultrastructural alterations to the kidney, and the antioxidant vitamin E can protect against acute kidney injuries induced by a toxic dose of MSG in a rat model of the disease. The model group of rats received a daily dose of MSG (4 gm/kg) for 7 days, whereas the protective groups were either received a 100 mg/kg vitamin E plus MSG or 300 mg/kg vitamin E plus MSG for 7 days. Rats were then sacrificed on day 8. Transmission and light microscopy images revealed substantial kidney damage induced by MSG in the model group as demonstrated by degenerated epithelial cells with Pyknotic nuclei, swollen mitochondria, damaged brush margins, dilated tubules, and widening of Bowman's space with shrinkage and deformity of some glomeruli. Treatment of the model group with vitamin E showed a substantial protection of kidney tissue and renal ultrastructure by 300 mg/kg vitamin E compared to a partial protection by 100 mg/kg vitamin E. In addition, MSG significantly (p<0.05) increased serum levels of urea and creatinine, which were significantly (p<0.05) decreased with vitamin E. However, for serum creatinine, high doses of vitamin E (300 mg/kg) were more effective than lower doses (100 mg/kg) of vitamin E. These results indicate that vitamin E at 300 mg/kg effectively protects against MSG-induced acute kidney injury in rats.

Los aditivos alimentarios y los potenciadores del sabor utilizados en la industria alimentaria son riesgos potenciales para la salud. Probamos la hipótesis de que el aditivo alimentario y el potenciador del sabor, glutamato monosódico (MSG), la sal sódica del ácido glutámico, puede inducir alteraciones ultraestructurales del riñón, y que las propiedades antioxidantes de la vitamina E, pueden proteger contra las lesiones renales inducidas por una dosis tóxica de MSG en un modelo de rata. El grupo modelo de ratas recibió una dosis diaria de MSG (4 g / kg) durante 7 días, mientras que los grupos protectores recibieron una dosis de 100 mg / kg de vitamina E más MSG o 300 mg / kg de vitamina E más MSG durante 7 días. Las ratas se sacrificaron el día 8. Las imágenes de microscopía óptica y de transmisión revelaron un daño renal sustancial inducido por el MSG en el grupo modelo, como lo demuestran las células epiteliales degeneradas con núcleos picnóticos, mitocondrias hinchadas, bordes dañados, túbulos dilatados y ensanchamiento del espacio de Bowman, además de la deformidad de algunos glomérulos. El tratamiento del grupo modelo con vitamina E mostró una protección sustancial del tejido renal y la ultraestructura renal de 300 mg / kg de vitamina E en comparación con una protección parcial de 100 mg / kg de vitamina E. Además, el MSG aumentó significativamente (p <0,05) en el suero los niveles de urea y creatinina, disminuyeron significativamente (p <0,05) con la vitamina E. Sin embargo, para la creatinina sérica, las dosis altas de vitamina E (300 mg / kg) fueron más efectivas que las dosis más bajas (100 mg / kg) de vitamina E. Estos resultados indican que la vitamina E a 300 mg / kg protege eficazmente contra la lesión renal aguda inducida por MSG en ratas.

L-Glutamato: un aminoácido clave para las funciones sensoriales y metabólicas / L-glutamate: a key amino acid for sensory and metabolic functions

El ácido glutámico como tal o en su forma ionizada L-glutamato (GLU) es uno de los aminoácidos más abundantes en la naturaleza debido a que cumple funciones importantes a nivel celular y sistémico. En el intestino y el hígado, por ejemplo, el GLU constituye fuente de energía y es precursor de moléculas de relevancia biológica. Mientras que en el sistema nervioso central de los mamíferos actúa como neurotransmisor excitatorio, debido a la interacción con receptores específicos distribuidos en el cerebro. Además al GLU se le ha relacionado con la potenciación a corto y largo plazo de la memoria y el aprendizaje. Por otro lado, el consumo de GLU o de su sal monosódica (GMS) como aditivo alimentario genera el gusto umami, palabra japonesa que significa sabroso. El consumo de GMS ha sido considerado seguro por diferentes organizaciones que evalúan la inocuidad de uso de los aditivos alimentarios, razón por la cual han establecido una ingesta diaria admisible (IDA) "no especificada" y lo clasifican como un ingrediente reconocido como seguro o sustancia GRAS (por sus siglas en inglés, Generally Recognized Safe Substance). En esta revisión se presentan los aspectos del metabolismo del GLU, su papel en la degustación de los alimentos y la inocuidad del uso del GMS(AU)

Glutamic acid or its ionic form L-glutamate (GLU) is one of the most abundant amino acids in nature and it plays important functions at the cellular and systemic levels. For instance, in the intestine and liver, GLU is a source of energy and is the precursor of key biological molecules. At the central nervous system of mammals, GLU acts as an excitatory neurotransmitter due to the interaction with specific receptors. In addition, GLU has been related with short- and long-term potentiation, memory and the learning. Furthermore, consumption of GLU or its monosodium salt (monosodium glutamate, MSG) as a food additive is responsible for the umami taste. The consumption of MSG has been considered safe for different agencies responsible for the evaluation of the safe use of food additives, which have establish an Acceptable Daily Intake (ADI) “not specified”, or classified as Generally Recognized Safe Substance (GRAS). This review focuses on important metabolic aspects of GLU and its role in food tasting and MSG safety(AU)

Aceptabilidad de sopas deshidratadas de leguminosas adicionadas de realzadores del sabor (UMAMI) / Acceptability of dehydrated legume soups with the addition of flavor enhancers (UMAMI)

The enhancer effect of glutamate monosodium (MSG) flavor was evaluated and its synergistic action with 5'-ribonucleotides: ionone rib nucleotides 5'-monophosphate (IMP) and guano sine monophosphate (GMP) in dehydrated soups consisting of lentils and peas. Four formulations were developed for both soups: the first was the target with the original level of MSG, the following had different concentrations and mixtures of these enhancers (6 percent MSG; 6 percent MSG and 0.26 percent IMP; 0.6 MSG and 0.12 percent IMP-GMP). A five-.point Graphic Hedonic Scale test was used, where 1 represented the most upset face and 5 represented the happiest face. The most accepted soup was selected by thirty elderly adults. The lentils soup with 0,6 MSG and 0J2 percent IMP-GMP and the pea's soup with 6 percent MSG and 0.26 percent IMP obtained the greatest level of acceptance. So, the effectiveness of the synergistic action between the MSG and 5'-ribonucleotides was demonstrated, because they can improve the acceptance of the evaluated formulation.

Se evaluó el efecto realzador del sabor del glutamato monosódico (GMS) y su acción sinergista con 5'-ribonucleótidos: inosinato monofosfato (IMP) y guanilato monofosfato (GMP), cuando se adicionaron a sopas deshidratadas de lentejas y arvejas. Se elaboraron 4 formulaciones para cada sopa, la primera formulación correspondió al control con su nivel de GMS original, las siguientes formulaciones contaron con distintas concentraciones y mezclas de estos realzadores (6 por ciento GMS; 6 por ciento GMS mas 0,26 por ciento IMP y 0,6 GMS mas 0,12 por ciento IMP-GMP). Se utilizó la evaluación sensorial de Escala Hedónica Gráfica, con una escala de 1 al 5, donde 1: representa "la carita más disgustada" y 5: "la más feliz". Treinta adultos mayores determinaron la formulación más aceptada. La sopa de lentejas con 6 por ciento de GMS mas 0,12 por ciento de IMP-GMP fue la que tuvo mayor aceptación, mientras que para la sopa de arvejas fue aquella que contenía 6 por ciento de GMS más 0,26 por ciento de IMP. Por tanto, se pudo demostrar la efectividad de la acción sinergista entre el GMS y los 5'-ribonucleótidos, al mejorar las aceptación de las formulaciones evaluadas.