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Exercise training improves skeletal muscle insulin sensitivity in the obese Zucker rat. The purpose of this study was to investigate whether the improvement in insulin action in response to exercise training is associated with enhanced insulin receptor signaling. Obese Zucker rats were trained for 7 wk and studied by using the hindlimb-perfusion technique 24 h, 96 h, or 7 days after their last exercise training bout. Insulin-stimulated glucose uptake (traced with 2-deoxyglucose) was significantly reduced in untrained obese Zucker rats compared with lean controls (2.2 ± 0.17 vs. 5.4 ± 0.46 μmol · g−1· h−1). Glucose uptake was normalized 24 h after the last exercise bout (4.9 ± 0.41 μmol · g−1· h−1) and remained significantly elevated above the untrained obese Zucker rats for 7 days. However, exercise training did not increase insulin receptor or insulin receptor substrate-1 (IRS-1) tyrosine phosphorylation, phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-kinase) activity associated with IRS-1 or tyrosine phosphorylated immunoprecipitates, or Akt serine phosphorylation. These results are consistent with the hypothesis that, in obese Zucker rats, adaptations occur during training that lead to improved insulin-stimulated muscle glucose uptake without affecting insulin receptor signaling through the PI3-kinase pathway.

"Cucurbita ficifolia Bouché fruit containing D-chiro-inositol and Ibervillea sonorae Greene root containing cucurbitane-type glycosides are used to control diabetes in Mexico. Although the hypoglycemic effect of both plants has been demonstrated and some active compounds proposed, their mechanisms are still unknown. The aim of this study was to determine if the incubation with both aqueous extracts avoids the inhibition of contraction induced by phenylephrine similarly to glibenclamide in rat aortic rings. The hypoglycemic aqueous extracts of C. ficifolia and I. sonorae were characterized for their content of either D-chiro inositol or cucurbitanes respectively, and then we assayed the characterized extracts in vitro on the diazoxide-induced relaxation of rat aortic rings precontracted with phenylephrine, using as positive control glibenclamide. I. sonorae extract blocked the KATP channels in a concentration-dependent manner (p < 0.05), whereas C. ficifolia extract had no effect on these channels. I. sonorae extract produces a hypoglycemic effect through a similar mechanism to sulphonylureas in this experimental model; however, hypoglycemic action of C. ficifolia extract should be explained by an independent KATP channels mechanism."

The monosodium glutamate (MSG) neonatal administration in mice provides a model of obesity with impaired glucose tolerance (IGT) and insulin resistance. However, the inflammatory profile of cytokines produced from fat tissue and its relationship to the metabolic dysfunction induced by MSG have not yet been revealed. The aim of this study was to establish the inflammatory profile attributed to MSG by measuring the expression of adipokines in visceral fat and serum of 19-week-old mice as well as the peroxisome proliferator-activated receptors alpha and gamma (PPARα and γ). Some metabolic and biochemical parameters were also quantified. The MSG increased mRNA expression of interleukin-6 (IL-6), tumour necrosis factor-alpha (TNFα), resistin and leptin, but adiponectin did not exhibit any changes. In addition, impaired glucose tolerance, increased levels of insulin, resistin and leptin were observed in serum. Both PPARα and PPARγ were activated in MSG-induced obese mice, which might explain its inflammatory profile. However, liver transaminases were severely depressed, indicating that MSG may also induce liver injury, contributing to inflammation. The MSG neonatal neuro-intoxication in mice may thus provide a model of obesity and inflammation characterized by the dual activation of PPARα and PPARγ, which might offer new insights into the mechanism of inflammatory diabetes in obesity leading to steatohepatitis, as well as a suitable model to study the role of new therapeutic agents to prevent or reduce insulin resistance, the inflammatory state and liver steatosis.

Many natural compounds that possess chemopreventive or chemoprotective properties are of vital importance in the management of diseases with an inflammatory component. These properties are attributed to its antioxidant or antiinflammatory activity. Glycine has chemoprotective activity because it strongly reduces serum levels of proinflammatory cytokines and increased inflammatory cytokine levels in 3T3-L1 cells. Significantly reduces the percentage of glycated hemoglobin (A1c), proinflammatory stimuli sensitivity and increases the expression of interleukin 10 (IL-10) in monocytes. A diet supplemented with glycine reduces oxidative stress and increases antioxidant enzymes activity in rats subjected to hemorrhagic shock. Recently, it was demonstrated that glycine reduces the expression and secretion of proinflammatory adipokines in monosodium glutamateinduced obese mice (MSG/Ob). It has been postulated that these effects can be explained by a reduction in the activation of nuclear factor kappa B (NF-κB). NF-κB is a transcription factor essential for inflammatory response. Hasegawa et al. (2011) reported a reduction of NF-κB by employing glycine. In this sense, this research focused on studying the influence of glycine on the pathway of NF-κB in cultured fibroblasts differentiated into adipocytes. The effects of glycine in activation of NF-κB, on the inhibitors of this transcription factor (IκB's) and its subunits, as well as in the expression of adipokines, were evaluated in cells treated with TNF- 5 ng/mL during 30 min (positive control), 10 mM glycine (30 min, 1 h and 2 h), followed by addition of TNF- 5 (ng/mL, 30 min), either alone or with pretreatment with 10 mM glycine (30 min, 1 h, 2 h) without further stimulation. Glycine and TNF- were dissolved in DMEM. Control cells were treated with the same volume of solvent. Nuclear and cytosolic proteins were quantified by EMSA assays, Western blot and Oxy-blotting, whereas the expression of cytokines was measured by RT-PCR in real time. The results show that pretreatment with glycine interferes with activation of NF-κB, that is stimulated by tumor necrosis factor alpha (TNF-). The glycine alone stimulates the activation of NF-κB in an unusual way, where degradation κB- inhibitor (IκB-) is more important than κB- inhibitor (IκB-). Pretreatment with glycine for 60 minutes, followed by TNF-, suppresses the expression of TNF- and Interleukin 6 (IL-6). However, treatment with glycine alone without stimulation of TNF- did not change expression levels of any adipokine. These results support the idea that the glycine may be used in alternative treatment of chronic inflammation that is characterized by a high production of proinflammatory cytokines, which is a characteristic of obesity and other comorbidities. Numerosos compuestos naturales que poseen propiedades quimiopreventivas o quimioprotectoras son de importancia vital en el manejo de patologías con un componente inflamatorio. Dichas propiedades suelen atribuirse a su actividad antioxidante o antiinflamatoria. La glicina posee actividad quimioprotectora debido a que reduce eficazmente los niveles séricos de citocinas proinflamatorias y aumenta los niveles de citocinas antiinflamatorias en células 3T3-L1. Disminuye significativamente el porcentaje de hemoglobina glicada (A1c), la sensibilidad a estímulos proinflamatorios e incrementa la expresión de interleucina 10 (IL-10) en monocitos. Una dieta suplementada con glicina disminuye el estrés oxidativo y aumenta la actividad de enzimas antioxidantes en ratas sometidas a shock hemorrágico. Recientemente, se ha demostrado que la glicina disminuye la expresión y secreción de adipocinas proinflamatorias en ratones obesos inducidos con glutamato monosódico (GMS/Ob). Se ha postulado que estos efectos pueden ser explicados por una reducción en la activación del factor nuclear kappa B (NF-κB). NF-κB es un factor de transcripción esencial para la respuesta inflamatoria. Hasegawa et al. (2011) reportaron una reducción de NF-κB por empleo de la glicina. En este sentido, la presente investigación se centró en estudiar la influencia de la glicina sobre la vía del NF-κB en cultivos de fibroblastos diferenciados a adipocitos. Para evaluar el efecto de la glicina en la activación del NF-κB, sobre los inhibidores de este factor de transcripción (IκB’s), sus subunidades y la expresión de adipocinas, las células fueron tratadas con TNF- 5 ng/mL durante 30 min (control positivo) con glicina 10 mM (30 min, 1 h y 2 h), seguido de la adición de 5 ng/mL de TNF- (30 min), o bien sólo el pretratamiento con glicina 10 mM (30 min, 1 h, 2 sin ningún otro estímulo. La glicina y el TNF- se disolvieron en DMEM. Las células control fueron tratadas con el mismo volumen del disolvente. Las proteínas nucleares y citosólicas fueron cuantificadas a través de ensayos de EMSA, Western Blot y Oxy-Blot, mientras que la expresión de citocinas se midió por RT-PCR en tiempo real. Los resultados muestran que el pretratamiento con glicina interfiere con la activación de NF-κB, que es estimulada por el factor de necrosis tumoral alfa (TNF- ). La glicina sola estimula la activación de NF-κB de una manera inusual, donde la degradación del inhibidor κB- (IκB-) es más importante que la de inhibidor κB- (IκB-). El pretratamiento durante 60 minutos con glicina, seguido por TNF-, suprime la expresión de TNF- e interleucina 6 (IL-6). Sin embargo, el tratamiento con glicina sin estimulación de TNF-, no modificó los niveles de expresión de ninguna adipocina. Estos resultados apoyan la idea de que la glicina podría ser utilizada en el tratamiento alternativo de la inflamación crónica que se caracteriza por una elevada producción de citocinas proinflamatorias, que es una característica de la obesidad y otras comorbilidades.

Cucurbita ficifolia Bouché es una planta que se cultiva en México por sus frutos comestibles, a los cuales se les ha atribuido potencial terapéutico en el control de la diabetes. Un extracto acuoso de este fruto se ha reportado como hipoglucemiante, antioxidante y antiinflamatorio in vivo. Este extracto contiene Dquiroinositol (DQI) como el componente principal, pero aún no es clara su participación en los efectos biológicos mencionados. En el presente trabajo se investigó el efecto del extracto acuoso (estandarizado con base en su contenido de DQI) y del DQI sintético sobre parámetros de estrés oxidativo e inflamación, dos anormalidades presentes en obesidad y diabetes tipo 2 (DT2), así como en la activación de la proteína cinasa B (PKB), en adipocitos 3T3-L1. Los tratamientos con el extracto de Cucurbita ficifolia y el DQI sintético, disminuyeron la relación GSH/GSSG y H2O2, y aumentaron la actividad de la glutatión peroxidasa. Además, DQI disminuyó la expresión del RNAm y la proteína de TNF-α, IL-6 y resistina, mientras Cucurbita ficifolia disminuyó resistina e incrementó IL-6. Y ambos tratamientos no modificaron los niveles de adiponectina. Por otra parte, el DQI activó PKB en ausencia de insulina como evidencia de su efecto insulinomimético, contrario a lo observado con el extracto acuoso de Cucurbita ficifolia. Por lo tanto, el efecto antioxidante y antiinflamatorio del extracto de Cucurbita ficifolia puede deberse, en parte, a su contenido de DQI. Debido a que incrementó la actividad de la glutatión peroxidasa, la cual participa en la regulación del estado redox (GSH/GSSG) con disminución del H2O2, evitando la activación de la vía inflamatoria. Ambos tratamientos pueden reducir los daños causados por el estrés oxidativo en obesidad y DT2. El efecto antiiinflamatorio del DQI, conjuntamente con su efecto insulinomimético, podrían coadyuvar al tratamiento de estas dos patologías.

La DT2 es la principal causa de muerte en la población mexicana de entre 20 y 75 años. Además de la terapia farmacológica, la población hace uso de plantas reportadas como hipoglucemiantes en la medicina tradicional, como medio alternativo para su tratamiento. El objetivo del presente trabajo consistió en evaluar el efecto del extracto acuoso del fruto de Cucurbita ficifolia, sobre la expresión de RNAs mensajeros de receptores activados por proliferadores de peroxisomas (PPARs) y transportadores involucrados en el metabolismo de glucosa y ácidos grasos (GLUT, FATP), en líneas celulares de hepatocitos y adipocitos. La concentración del extracto acuoso (0.078 mM) a la cuál fueron tratadas las líneas celulares de hepatocitos HepG2 y adipocitos 3T3-L1 se determinó con base en su contenido de Dquiroinositol. Se utilizaron fenofibrato (100 µM), pioglitazona (10 µM) y L-165041 (1 µM) como agonistas de PPAR-α, PPAR-γ y PPAR-, respectivamente. Después de 24 h de tratamiento se cuantificó la expresión de los RNAs mensajeros, tanto de los PPARs como de GLUT-1, ACSL-1 y FATP-1 en hepatocitos, y GLUT-4, FATP-1 y AdipoQ en adipocitos mediante RT-PCR en tiempo real. Los resultados muestran que el extracto produce aumento significativo en la expresión de PPAR-α, PPAR-γ y GLUT-1 en células HepG2; mientras que en los adipocitos se observó un aumento en la expresión tanto de GLUT-4 como de FATP-1. Esto abre la posibilidad de que el extracto esté actuando a nivel del transporte de glucosa en tejido hepático y mediante el almacenamiento de glucosa y AG en forma de TG en el tejido adiposo. Además permiten postular a C. ficolia como agonista dual de los PPARs, lo cual podría tener implicaciones tanto metabólicas como antiinflamatorias.