O diabete melito é um grupo de doenças metabólicas caracterizadas por hiperglicemia, resultado de deficiências na secreção de insulina, em sua acção ou ambos. A pioglitazona é um hipoglicemiante oral, da classe da tiazolidinedionas, que atuam pela ligação aos receptores nucleares PPARY melhorando o estado de resistência a insulina. Acredita-se que a pioglitazona também restauram a capacidade da célula beta pancreática de secretar insulina, cuja atividade é regulada pelos canais de potássio dependente de ATP (KATP) e suas subunidades SUR1 e KIR6.2. Este estudo teve como objetivo iniciar um estudo farmacogenômico da pioglitazona em indivíduos diabéticos tipo 2 e na expressão dos genes PPARY PPARY2, SUR1 e KIR6.2 no sangue periférico e no tecido adiposo e associá-los com os polimorfismo Pro12Ala e C161T do gene PPARY. Foram selecionados 36 pacientes diabéticos do tipo 2 e 16 pacientes normoglicêmicos, no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Os indivíduos diabéticos foram tratados com pioglitazona (15, 30 e 45 mg/ dia/ via oral) por 16 semanas. Foram colhidas amostras de tecido adiposo por biopsia e de sangue, antes e após o tratamento para determinação de exames laboratoriais, extração de DNA genômico e de RNA total. Os polimorfismos foram detectados pela técnica de PCR-RFLP e a expressão de mRNA foi quantificada e avaliada por RT-PCR em tempo real. Após tratamento com pioglitazona, observou-se no sangue periférico aumento de expressão de mRNA do PPARY, PPARY2 e KIR6.2, e diminuição da expressão de SUR1. Dados de analises no sangue periférico, demostraram que variação da expressão de mRNA do PPARY foi inversamente correlacionada com as variações de insulina, Homa-IR, Homa-Beta e positivamente com Colesterol Total. Em relação ao gene PPARY2, foi inversamente correlacionada com colesterol total. Variação da expressão de SUR1 foi inversamente correlacionada com Hb1Ac, Homa-IR, Homa-Beta e positivamente com insulina. Não foram detectadas diferenças entre a expressão de mRNA de KIR6.2 e parâmetros bioquímicos em resposta às variações pioglItazona. Não houve diferença da resposta terapêutica e presença dos polimorfismos Pro12Ala e C161T. Após o tratamento, no tecido adiposo, a expressão de mRNA de PPARY aumentou. Não foram observadas diferenças na expressão dos genes PPARY2, SUR1 e KIR6.2. Em leucócitos totais de sangue periférico, pioglitazona demonstrou regular a expressão dos genes PPARY e PPARY2, e também atuando sobre as subunidades SUR1 e KIR6.2, possivelmente restaurando a função secretora das células beta. No tecido adiposo, o tratamento confirma a atuação da pioglitazona sobre PPARY, melhorando o estado de resistência a insulina. / The diabetes mellitus is a group of metabolic diseases characterized by hyperglycemia, the result from insulin secretion or action deficiency, or both. Pioglitazone is an oral hypoglycemic drug, included in the class of thiazolidinediones, which work by binding to nuclear receptors PPARY nuclear what improve the state of resistance to insulin. Pioglitazone may also restore the ability of the pancreatic beta cell to secrete insulin, process which is regulated thought ATP dependent potassium channels (KATP) and its subunits SUR1 and KIR6.2. The aim of our study was to begin a pharmacogenomic study of pioglitazone in type 2 diabetes patients by the expression of PPARY, PPARY2, SUR1 and KIR6.2 genes in peripheral blood leukocytes and fatty tissue and its association with the PPARY Pro12Ala and C161T polimorphisms. 36 type 2 diabetes and 16 normoglycemic patients were selected at the Dante Pazzanese Institute of Cardiology. The diabetic ones were treated with pioglitazone (15, 30 and 45 mg/ daily /orally) for 16 weeks. Samples of adipose - obtained through biopsy - and blood were collected before and after treatment to aim to laboratory experiments, DNA extraction and total RNA extraction. The polymorphisms were detected by the PCR-RFLP technique while the mRNA expression was quantified and evaluated by Real Time RT-PCR. After pioglitazone treatment, the expression of the PPARY, PPARY2 and KIR6.2 genes increased, while SUR1 decreased, all of them quantified in peripheral blood. Peripheral blood data has demonstrated that the variation of expression of PPARYmRNA is inversely correlated with insulin concentrations, Homa-IR, Homa-Beta and positively correlated with total cholesterol concentrations. Differently, PPARY2 gene expression was inversely correlated with total cholesterol blood concentrations. Variations in SUR1 mRNA expression were inversely correlated with Hb1Ac, Homa-IR, Homa-Beta and positively correlated with insulin. No differences were found between the KIR6.2 expression and biochemical parameters due to pioglItazone treatment. There was no difference in response to the treatment response and no Pro12Ala and C161T polymorphisms were noticed. After the treatment, the expression of PPARY gene increased in fatty tissue. No data showed differences in the expression of genes PPARY2, SUR1 and KIR6.2. Pioglitazone regulates the expression of genes PPARY and PPARY2, and also acts on the SUR1 and KIR6.2 subunits in total peripheral blood leukocyte likely restoring the function of secreting beta pancreatic cells. In adipose, the treatment reassures the functions of pioglitazone on PPARY, improving the state of insulin resistance.

O diabete melito é um grupo de doenças metabólicas caracterizadas por hiperglicemia, resultado de deficiências na secreção de insulina, em sua acção ou ambos. A pioglitazona é um hipoglicemiante oral, da classe da tiazolidinedionas, que atuam pela ligação aos receptores nucleares PPARY melhorando o estado de resistência a insulina. Acredita-se que a pioglitazona também restauram a capacidade da célula beta pancreática de secretar insulina, cuja atividade é regulada pelos canais de potássio dependente de ATP (KATP) e suas subunidades SUR1 e KIR6.2. Este estudo teve como objetivo iniciar um estudo farmacogenômico da pioglitazona em indivíduos diabéticos tipo 2 e na expressão dos genes PPARY PPARY2, SUR1 e KIR6.2 no sangue periférico e no tecido adiposo e associá-los com os polimorfismo Pro12Ala e C161T do gene PPARY. Foram selecionados 36 pacientes diabéticos do tipo 2 e 16 pacientes normoglicêmicos, no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Os indivíduos diabéticos foram tratados com pioglitazona (15, 30 e 45 mg/ dia/ via oral) por 16 semanas. Foram colhidas amostras de tecido adiposo por biopsia e de sangue, antes e após o tratamento para determinação de exames laboratoriais, extração de DNA genômico e de RNA total. Os polimorfismos foram detectados pela técnica de PCR-RFLP e a expressão de mRNA foi quantificada e avaliada por RT-PCR em tempo real. Após tratamento com pioglitazona, observou-se no sangue periférico aumento de expressão de mRNA do PPARY, PPARY2 e KIR6.2, e diminuição da expressão de SUR1. Dados de analises no sangue periférico, demostraram que variação da expressão de mRNA do PPARY foi inversamente correlacionada com as variações de insulina, Homa-IR, Homa-Beta e positivamente com Colesterol Total. Em relação ao gene PPARY2, foi inversamente correlacionada com colesterol total. Variação da expressão de SUR1 foi inversamente correlacionada com Hb1Ac, Homa-IR, Homa-Beta e positivamente com insulina. Não foram detectadas diferenças entre a expressão de mRNA de KIR6.2 e parâmetros bioquímicos em resposta às variações pioglItazona. Não houve diferença da resposta terapêutica e presença dos polimorfismos Pro12Ala e C161T. Após o tratamento, no tecido adiposo, a expressão de mRNA de PPARY aumentou. Não foram observadas diferenças na expressão dos genes PPARY2, SUR1 e KIR6.2. Em leucócitos totais de sangue periférico, pioglitazona demonstrou regular a expressão dos genes PPARY e PPARY2, e também atuando sobre as subunidades SUR1 e KIR6.2, possivelmente restaurando a função secretora das células beta. No tecido adiposo, o tratamento confirma a atuação da pioglitazona sobre PPARY, melhorando o estado de resistência a insulina. / The diabetes mellitus is a group of metabolic diseases characterized by hyperglycemia, the result from insulin secretion or action deficiency, or both. Pioglitazone is an oral hypoglycemic drug, included in the class of thiazolidinediones, which work by binding to nuclear receptors PPARY nuclear what improve the state of resistance to insulin. Pioglitazone may also restore the ability of the pancreatic beta cell to secrete insulin, process which is regulated thought ATP dependent potassium channels (KATP) and its subunits SUR1 and KIR6.2. The aim of our study was to begin a pharmacogenomic study of pioglitazone in type 2 diabetes patients by the expression of PPARY, PPARY2, SUR1 and KIR6.2 genes in peripheral blood leukocytes and fatty tissue and its association with the PPARY Pro12Ala and C161T polimorphisms. 36 type 2 diabetes and 16 normoglycemic patients were selected at the Dante Pazzanese Institute of Cardiology. The diabetic ones were treated with pioglitazone (15, 30 and 45 mg/ daily /orally) for 16 weeks. Samples of adipose - obtained through biopsy - and blood were collected before and after treatment to aim to laboratory experiments, DNA extraction and total RNA extraction. The polymorphisms were detected by the PCR-RFLP technique while the mRNA expression was quantified and evaluated by Real Time RT-PCR. After pioglitazone treatment, the expression of the PPARY, PPARY2 and KIR6.2 genes increased, while SUR1 decreased, all of them quantified in peripheral blood. Peripheral blood data has demonstrated that the variation of expression of PPARYmRNA is inversely correlated with insulin concentrations, Homa-IR, Homa-Beta and positively correlated with total cholesterol concentrations. Differently, PPARY2 gene expression was inversely correlated with total cholesterol blood concentrations. Variations in SUR1 mRNA expression were inversely correlated with Hb1Ac, Homa-IR, Homa-Beta and positively correlated with insulin. No differences were found between the KIR6.2 expression and biochemical parameters due to pioglItazone treatment. There was no difference in response to the treatment response and no Pro12Ala and C161T polymorphisms were noticed. After the treatment, the expression of PPARY gene increased in fatty tissue. No data showed differences in the expression of genes PPARY2, SUR1 and KIR6.2. Pioglitazone regulates the expression of genes PPARY and PPARY2, and also acts on the SUR1 and KIR6.2 subunits in total peripheral blood leukocyte likely restoring the function of secreting beta pancreatic cells. In adipose, the treatment reassures the functions of pioglitazone on PPARY, improving the state of insulin resistance.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-11T13:17:28Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2915806 bytes, checksum: 8e05efc416b7ae0bf16dc64a785206e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-11T13:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2915806 bytes, checksum: 8e05efc416b7ae0bf16dc64a785206e4 (MD5) Previous issue date: 2014-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Rollinia leptopetala R. E. Fries species, popularly known as “pinha-brava”, “bananinha” and “pereiro”, and traditionally cited as digestive. From R. leptopetala leaves was extracted an essential oil (RL-OE) that showed tocolytic effect in carbachol- (CCh) and oxytocin-induced phasic contractions on rat uterus. Thus, we aimed characterize the mechanism of tocolytic action of RL-OE using by functional techniques. Since the mechanisms to induce the phasic contractions are distinct from the tonic ones, we decided to evaluate whether RL-OE would relax rat uterus pre-contracted with KCl or oxytocin. The essential oil relaxed pre-contracted with 60 mM KCl (EC50 = 22.4 ± 2.4 μg/mL) or 10-2 UI/mL oxytocin (EC50 = 4.1 ± 0.4 μg/mL). After, it was hypothesized that RL-OE would antagonize oxytocin receptors, and this hypothesis was confirmed since cumulative concentration-response curves to oxytocin were inhibited, shifted to the right, in a non-parallel manner and with Emax reduction, discarding a competitive antagonism. The participation of adrenergic receptors was also evaluated. For this, phentolamine (an antagonist of α-receptors) was used, but none change in RL-OE tocolytic potency was observed, being discarded the involvement of this receptor. Additionally, propranolol (an antagonist of β-receptors) was used and the relaxation curve induced by RL-OE, in the blocker presence, was shifted to the left, with potentiation of oil effect and rejecting the hypothesis of β-receptors activation. Other pathways that modulate the myometrium contractility are nitric oxide (NO) and Cyclooxygenase (COX) pathways. The involvement of them in tocolytic mechanism of RL-OE was investigated using L-NAME and indomethacin, inhibitors of NO and COX pathways, respectively. However, RL-OE effect was not altered in the presence of inhibitors, discarding their contribution. The participation of K+ channels was developed using non-selective and selective blockers of them. The tocolytic potency of RL-OE (EC50 = 4.1 ± 0.4 μg/mL) was reduced 2.2 fold in the presence of 5 mM CsCl (EC50 = 8.9 ± 1.1 μg/mL), a non-specific blocker K+ channels, indicating participation of these channels. To investigate which subtypes of K+ channels would be involved selective K+ channels blockers were used. In the presence of 1 mM TEA+, blocker of large conductance calcium-activated K+ channels (BKCa), apamin, blocker of small conductance calcium-activated K+ channels (SKCa) and glibenclamide, blocker of ATP-sensitive potassium channel (KATP) did not changed the tocolytic action of RL-OE, showing that BKCa, SKCa and KATP are not involved. Interestingly, the relaxation curve induced by RL-OE was shifted to the right in the presence of 4- aminopyridine, blocker of voltage-gated K+ channels (KV), with reduction of RL-OE potency (EC50 = 10 ± 0.6 μg/mL), indicating KV participation in the mechanism of tocolytic action of RL-OE on rat uterus. Therefore, the tocolytic mechanism of RL-OE involves the positive modulation the K+ channels, in special KV subtypes, that indirectly blockade of voltage-gated Ca2+ channels (CaV) leading to uterine smooth muscle relaxation. / A espécie Rollinia leptopetala R. E. Fries, conhecida popularmente como “pinha-brava”, “bananinha” e “pereiro”, é utilizada tradicionalmente como digestiva. Das folhas dessa espécie foi extraído o óleo essencial (RL-OE), que, em estudos anteriores, apresentou atividade tocolítica frente às contrações fásicas induzidas por carbacol (CCh) ou ocitocina em útero isolado de rata. Assim, o objetivo desse trabalho foi caracterizar o mecanismo de ação tocolítica do RL-OE, por meio de metodologias funcionais. Como os mecanismos para indução da contração fásica são diferentes dos que mantém a tônica, decidiu-se verificar se o RL-OE relaxaria o útero pré-contraído com KCl ou ocitocina. O óleo relaxou o útero pré-contraído com 60 mM de KCl (CE50 = 22,4 ± 2,4 μg/mL) ou com 10-2 UI/mL de ocitocina (CE50 = 4,1 ± 0,4 μg/mL), sendo mais potente para ocitocina. Em seguida, hipotetizou-se que o RL-OE estaria antagonizando os receptores de ocitocina, sendo essa hipótese confirmada, uma vez que, observou-se a inibição das curvas concentrações-resposta cumulativas à ocitocina, desviando-as para a direita, de maneira não paralela e com redução do seu Emax, descartando-se um antagonismo do tipo competitivo. A participação dos receptores adrenérgicos foi avaliada. Para isso, utilizou-se a fentolamina, um antagonista dos receptores α, entretanto não houve alteração da potência tocolítica do RL-OE, sendo descartado o antagonismo desse receptor. Também utilizou-se o propranolol, um antagonista dos receptores adrenérgicos β, constatando-se que a curva de relaxamento, na presença do bloqueador, foi desviada para a esquerda, com potencialização do RL-OE, descartando a ativação desses receptores. Outras vias que modulam a função contrátil do miométrio uterino são as vias do óxido nítrico (NO) e da ciclo-oxigenase (COX). Investigou-se a participação dessas vias no mecanismo de ação do óleo essencial utilizando L-NAME e indometacina, inibidores das vias do NO e da COX, respectivamente. Entretanto, o efeito do RL-OE não foi alterado na presença dos inibidores, descartando a participação dessas vias no seu mecanismo de ação tocolítica. Outra via investigada foi o modulação dos canais de K+. Para isso, utilizou-se bloqueadores não-seletivo e seletivos desses canais. A potência tocolítica do RL-OE (CE50 = 4,1 ± 0,4 μg/mL) foi reduzida 2,2 vezes na presença de 5 mM de CsCl (CE50 = 8,9 ± 1,1 μg/mL), bloqueador não seletivo desses canais, confirmando a participação dos canais de K+ no efeito tocolítico do RL-OE. Para verificar qual(is) canal(is) de K+ estariam envolvidos usou-se bloqueadores seletivos desses canais. O fato do TEA+ 1 mM, bloqueador dos canais de K+ de grande condutância ativados por cálcio (BKCa); da apamina, um bloqueador dos canais de K+ ativados por Ca2+ de pequena condutância (SKCa) e da glibenclamida, bloqueador dos canais de K+ sensíveis ao ATP (KATP) não alterarem o efeito tocolítico do RL-OE indica que os BKCa, SKCa e os KATP não estariam envolvidos em seu mecanismo de ação. Entretanto, a curva concentrações-resposta de relaxamento induzida pelo RL-OE foi desviada para direita na presença de 4-aminopiridina, bloqueador dos canais de K+ dependentes de voltagem (Kv), com redução da potência tocolítica do RL-OE (CE50 = 10 ± 0,6 μg/mL), sugerindo o envolvimento dos Kv no mecanismo de ação tocolítica do RL-OE em útero de rata. Conclui-se que o RL-OE exerce efeito tocolítico modulando positivamente os canais de K+, especificamente os Kv, que bloqueariam de modo indireto os canais de cálcio dependentes de voltagem (CaV), resultando no relaxamento da musculatura lisa uterina

Gout is one form of inflammatory arthritis, which is caused by the precipitation of crystals of monosodium urate (MSU) in the joints. Acute gout is associated with sudden and painful inflammatory episodes characterized by high neutrophil infiltration. In spite of years of study gout treatment remains a challenge due to its relative ineficcacy. Thus, search for new and efficient therapies is necessary. The objective of this study was to investigate the involvement of glibenclamide in a model of acute gout in rats induced by MSU. MSU crystals produced nociception and edema when injected into the ankle joint of rats. Treatment with glibenclamide (3 mg/kg, s.c.) or dexamethasone (8 mg/kg, s.c., used as a positive control) decreased spontaneous nociception (67% ± 11 and 70 ± 7% inhibition, respectively) and edema (28 ± 7% and 77 ± 7% inhibition, respectively) induced 6 hours after MSU injection. The number of leukocyte infiltrates in the synovial fluid as well as the release of interleukin 1β (IL-1β) and prostaglandin E2 (PGE2) significantly increased at 6 hours after injection of MSU joint, but these effects were not reversed by treatment with glibenclamide (3 mg/kg, s.c.). In contrast, dexamethasone reduced the leukocyte infiltration and release of IL-1β and PGE2. To confirm if the dose of glibenclamide was able to block the KATP channels, we determined the levels of glucose in the blood of animals. Glibenclamide decreased (23 ± 2%) and dexamethasone increased the blood glucose of the rats compared to vehicle-treated animals / MSU. Therefoe, the effects of glibenclamide on nociception and edema induced MSU, suggests that this sulfonylurea may be an interesting option as an adjunct therapy in pain observed in acute attacks of gout. / A gota é uma forma de artrite inflamatória, causada pela precipitação de cristais de urato monossódico (MSU) nas articulações. A forma aguda de gota está associada a episódios inflamatórios súbitos e dolorosos caracterizados por uma grande infiltração de neutrófilos. Apesar dos anos de estudo sobre a gota, o seu tratamento ainda é um desafio pela relativa ineficácia dos fármacos disponíveis no mercado. Assim, a busca por novos agentes terapêuticos mais efetivos e seguros se faz necessário. Desta forma, o objetivo deste estudo foi investigar o possível potencial farmacológico da glibenclamida em um modelo de gota aguda induzida por MSU em ratos. Os cristais de MSU produziram nocicepção e edema quando injetados na articulação do tornozelo de ratos. O tratamento com glibenclamida (3 mg/kg, s.c.) ou dexametasona (8 mg/kg, s.c., usada como controle positivo) reduziu a nocicepção espontânea (67 ± 11% e 70 ± 7% de inibição, respectivamente) e o edema (28 ± 7% e 77 ± 7% de inibição, respectivamente) induzidos pelo MSU, 6 horas após a injeção do cristal. O número de leucócitos infiltrados no líquido sinovial, assim como a liberação de interleucina 1β (IL-1β) e de prostaglandina E2 (PGE2) foram consideravelmente aumentados, 6 horas após a injeção de MSU na articulação, porém esses efeitos não foram revertidos pelo tratamento com glibenclamida (3 mg/kg, s.c.). Em contrapartida, dexametasona reduziu a infiltração de leucócitos e a liberação de IL-1β e de PGE2. Para confirmar se a dose utilizada de glibenclamida foi capaz de bloquear os canais de KATP, foi avaliado os níveis de glicose no sangue dos animais. A glibenclamida reduziu (23 ± 2%) e a dexametasona aumentou a glicemia dos ratos quando comparado aos animais tratados com veículo /MSU. Assim, frente aos efeitos desempenhados pela glibenclamida sobre a nocicepção e edema induzidos pelo MSU, sugere-se que esta sulfonilureia possa ser uma opção interessante como um tratamento adjuvante na dor observada em ataques agudos de gota.