Efecto de la administración de fructosa a ratas (Rattus norvegicus) normales sobre el metabolismo de glucosa en el páncreas endocrino

2008 ◽  
Author(s):  
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Bárbara Maiztegui

El objetivo de la tesis es: a) profundizar el conocimiento de los mecanismos que regulan la expresión génica y proteica de la HQ y GQ y su actividad, en islotes pancreáticos de ratas Wistar normales y con IR inducida por administración de dieta rica en fructosa (DRF); b) correlacionar los cambios registrados en dichas funciones con los ocurridos en en la secreción de insulina y metabolismo insular de glucosa y en la masa de células ß pancreáticas y c) verificar la posible participación de estas enzimas en el proceso de adaptación a la mayor demanda de insulina inducida por la IR manteniendo la normoglucemia o su fracaso con aparición de intolerancia a la glucosa y diabetes tipo 2. Para ello se utilizaron ratas Wistar macho normales de 180-200 gramos de peso corporal divididas en dos grupos: un grupo control y otro al que se le administró fructosa al 10% en el agua de bebida durante 21 días. En ambos grupos experimentales se midió el contenido de glucosa, insulina y triglicéridos en sangre; también se aislaron islotes pancreáticos para estudiar secreción de insulina, metabolismo insular de glucosa y actividad, expresión génica y proteica de HQ y GQ. Los resultados obtenidos muestran que las ratas normales alimentadas con DRF presentaron glucemias dentro del rango normal, hipertrigliceridemia, hiperinsulinemia e intolerancia a la glucosa. Estos valores junto al aumento de la relación insulina /glucosa, del índice de IR (HOMA-R, Homeostasis Model Assessment) y de la función ß (HOMA-ß), sugieren la existencia en estos animales de un cuadro de IR parcialmente compensada. Ante la mayor demanda de insulina consecutiva a la IR, los islotes de Langerhans experimentaron cambios funcionales y morfológicos tendientes a compensar dicha demanda y mantener la homeostasis de la glucosa dentro del rango normal. Estos cambios incluyeron un aumento significativo del metabolismo insular de glucosa debido a una mayor actividad de la GQ insular. Este incremento de la actividad de la GQ se debió a la participación simultánea de varios mecanismos: traslocación de la GQ hacia el citoplasma (forma activa de la enzima) y aumento de su expresión proteica. Esta última debida a modificaciones postranscripcionales de la enzima ya que no registramos cambios en su ARNm. Por el contrario, no se observaron modificaciones ni en la actividad ni en la expresión de la HQ. El aumento del metabolismo insular de glucosa condicionó la mayor secreción de insulina en respuesta a la glucosa observada tanto in vivo (hiperinsulinemia), como in vitro (mayor liberación de insulina en respuesta a la glucosa). En el desarrollo de este proceso de adaptación insular modificaciones en la actividad y expresión de la GQ desempeñarían un papel esencial. Cabe destacar que estos resultados demuestran por primera vez que la GQ puede experimentar cambios no solo de actividad sino también de expresión in vivo en ausencia de hiperglucemias muy marcadas. Los cambios registrados sólo lograron una adaptación parcial a la mayor demanda de insulina, tal como lo demuestra la aparición de una tolerancia a la glucosa alterada. Esta falta de adaptación completa probablemente se debió a la disminución registrada en la masa de células ß, hecho también demostrado por primera vez en este modelo de IR inducido por administración de DRF. Estos resultados demuestran que en situaciones similares a las observadas en personas con riesgo de desarrollar diabetes tipo 2, la GQ jugaría un papel crucial en la adaptación funcional del islote pancreático para mantener la homeostasis de la glucemia, sugiriendo que una falla de la enzima en dicho proceso conduciría al desarrollo de diabetes. La similitud de cambios funcionales y morfológicos observados en la tolerancia a la glucosa y en la diabetes tipo 2 humana y en nuestro modelo experimental, sugieren la utilidad de este último para estudiar la patogenia de esta forma de diabetes y ensayar estrategias terapéuticas para su prevención y tratamiento. El modelo también sería útil para verificar la posible participación de la GQ en la secuencia temporal de los cambios experimentados en la función y masa de las células ß en las diferentes etapas evolutivas que llevan al desarrollo y progresión de la diabetes.

2014 ◽  
Vol 50 (2) ◽  
pp. 251-256
Author(s):  
Igor Vivian de Almeida ◽  
Giovana Domingues ◽  
Lilian Capelari Soares ◽  
Elisângela Düsman ◽  
Veronica Elisa Pimenta Vicentini

Flunitrazepam (FNZ) is a sedative benzodiazepine prescribed for the short-term treatment of insomnia. However, there are concerns regarding possible carcinogenic or genotoxic effects of this medicine. Thus, the aim of this study was to evaluate the cytotoxic, clastogenic and aneugenic effects of FNZ in hepatoma cells from Rattus norvegicus (HTC) in vitro and in bone marrow cells of Wistar rats in vivo. These effects were examined in vitro following treatment with 0.2, 1.0, 5.0 or 10 μg/mL FNZ using a micronucleus test with a cytokinesis block or in vivo using a chromosomal aberration test following treatment with 7, 15 or 30 μg/mL/kg body weight. The results showed that the benzodiazepine concentrations tested were not cytotoxic, aneugenic or clastogenic. However, considering the adverse effects of using this benzodiazepine, more studies are required.


2009 ◽  
Vol 160 (5) ◽  
pp. 785-790 ◽  
Author(s):  
Eirini Maratou ◽  
Dimitrios J Hadjidakis ◽  
Anastasios Kollias ◽  
Katerina Tsegka ◽  
Melpomeni Peppa ◽  
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ObjectiveAlthough clinical hypothyroidism (HO) is associated with insulin resistance, there is no information on insulin action in subclinical hypothyroidism (SHO).Design and methodsTo investigate this, we assessed the sensitivity of glucose metabolism to insulin both in vivo (by an oral glucose tolerance test) and in vitro (by measuring insulin-stimulated rates of glucose transport in isolated monocytes with flow cytometry) in 21 euthyroid subjects (EU), 12 patients with HO, and 13 patients with SHO.ResultsAll three groups had comparable plasma glucose levels, with the HO and SHO having higher plasma insulin than the EU (P<0.05). Homeostasis model assessment index was increased in HO (1.97±0.22) and SHO (1.99±0.13) versus EU (1.27±0.16, P<0.05), while Matsuda index was decreased in HO (3.89±0.36) and SHO (4.26±0.48) versus EU (7.76±0.87, P<0.001), suggesting insulin resistance in both fasting and post-glucose state. At 100 μU/ml insulin: i) GLUT4 levels on the monocyte plasma membrane were decreased in both HO (215±19 mean fluorescence intensity, MFI) and SHO (218±24 MFI) versus EU (270±25 MFI, P=0.03 and 0.04 respectively), and ii) glucose transport rates in monocytes from HO (481±30 MFI) and SHO (462±19 MFI) were decreased versus EU (571±15 MFI, P=0.04 and 0.004 respectively).ConclusionsIn patients with HO and SHO: i) insulin resistance was comparable; ii) insulin-stimulated rates of glucose transport in isolated monocytes were decreased due to impaired translocation of GLUT4 glucose transporters on the plasma membrane; iii) these findings could justify the increased risk for insulin resistance-associated disorders, such as cardiovascular disease, observed in patients with HO or SHO.


2021 ◽  
Author(s):  
Heera Ram ◽  
Pramod Kumar ◽  
Ashok Purohit ◽  
Priya Kashyap ◽  
Suresh Kumar ◽  
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Abstract Context: Withania coagulans (Stocks) Dunal fruits are used in the therapeutics of several ailments due to possessing of potent phytoconstituents which is also used traditionally for curing the diabetes. Objective: The present study was assessing the amelioration potential of the phytochemicals of an ethanol fruit extract of Withania coagulans (Stocks) Dunal in the HOMA (Homeostatic model assessment) indices and pancreatic endocrinal tissues by inhibition of DPP-4 and antioxidants activities.Material and methods: The identification of phytoconstituents of the test extract was performed by LCMS. Further, assessments of in-vitro, in-vivo and in-silico were achieved by following standard methods. In-vivo studies were conducted on type-2 diabetic ratsResults: The chosen extract inhibited DPP-4 activity by 63.2% in an in vitro assay as well as significantly inhibit serum DPP-4 levels. Accordingly, the administration of the ethanol fruit extract resulted in a significant (𝑃≤ 0.001) alterations in the lipid profile, antioxidant levels, and HOMA indices. Moreover, pancreatic endocrinal tissues (islet of Langerhans) appeared to have the restoration of normal histoarchitecture as evidenced by increased cellular mass. Molecular docking (Protein - ligands) of identified phytoconstituents with DPP-4 (target enzyme) shown incredibly low binding energy (Kcal/mol) as required for ideal interactions. ADMET analysis of the pharmacokinetics of the identified phytoconstituents indicated an ideal profile as per Lipinski laws. Conclusion: It can be concluded that the phytoconstituents of an ethanol fruit extract of Withania coagulans have the potential to inhibit DPP-4 which result in improved glucose homeostasis and restoration of pancreatic endocrinal tissues in type-2 diabetic rats.


2020 ◽  
Author(s):  
Heera Ram ◽  
Pramod Kumar ◽  
Ashok Purohit ◽  
Priya Kashyap ◽  
Suresh Kumar ◽  
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Abstract Context: Withania coagulans (Stocks) Dunal fruits are used in the therapeutics of several ailments due to possessing of potent phytoconstituents which is also used traditionally for curing the diabetes. Objective: The present study was assessing the amelioration potential of the phytochemicals of an ethanol fruit extract of Withania coagulans (Stocks) Dunal in the HOMA (Homeostatic model assessment) indices and pancreatic endocrinal tissues by inhibition of DPP-4 and antioxidants activities.Material and methods: The identification of phytoconstituents of phytochemicals of the test extract was performed by LCMS. Further, assessments of in-vitro, in-vivo and in-silico were achieved by following standard methods. In-vivo studies were conducted on type-2 diabetic ratsResults: The chosen extract inhibited DPP-4 activity by 63.2% in an in vitro assay. Accordingly, the administration of the ethanol fruit extract resulted in a significant (𝑃≤ 0.001) alterations in the lipid profile, antioxidant levels, and HOMA indices. Moreover, pancreatic endocrinal tissues (islet of Langerhans) appeared to have the restoration of normal histoarchitecture as evidenced by increased cellular mass. Molecular docking (Protein - ligands) of identified phytoconstituents with DPP-4 (target enzyme) shown incredibly low binding energy (Kcal/mol) as required for ideal interactions. ADMET analysis of the pharmacokinetics of the identified phytoconstituents indicated an ideal profile as per Lipinski laws. Conclusion: It can be concluded that the phytoconstituents of an ethanol fruit extract of Withania coagulans have the potential to inhibit DPP-4 which result in improved glucose homeostasis and restoration of pancreatic endocrinal tissues in type-2 diabetic rats.


2020 ◽  
Vol 128 (S1) ◽  
pp. 7-22
Author(s):  
Juan Bautista De Sanctis ◽  
Alexis García ◽  
Jenny Garmendia ◽  
Dolores Moreno ◽  
Marian Hajduch ◽  
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Keyword(s):  

Al final del 2019, un nuevo patógeno, el coronavirus SARS-CoV2, fue identificado. El virus ha infectado a más de 30 millones de personas en el mundo entero con una letalidad cercana al 5 %. El SARS-CoV2 es un ARN virus. El genoma viral contiene 29 891 nucleótidos que codifican para 9 889 aminoácidos; 5´-replicasa (orf1/ab), cuatro proteínas estructurales principales [espiga (S)-Envoltura (E)-Membrana (M)-Nucleocápside (N)] y las proteínas de la región terminal ORF. Los microARN (miARN) son potentes reguladores pos-transcripcionales de la expresión génica y por ende pueden controlar la infección y replicación viral. Estudios in silico y bioinformática revelaron los miARN del huésped que afectan la replicación viral (15b-5p, 15a-5p, 197-5p, 548c-5p, 548d-5p, 409-3p, 30b-5p, 505-3p). Además hay miRNA virales que son compartidos con el hospedero, (8066, 5197, 3611, 3934-3p, 1307-3p, 3691-3p, 1468-5p) y son importantes en la infección por SARS-CoV2. Aún cuando esas moléculas deben ser validadas en estudios in vitro e in vivo, hay un alto potencial terapéutico involucrado que ya ha sido propuesto y usado en otras infecciones virales. Más estudios de los mecanismos moleculares de esta compleja infección viral son necesarios para entender la patogénesis viral.


2020 ◽  
Author(s):  
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Daniel Ernesto Rensetti
Keyword(s):  
Qrt Pcr ◽  

El alfaherpesvirus bovino 5 (BoHV5) es el agente etiológico de la meningoencefalitis no supurativa en terneros, causal de brotes fatales frecuentes en Argentina y Brasil y cuya patogenia aún no ha sido completamente esclarecida. Este virus está estrechamente relacionado con el alfaherpesvirus bovino 1 (BoHV1), el cual causa enfermedades respiratorias, abortos, trastornos genitales y, ocasionalmente, encefalitis en el ganado. Aunque ambos virus son neurotrópicos y comparten propiedades biológicas similares, se desconoce el motivo por el cual estos BoHV difieren en su capacidad para causar enfermedades neurológicas. Con el objeto de estudiar diversos aspectos de la neuropatogénesis del BoHV5 y comparar los hallazgos con BoHV1, se obtuvieron muestras de tejido neural de terneros inoculados intranasalmente con BoHV1 y BoHV5 durante la infección aguda, la latencia y la reactivación. Se determinó la distribución del genoma de ambos virus en sistema nervioso observándose que en la infección aguda, la distribución de BoHV1 es más amplia que la de BoHV5, mientras que durante la latencia y reactivación sólo el genoma de BoHV5 está presente en este tejido. También se analizó la expresión de genes virales representativos de la cinética inmediata temprana (IE), temprana (E) y tardía (L) en los distintos estadios de infección. No se detectó expresión génica viral en tejido nervioso durante la infección aguda de terneros infectados con BoHV1 o BoHV5. En terneros latentemente infectados con BoHV5 se detectó la expresión del gen TK en todos los sectores del sistema nervioso central evaluados y se detectaron genes L en la corteza cerebral y en ganglio trigémino (GT) durante la latencia de BoHV5 y BoHV1, respectivamente, lo cual permite asumir que en este estadio existe cierto nivel de expresión de genes IE que iniciarían la cascada de expresión génica. Durante la etapa de reactivación no se detectó la expresión de genes IE o E en tejido nervioso de bovinos infectados. En esta etapa se detectó la expresión de genes L, gD de BoHV1 y gB de BoHV5. Esto sugiere que la expresión de genes L es un evento clave para que se logre la infección productiva en esta etapa. Por otro lado se evaluaron las variaciones en los niveles de expresión de los receptores tipo toll (TLR) en diferentes regiones del SNC bovino. En general, los resultados de este estudio demostraron que la infección del sistema nervioso por los BoHV estimuló la expresión de los TLR3, TLR7 y TLR8 y no modificó significativamente la expresión de TLR9, y fue posible determinar que la magnitud en la variación de la expresión de los TLR se correlaciona con las manifestaciones clínicas que se pueden observar en cada etapa del ciclo infeccioso de los BoHV. Por otro lado, se analizaron los niveles de expresión de ARNm de ciclinas mediante qRT-PCR, observandose que existen diferencias notables en la modulación de la expresión de ciclinas por BoHV1 y BoHV5, particularmente en GT, el sitio principal de latencia de los alfaherpesvirus. En este trabajo se evaluó la presencia de linfocitos CD8+ citotóxicos mediante inmunohistoquímica y se determinó la expresión de perforina y granzimas en el tejido nervioso. No se detectó una presencia abundante de linfocitos T CD8+. Estos fueron más evidentes durante la infección aguda por BoHV1 y menos evidentes en el GT de los bovinos infectados con BoHV5. Del mismo modo, la ausencia de expresión de perforina y granzimas durante la infección aguda facilitaría la diseminación viral en el tejido nervioso. Durante la latencia de BoHV5, fue posible determinar la expresión de granzima B, lo cual sugiere que antígenos virales mantendrían activos a los linfocitos citotóxicos durante esta etapa. Por último, se analizó la capacidad de BoHV5 para inducir apoptosis en cultivos celulares y en tejido nervioso. Pudiendose observar que BoHV1 tendría más capacidad para inducir apoptosis in vitro e in vivo. Los cambios apoptóticos se corresponden con la capacidad de replicación de las cepas de BoHV1 y BoHV5. En este estudio se demostró que la reactivación molecular espontánea puede ser un evento frecuente en las infecciones por ambos alfaherpesvirus. Se detectó una regulación positiva significativa de todos los TLR después de la infección primaria de los tejidos neurales por ambos BoHV, a excepción de TLR9 que no demostró variaciones significativas. Las diferencias notables en los niveles de ARNm de TLR durante la infección aguda y la reactivación proporcionan evidencia de que la respuesta inmune innata puede estar involucrada en los resultados clínicos observados en cada etapa. Se observaron también, diferencias marcadas entre la inducción in vitro de apoptosis por las cepas BoHV1 Cooper y BoHV5 97/613. Se demostró una asociación entre la magnitud de la replicación de los BoHV y la inducción de apoptosis en el GT. Por otro lado se demostró por primera vez la modulación de BoHV5 sobre la expresión de ciclinas en los tejidos neurales de su hospedador natural. Estos hallazgos sugieren que la inducción de apoptosis y la respuesta inmune innata orquestan el resultado final de la infección por alfaherpesvirus del sistema nervioso bovino.


2020 ◽  
Vol 16 (13) ◽  
pp. 1230-1244
Author(s):  
Heera Ram ◽  
Noopur Jaipal ◽  
Pramod Kumar ◽  
Purbajyoti Deka ◽  
Shivani Kumar ◽  
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Background: Insulin resistance causes decreased uptake of glucose which promotes the susceptibility of type 2 associated neurological impairments. Methods: The study was aimed to evaluate the inhibition potential of the ethanolic extract of Prosopis cineraria (EPC) pods against DPP-4 and cholinesterase enzymes by in-vitro, in-vivo and in-silico assessments. The present study consists of in vivo studies on a diabetes-induced rat model by HOMA (Homeostasis model assessment) and related parameters, in vitro studies through the DPP-4 enzyme assay and cholinesterase assays using Ellman’s reaction. The in-silico studies were conducted by the molecular docking of Cinerin C with targeted enzymes. The phytochemical characterization of the extract was demonstrated through LCMS studies. The antioxidant studies on the extract were performed by FRAP and TEAC assays. Results: The extract showed 64.8% maximum inhibition of DPP-4, 34.91% inhibition of AChE and 74.35% inhibition of BuChE. The antioxidant capacity of the extract was observed to be 847.81±16.25μM Fe2+ equivalent in the FRAP assay and 0.40 ± 0.08 mmol/l of Trolox equivalent in the TEAC assay. The in vivo study showed competent glycaemic control against significant HOMA IR (1.5), HOMA % β (26.5) and HOMA % S (68.8) as well as pancreatic cell mass proliferation. The insilico analysis also revealed positive interactions of Cinerin C with targeted enzymes (DPP4 and cholinesterase). Conclusion: It can be concluded that the phytoconstituents of Prosopis cineraria pod extract can be significantly considered in neuropharmacology to resolve insulin resistance-induced neurological complications as it showed inhibition against DPP-4, AChE and BuChE target enzymes.


2021 ◽  
Vol 18 (1) ◽  
Author(s):  
Heera Ram ◽  
Pramod Kumar ◽  
Ashok Purohit ◽  
Priya Kashyap ◽  
Suresh Kumar ◽  
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Abstract Context Withania coagulans (Stocks) Dunal fruits are used in the therapeutics of several ailments due to possessing of potent phytoconstituents which is also used traditionally for curing the diabetes. Objective The present study was assessing the amelioration potential of the phytochemicals of an ethanol fruit extract of W. coagulans (Stocks) Dunal in the HOMA (Homeostatic model assessment) indices and pancreatic endocrinal tissues by inhibition of DPP-4 and antioxidants activities. Material and methods The identification of phytoconstituents of the test extract was performed by LCMS. Further, assessments of in-vitro, in-vivo and in-silico were achieved by following standard methods. In-vivo studies were conducted on type-2 diabetic rats. Results The chosen extract inhibited DPP-4 activity by 63.2% in an in vitro assay as well as significantly inhibit serum DPP-4 levels. Accordingly, the administration of the ethanol fruit extract resulted in a significant (P ≤ 0.001) alterations in the lipid profile, antioxidant levels, and HOMA indices. Moreover, pancreatic endocrinal tissues (islet of Langerhans) appeared to have the restoration of normal histoarchitecture as evidenced by increased cellular mass. Molecular docking (Protein-ligands) of identified phytoconstituents with DPP-4 (target enzyme) shown incredibly low binding energy (Kcal/mol) as required for ideal interactions. ADMET analysis of the pharmacokinetics of the identified phytoconstituents indicated an ideal profile as per Lipinski laws. Conclusion It can be concluded that the phytoconstituents of an ethanol fruit extract of W. coagulans have the potential to inhibit DPP-4 which result in improved glucose homeostasis and restoration of pancreatic endocrinal tissues in type-2 diabetic rats.


2019 ◽  
Vol 1 (2) ◽  
Author(s):  
I Gusti Ayu Agung Praharsini ◽  
Anak Agung Gde Putra Wiraguna ◽  
Stefani Nurhadi

Background: Acne vulgaris (AV) is a common chronic skin disease involving blockage and or inflammation of pilosebaceous glands which usually affects teenagers and young adults. Elevated sebaceous gland secretion, Propionibacterium acne colonization and inflammation, high androgen effects, and follicular hyperproliferation are the main pathogenic factors of AV. IGF-1 and insulin were studied to stimulate sebaceous lipogenesis. In the skin, besides inducing lipid production in human sebocytes IGF-1 also induces keratinocyte proliferation in vitro and in vivo. HOMA-IR is an examination to determine insulin activity in the basal state.Objective: To prove that high HOMA-IR value is a risk factor for the occurrence of acne vulgaris.Methods: This study is a case control analytic study by comparing HOMA-IR in subjects with AV (case group) and non AV (control group). AV is diagnosed based on clinical predilection. Insulin testing was carried out by the immulite 2000 device through the immunochemiluminescent method.Results: Mean HOMA-IR of case group is 2.63 ± 0.29 meanwhile in the control group was 1.71 ± 0.26 (p <0.001). Subjects with high HOMA-IR had 4.8 times higher risk to experience AV compared to patients with normal HOMA-IR values (p <0.001; 95% IK 2,765-8,332). Conclusion: HOMA-IR values in acne patients were higher than controls. A high HOMA-IR value is an AV risk factor.


2021 ◽  
Vol 1 (2) ◽  
pp. 7-10
Author(s):  
Amal Essalah-Bennani ◽  
Asma Fagrach ◽  
Abderrazak El Khantour ◽  
Ouafaa Fassi Fihri ◽  
Moncef Bouzouaia ◽  
...  

Co-infection with low pathogenic avian influenza virus (LPAIV) H9N2 and Newcastle disease virus (NDV) has become a worrying concern for the poultry industry. The problem arises when the hidden virus influences the replication of another suspected virus. Subsequently, misdiagnosis of the actual cause may be ended up as a source of contamination for the other healthy flocks by the spread of the covered-up virus. In this preliminary study, we determined the potential impact of concurrent infection with H9N2 and avirulent NDV (Lasota) on the virus replication in Specific Pathogen-Free embryonated chicken egg (SPF-ECE) model. Assessment of the potential interference phenomena was carried out based on embryonic lesions, mortalities, and virus replication using real-time PCR. Our results showed that H9N2 interferes with LaSota growth, regardless of which infection occurred first. Our obtained preliminary results are a call for scientists to study the interference between LPAIV H9N2 and NDV both in-vivo and in-vitro in more detail.


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