A lipoproteína de baixa densidade (LDL) pode sofrer modificações, oxidativas ou enzimáticas, gerando compostos, lipídicos e proteicos, capazes de interagir com macrófagos, contribuindo para a resposta inflamatória presente na aterosclerose. Os macrófagos interagem tanto com LDL contendo baixo ou alto grau de oxidação (LoxLDL e HoxLDL) e também com fragmentos proteicos provenientes da ApoB-100, os quais podem exercer efeitos biológicos em macrófagos, contribuindo para a formação de células espumosas. Neste trabalho demonstramos que formas modificadas da LDL interagem com monócitos e/ou macrófagos, dependendo do grau de oxidação. A expressão de FcgRII por HoxLDL em macrófagos é dependente de PPARg. Parte da expressão de CD36 induzida por LoxLDL e HoxLDL em macrófagos é dependente de PAF-R. A LoxLDL induz uma maior produção de IL-6 e IL-8. Já, a HoxLDL de TNF-a, IL-10 e TGF-b em macrófagos. Encontramos um peptídeo da ApoB-100 é capaz de aumentar o fluxo intracelular de cálcio, ativar a via das MAP quinases em monócitos humanos, induzindo a produção de IL-8. / The Low Density Lipoprotein (LDL) may undergo oxidative or enzymatic modifications, producing lipid or proteic compounds that interact with macrophages, contributing to inflammatory response in the atherosclerosis. Into the arterial intima, the macrophages interact with minimally modified LDL (LoxLDL) and with highly oxidized LDL (HoxLDL). Moreover, in the arterial intima, enzymes may induce cleavage of the apoB-100, releasing protein fragments, which may have biological effects on macrophages. In this study, we showed that modified forms of LDL interact with monocytes or macrophages, depending on oxidation degree. The expression of FcgRII-induced HoxLDL in macrophages is dependent on PPARg and part of the expression of CD36 induced by LoxLDL and HoxLDL in macrophages is dependent on PAF-R. In macrophages, LoxLDL induced higher production of IL-6 e IL-8, whereas HoxLDL induced TNF-a, IL-10 e TGF-b. Furthermore, we found one peptide from apoB-100 capable to increase calcium flux and activate MAP kinase pathway, inducing production of IL-8 in human monocytes.

A lipoproteína de baixa densidade (LDL) pode sofrer modificações, oxidativas ou enzimáticas, gerando compostos, lipídicos e proteicos, capazes de interagir com macrófagos, contribuindo para a resposta inflamatória presente na aterosclerose. Os macrófagos interagem tanto com LDL contendo baixo ou alto grau de oxidação (LoxLDL e HoxLDL) e também com fragmentos proteicos provenientes da ApoB-100, os quais podem exercer efeitos biológicos em macrófagos, contribuindo para a formação de células espumosas. Neste trabalho demonstramos que formas modificadas da LDL interagem com monócitos e/ou macrófagos, dependendo do grau de oxidação. A expressão de FcgRII por HoxLDL em macrófagos é dependente de PPARg. Parte da expressão de CD36 induzida por LoxLDL e HoxLDL em macrófagos é dependente de PAF-R. A LoxLDL induz uma maior produção de IL-6 e IL-8. Já, a HoxLDL de TNF-a, IL-10 e TGF-b em macrófagos. Encontramos um peptídeo da ApoB-100 é capaz de aumentar o fluxo intracelular de cálcio, ativar a via das MAP quinases em monócitos humanos, induzindo a produção de IL-8. / The Low Density Lipoprotein (LDL) may undergo oxidative or enzymatic modifications, producing lipid or proteic compounds that interact with macrophages, contributing to inflammatory response in the atherosclerosis. Into the arterial intima, the macrophages interact with minimally modified LDL (LoxLDL) and with highly oxidized LDL (HoxLDL). Moreover, in the arterial intima, enzymes may induce cleavage of the apoB-100, releasing protein fragments, which may have biological effects on macrophages. In this study, we showed that modified forms of LDL interact with monocytes or macrophages, depending on oxidation degree. The expression of FcgRII-induced HoxLDL in macrophages is dependent on PPARg and part of the expression of CD36 induced by LoxLDL and HoxLDL in macrophages is dependent on PAF-R. In macrophages, LoxLDL induced higher production of IL-6 e IL-8, whereas HoxLDL induced TNF-a, IL-10 e TGF-b. Furthermore, we found one peptide from apoB-100 capable to increase calcium flux and activate MAP kinase pathway, inducing production of IL-8 in human monocytes.

La proprotéine convertase subtilisine/kexine-9 (PCSK9) a été identifiée comme le troisième locus impliqué dans l’hypercholestérolémie autosome dominante (ADH). Les deux autres gènes impliqués dans l’ADH encodent le récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR) et l’apolipoprotéine B. La PCSK9 est une convertase qui favorise la dégradation du LDLR dans les hépatocytes et augmente le niveau plasmatique de cholestérol des LDL (LDL-C). Les mutations « gain de fonction » de la PCSK9 sont associées à un phénotype d’hypercholestérolémie familiale, tandis que les variantes « perte de fonction » sont associées à un LDL-C réduit et à un risque coronarien plus faible. Pour élucider le rôle physiologique de la PCSK9, nous avons étudié sa régulation génique. En utilisant le RT-PCR quantitatif dans des hépatocytes humains, nous avons analysé la régulation de PCSK9 sous différentes conditions modulant l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme du cholestérol. Nous avons démontré que l’expression de la PCSK9 était induite par les statines de manière dose-dépendante et que cette induction était abolie par le mévalonate. De plus, le promoteur de PCSK9 contenait deux motifs conservés pour la régulation par le cholestérol : le sterol regulatory element (SRE) et un site Sp1. La PCSK9 circule dans le plasma sous des formes mature et clivée par la furine. Grâce à notre anticorps polyclonal, nous avons mis au point un test ELISA mesurant la PCSK9 plasmatique totale. Une étude transversale a évalué les concentrations plasmatiques de PCSK9 chez des sujets sains et hypercholestérolémiques, traités ou non par des statines ou une combinaison statine/ezetimibe. Chez 254 sujets sains, la valeur moyenne de PCSK9 (écart-type) était de 89,5 (31,9) µg/L. La concentration plasmatique de la PCSK9 corrélait avec celle de cholestérol total, du LDL-C, des triglycérides (TG), de la glycémie à jeun, l’âge et l’indice de masse corporelle. Le séquençage de PCSK9 chez des sujets aux extrêmes de la distribution des concentrations de PCSK9 de notre cohorte a révélé la présence d’une nouvelle variation « perte de fonction » : R434W. Chez 200 patients hypercholestérolémiques, la concentration de PCSK9 était plus élevée que chez les sujets sains (P<0,04). Elle a augmenté avec une dose croissante de statine (P<0,001), et a augmenté encore plus suite à l’ajout d’ezetimibe (P<0,001). Chez les patients traités, ceux présentant une hypercholestérolémie familiale (HF; due à une mutation du LDLR) avaient des concentrations plus élevées de PCSK9 que les non-HF (P<0,005), et la réduction de LDL-C corrélait positivement avec la concentration de PCSK9 atteinte de la même manière dans les deux sous-catégories (P<0,02 et P<0,005, respectivement). Par ailleurs, une incubation des cellules HepG2 (hépatocytes) et Caco-2 (entérocytes) avec de l’ezetimibe a provoqué une augmentation de l’ARNm de PCSK9 et de NPC1L1 de 1,5 à 2 fois (P<0,05), mais aucune variation significative de PCSK9 sécrétée n’a été observée, suggérant que ces lignées cellulaires ne sont pas un modèle idéal. Nous avons également mesuré le niveau de PCSK9 chez 1 739 Canadiens-français âgés de 9, 13 et 16 ans. La valeur moyenne (écart-type) de PCSK9 dans cette cohorte était de 84,7 (24,7) µg/L, légèrement plus basse que dans la cohorte d’adultes (89,5 (31,9) µg/L). Chez les garçons, la PCSK9 circulante diminuait avec l’âge, tandis que c’était l’inverse chez les filles. Il y avait des associations positives et significatives entre la PCSK9 et la glycémie à jeun, l’insulinémie, le HOMA-IR, et les paramètres lipidiques (TC, LDL-C, TG, HDL-C, apoAI et apoB). Dans l’analyse multivariée, une hausse de 10% de l’insulinémie à jeun était associée à une augmentation de 1 à 2% de PCSK9. La régulation de PCSK9 est typique de celle d’un gène impliqué dans le métabolisme des lipoprotéines et est probablement la cible du facteur de transcription «sterol regulatory element-binding protein » (SREBP-2). La concentration plasmatique de la PCSK9 est associée avec l’âge, le sexe, et de multiples marqueurs métaboliques chez les enfants et les adultes. La détection de la PCSK9 circulante chez les sujets HF et non-HF signifie que ce test ELISA spécifique à PCSK9 pourrait servir à suivre la réponse à la thérapie chez un grand éventail de sujets. PCSK9 semble être une cible thérapeutique prometteuse dans le traitement de l’hypercholestérolémie et de la maladie cardiovasculaire. / Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) has been identified as the third locus implicated in autosomal dominant hypercholesterolemia (ADH). The two other known genes implicated in ADH encode the low-density lipoprotein receptor (LDLR) and apolipoprotein B. PCSK9 is a protein convertase that post-translationally promotes the degradation of the LDLR in hepatocytes and increases plasma LDL cholesterol concentration (LDL-C). Heterozygote “gain-of-function” mutations of PCSK9 are associated with the familial hypercholesterolemia phenotype, whereas “loss-of-function” variants are associated with reduced LDL-C concentrations and lower coronary risk. As an approach toward the elucidation of the physiological role(s) of PCSK9, we studied its transcriptional regulation. Using quantitative RT-PCR, we assessed PCSK9 regulation under conditions known to regulate genes involved in cholesterol metabolism in HepG2 cells and in human primary hepatocytes. We found that PCSK9 expression was strongly induced by statins in a dose-dependent manner and that this induction was efficiently reversed by mevalonate. The PCSK9 promoter contains two typical conserved motifs for cholesterol regulation: a sterol regulatory element (SRE) and an Sp1 site. PCSK9 circulates in plasma as mature and furin-cleaved forms. A polyclonal antibody against human PCSK9 was used to develop an ELISA that measures total plasma PCSK9 rather than only the mature form. A cross-sectional study evaluated plasma levels in normal and hypercholesterolemic subjects treated or untreated with statins or statin plus ezetimibe. In 254 healthy subjects, the mean plasma PCSK9 (SD) concentration was 89 (32) µg/L. PCSK9 levels correlated positively with plasma cholesterol, LDL-C, triglycerides, fasting glucose, age and body mass index. Sequencing PCSK9 from subjects at the extremes of PCSK9 plasma distribution revealed a new loss-of-function R434W variant. In 200 hypercholesterolemic patients, circulating PCSK9 was higher than in controls (P<0.04), increased with increasing statin dose (P<0.001), and further increased when ezetimibe was added (P<0.001). In treated patients (n = 139), those with familial hypercholesterolemia (FH; due to LDLR gene mutations) had higher PCSK9 values than non-FH (P<0,005), and LDL-C reduction correlated positively with achieved plasma PCSK9 levels to a similar extent in both subsets (P<0.02 and P<0.005, respectively). However, incubation with ezetimibe of HepG2 (hepatocytes) and Caco-2 (enterocytes) cells caused an increase in PCSK9 and NPC1L1 mRNA of 1.5 to 2-fold (P<0.05), but no significant rise in PCSK9 protein secretion, suggesting that these transformed cells are not an ideal model. We also studied PCSK9 levels in 1,739 French Canadian youth ages 9, 13, and 16 years old. The mean (SD) plasma PCSK9 concentration, measured by ELISA, was 84.7 (24.7) µg/L in the cohort, slightly lower than in the adult cohort (89.5 (31.9) µg/L. In boys, plasma PCSK9 decreased with age, whereas the inverse was true for girls. There were significant positive associations between PCSK9 and fasting glucose, insulin, and HOMA-IR (homeostasis model assessment of insulin resistance). In multivariable analysis, a 10% higher fasting insulin was associated with a 1%-2% higher PCSK9 in both sexes. There were also positive associations between PCSK9 and total cholesterol, LDL-C, and triglycerides, as well as with HDL-C and apolipoproteins A1 and B. PCSK9 regulation is typical of that of the genes implicated in lipoprotein metabolism. In vivo, PCSK9 is probably a target of the transcription factor “sterol response element-binding protein” (SREBP)-2. The PCSK9 plasmatic concentration is associated with age, sex, and multiple metabolic markers in youth and adult samples. The detection of circulating PCSK9 in both FH and non-FH subjects means that this PCSK9 ELISA test could be used to monitor response to therapy in a wide range of patients. PCSK9 seems to be a promising drug target in the treatment of hypercholesterolemia and coronary heart disease.

INTRODUÇÃO: portadores de diabetes mellitus tipo 1 (DM1) apresentam, progressivamente, complicações vásculo-neurais. Os fatores que aumentam o risco de coronariopatia - hipertensão, dislipidemia e idade avançada - explicam, em parte, a alta mortalidade cardiovascular, entretanto diabéticos tipo 1 podem morrer de coronariopatia precoce e não apresentar os fatores de risco clássicos para aterosclerose. Modificações estruturais e funcionais nas lipoproteínas, alterando a sua composição e trocas lipídicas poderiam justificar o aumento de eventos vasculares, entretanto estas alterações podem não ser detectadas através das dosagens rotineiras de lípides plasmáticos. OBJETIVOS: através de nanoemulsão lipídica artificial (LDE) que simula a estrutura lipídica da LDL avaliamos, em portadores de DM1, normolipidêmicos, intensivamente tratados e sem complicações significativas da doença, a taxa de esterificação do colesterol, a remoção da nanoemulsão da circulação, o tamanho da partícula HDL e as transferências de lípides entre a nanoemulsão e as partículas HDL. Secundariamente, determinamos a influência do controle glicêmico, resistência à insulina (RI) e insulinização no metabolismo lipídico. MÉTODOS: estudamos 36 indivíduos diabéticos e 37 controles não-diabéticos pareados para idade, sexo e índice de massa corpórea. Nanoemulsão lipídica artificial com marcação radioativa nos lípides éster de colesterol (CE), colesterol livre (CL), triglicérides (TG) e fosfolípides (PL) foi utilizada para os estudos. Nanoemulsão com marcação 14C-CE e 3H-CL foi injetada nos participantes e amostras de sangue foram coletadas durante 24 horas para mensuração da radioatividade. Remoção dos lípides da circulação foi calculada por análise compartimental. A taxa da esterificação do colesterol livre foi calculada após extração e separação de lípides do plasma por cromatografia em camada delgada. Para estudo da transferência de lípides, nanoemulsões com marcação 14C-CE e 3H-CL ou 14C-PL e 3H-TG foram incubadas com plasma e a radioatividade dos lípides transferidos para as HDL foi contada após a precipitação de lipoproteínas contendo apoB. O diâmetro da HDL foi mensurado por método de dispersão da luz. A RI nos diabéticos foi mensurada por fórmula que estima a taxa de captação da glicose. RESULTADOS: hemoglobina glicada foi de 8,8±1,3 mg/dl e concentrações de LDLc foram menores nos diabéticos (85±22 vs. 98±26 mg/dl), p=0, 035. Não houve diferenças em relação às taxas de esterificação, transferências de lípides da nanoemulsão para as HDL e tamanho da partícula HDL entre os grupos. Não encontramos relação entre as análises cinéticas e HbA1c, glicemia, índices de RI e dose de insulina. A taxa de remoção do 14C-CE foi mais rápida em diabéticos tipo 1 que nos controles (0, 059±0, 022 vs.0, 039±0, 022 h-1), p=0, 019. 16 CONCLUSÕES: apesar de controle glicêmico ruim nos DM1, as transferências de lípides da nanoemulsão para as HDL, a taxa de esterificação e a remoção da 3H-CL são semelhantes às dos controles. O controle glicêmico, perfil lipídico, índices de RI e dose de insulina não influenciaram nas transferências de lípides e na taxa de esterificação. A remoção do 14C-CE é mais rápida em indivíduos diabéticos, o que poderia justificar as concentrações de LDLc mais baixas encontradas nesta população. Acreditamos que a terapia insulínica intensiva pode justificar estes achados / INTRODUTION: people with type 1 diabetes mellitus (DM1) have progressively neuro-vascular complications. Factors that increase the risk of coronary artery disease hypertension, dislipidemia and advanced age explains part of increased cardiovascular mortality, however some DM1 died of early coronary artery disease and often do not have atherosclerosis classical risk factors. Structural and functional changes in lipoproteins, altering their composition and activities of lipid exchange could justify the increase in vascular events but these changes are generally not detected by routine clinical laboratory plasma lipid exams. OBJETIVES: in normolipidemic DM1, intensively treated and without significant complications of disease we evaluated, by an artificial lipid nanoemulsion that resembles the lipid structure of LDL, rates of cholesterol esterification, nanoemulsion removal of the circulation, HDL particle size and lipid transfer from nanoemulsion to HDL. Secondarily, we determine the influence of glycemic control, insulin resistance (IR) and insulinization on lipid metabolism. METHODS: we studied 36 diabetics and 37 non-diabetic controls paired by age, sex and body mass index. Artificial lipid nanoemulsion labeled with radioactive lipids cholesterol ester (CE), cholesterol (CL), phospholipids (PL) and triglycerides (TG) was used for studies. Intravenous infusion of nanoemulsion 14C-CE e 3H-CL was injected in participants and blood was sampled over 24 hours for radioactivity measurement. Circulation lipid removal was calculated through compartmental analysis. Rate of cholesterol esterification was calculated after lipid extraction and separation by thin-layer chromatography. Nanoemulsion was incubated with plasma and radioactivity of lipids 14C-EC, 3H-CL, 14C-PL and 3H-TG transferred to the HDL was quantified after the precipitation of other apoB lipoproteins. The HDL diameter was measured by laser light scattering. The insulin resistance in diabetic patients was measured by formula that estimates the rate of uptake of glucose. RESULTS: glycated hemoglobin was 8,8±1,3 mg/dl and LDL concentrations were lower in diabetic patients (85 ± 22 vs. 98 ± 26 mg / dl), p = 0035. There were no differences between groups regarding rates of cholesterol esterification, lipids transfer from nanoemulsion to HDL and HDL particle size. We found no relationship between the kinetic analyses and HbA1c, blood glucose, measures of IR and dose of insulin. The rate of removal of 14C-EC was faster in diabetics type 1 than controls (0.059 ± 0.022 vs.0.039 ± 0.022 h- 1), p = 0.019. CONCLUSIONS: despite suboptimal glycemic control in diabetics, lipids transfer from nanoemulsion to HDL, rate of cholesterol esterification and removal of 3H-CL are similar to those of non-diabetic individuals. Glycemic control, lipid profile, measures of IR and dose of insulin did not influence lipids transfer and rate of cholesterol esterification. Removal of 14C-EC from diabetic circulation is faster than controls which could justify the 18 lower LDL concentration found in this population. We believe that intensive insulin therapy could explain these findings

A fração plasmática da lipoproteína de baixa densidade (LDL) é formada por partículas de diferentes tamanhos, carga e densidade. Baseada na diferença de carga das partículas, a LDL pode ser subfracionada em LDL nativa (nLDL) e LDL eletronegativa (LDL&#8254;). A LDL&#8254; está presente no plasma e possui propriedades aterogênicas e pró-inflamatórias, assim como, possui menor concentração de antioxidantes lipossolúveis, maior concentração de dienos conjugados, alterações conformacionais da apoliproteína B-100 e menor afinidade para o receptor da LDL em comparação com a nLDL. Concentrações elevadas de LDL&#8254; têm sido observadas em pacientes com alto risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, incluindo hipercolesterolemia familiar, diabetes. Considerando-se que os mecanismos envolvidos na formação endógena da LDL&#8254; ainda não estão elucidados, neste estudo foi investigado o efeito da glicoxidação e da lipólise sobre a partícula LDL para avaliar a contribuição destes processos para a formação da LDL&#8254; in vitro e in vivo. As modificações químicas da LDL e da imunorreatividade com anticorpo monoclonal anti-LDL&#8254; foi analisada antes e depois da incubação do plasma com lipoproteína lipase (LPL) ou fosfolipase A2 (PLA2), assim como mimetizando-se a lipólise intravascular. Além disso, na lipólise in vivo foi monitorado no periodo pós-prandial em indivíduos normolipidêmicos para investigar a LDL&#8254; formada endogenamente. A contribuição da glicoxidação para a geração de LDL&#8254; foi avaliada in vitro pela incubação da LDL com glicose. O efeito da glicoxidação endógena foi monitorada pela medida, ex-vivo, dos os produtos de glicação avançada (AGEs) e LDL&#8254; no plasma de pacientes diabéticos tipo I (DM I), tipo II (DM II) e indivíduos intolerantes à glicose (IGT). O processo de glicação não enzimática, in vitro, resultou no aumento da concentração de LDL&#8254;. Os indivíduos dos grupos DM I, DM II e IGT apresentaram concentrações plasmáticas elevadas de LDL&#8254; em relação aos seus respectivos controles, enquanto observou-se aumento de AGEs apenas nos grupos DM I e DM II. O processo de lipólise in vitro mediado pela LPL e PLA2, induziu aumento significante da concentração de LDL&#8254;; entretanto, somente pela ação da LPL foi associada com modificações oxidativas. Em concordância, o processo de lipólise in vivo (pós-prandial) também promoveu aumento significativo da concentração de LDL&#8254; associado com modificações oxidativas. Conclusão, nossos dados mostram que, glicoxidação e de lipólise, poderiam contribuir na formação da LDL&#8254; in vivo. / The low density lipoprotein (LDL) fraction in blood plasma is formed by particles with different size, charge and density. Based on particle charge differences, LDL fraction may be separated into native (nLDL) and electronegative (LDL&#8254;) subfractions. LDL&#8254; is present in blood plasma and has atherogenic and proinflammatory properties, as well as, lower concentrations of lipid soluble antioxidants, higher content of conjugated dienes, conformational alterations of apolipoprotein B-100 and lower affinity by LDL receptor in comparison to nLDL. Increased LDL&#8254; concentrations have been found in subjects with high risk for cardiovascular diseases, including those with familiar hypercholesterolemia, diabetes and hyperlipidemia. Considering that the mechanisms involved in the endogenous generation of LDL&#8254; are not yet well elucidated, in this study the effect of glucoxidation and lipolysis of LDL particles was investigated in order to evaluate their contribution to in vitro e in vivo LDL&#8254; formation. LDL chemical modifications and its reactivity towards a monoclonal anti-LDL&#8254; antibody were analyzed before and after incubation of either plasma or LDL with lipoprotein lipase (LPL) or phospholipase A2 (PLA2) as an in vitro lipolysis biomimetic system. Moreover, in vivo lipolysis was monitored at the post-prandial period in normolipidemic subjects to investigate LDL&#8254; endogenously formed. The contribution of glucoxidation to LDL&#8254; generation was evaluated in vitro by incubating LDL with glucose. The effect of endogenous glucoxidation was monitored by ex-vivo measurement of advanced glycation end products (AGES) and LDL&#8254; in blood plasma of type I (DM I) and II (DM II) diabetic patients, as well as, in subjects with glucose intolerance (IGT). The in vitro non-enzymatic glycation resulted in increased LDL&#8254; formation. The DM I, DM II and IGT groups showed higher LDL&#8254; concentrations than the respective control groups, while AGEs were increased only in DM I e DM II groups. The in vitro lipolysis mediated by LPL and PLA2 induced a significant increase of LDL&#8254;; however, only LPL action was also associated to LDL oxidative modification. In accordance, in vivo lipolysis (post-prandial) also promoted a significant increase of LDL&#8254; levels associated to LDL oxidative modification. In conclusion, our data show that both, glycoxidation and lipolysis, could contribute to in vivo LDL&#8254;generation.

Oxisteróis são derivados oxigenados do colesterol que podem ser formados por autoxidação ou por atividade de enzimas específicas. Eles apresentam inúmeras atividades biológicas, incluindo inibição da proliferação celular e citotoxicidade. Dentre os oxisteróis, 7-cetocolesterol (7-KC), que difere do colesterol por apresentar um grupamento cetônico no carbono 7, é conhecido por induzir morte celular por diferentes vias. Neste projeto de pesquisa pretendemos avaliar o uso de uma emulsão lipídica contendo oxisterol (OXLE) como veículo para entrega de 7-KC a células tumorais. Os efeitos tóxicos de OXLE foram avaliados nas linhagem celulares RPMI 8226 (mieloma múltiplo) e B16F10 (melanoma). As células foram tratadas com: a) uma emulsão conhecida por atuar funcionalmente como a LDL (LDE); b) OXLE (75 uM até 225 uM de 7-KC); c) 7-KC (100 uM). As distribuições das células nas diferentes fases do ciclo de duplicação celulares foram analisadas por citometria de fluxo com iodeto de propídio. Todos os tratamentos, nestas concentrações, levaram a acúmulo das células de mieloma na fase proliferativa do ciclo celular. Para analisar a resposta apoptótica, nos utilizamos o fluorocromo JC-1, que mede o potencial transmembranar mitocondrial. Ambas a linhagens celulares, quando tratadas com OXLE, apresentaram hiperpolarização do potencial transmembranar associado com progressivo decrescimento do mesmo. Os resultados mostram que os grupos OXLE e 7-KC induziram a uma morte massiva das células de mieloma. OXLE induziu um efeito citostático nas células de melanoma, caracterizadas por alterações de morfologia, com um aumento na polimerização das fibras de actina, hiperpolarização seguida de perda do potencial transmitocondrial (apoptose associada à despolarização) , presença de vacúolos autofágicos como figuras de mielina (morte celular programada do tipo II - Autofagia); e impossibilitando as células de fazer a citocinese, determinado pelo aparecimento de uma população de células poliplóides. Nossos resultados indicam que esta nova emulsão contendo um oxisterol em sua formulação não é apenas um veículo para moléculas hidrofóbicas, mas pode atuar como agente cistotático/citotóxico. A morte mediada por OXLE possui características de apoptose e autofagia. Estes resultados são promissores e o possível use de OXLE in vivo necessita de futuras investigações. / Oxysterols are oxygenated derivatives of cholesterol that may be formed by autoxidation or by action of specific enzymes. They exhibit a number of biologic activities including inhibition of cellular proliferation and cytotoxicity. Among oxysterols, 7-ketocholesterol (7-KC), that differs form cholesterol by a functional ketone group at C7, is known to induce cell death by different ways. Herein we evaluated the use of an oxysterol-containing lipid emulsion(OXLE) as a vehicle to deliver 7-KC to tumor cells. OXLE was evaluated regarding its toxicity on RPMI 8226 (multiple myeloma) and B16F10 (melanoma) cell lines. Cells were treated with: a) an emulsion known to act functionally as LDL (LDE); b) OXLE (75 uM to 225uM of 7KC); c) 7KC (100uM). The distribution of cells in the different phases of cell cycle was analyzed by flow cytometry with propidium iodide. All treatments, according to the concentrations, led the myeloma cells to an arrest in the proliferative phases of the cell cycle. To analyze the apoptotic response, we then used a fluorochrome (JC-1), which measures the mitochondrial transmembrane potential. Both cell lines when treated with OXLE had a hyperpolarization of the transmembrane potential that decrease progressively. The results showed that exposure to either OXLE or 7-KC induced a massive death of myeloma cells. OXLE had an cytostatic effect on melanoma cells characterized by morphologic alterations as increased polymerization of actin fibers; hyperpolarization followed by a dissipation of the mitochondrial transmembrane potential (apoptosis-associated depolarization); presence of IX autophagic vacuoles as myelin figures (programmed cell death type II - Autophagy); and impaired cytokinesis, as determined by the emergence of a polyploid population. Our results indicated that this new oxysterol-containing emulsion is not only a carrier for hydrophobic molecules, but it can act itself as a cytostatic/cytotoxic agent. Cell death mediated by OXLE have both apoptosis and autophagy characteristics. These results are promising and the possible use of OxLE in vivo warrants further investigation

Introdução: A obesidade é um importante problema de Saúde Pública e, segundo a Organização Mundial da Saúde, representa uma epidemia global. É considerada uma doença crônica, multifatorial, que depende não só de fatores genéticos e fisiopatológicos, mas também de variáveis culturais, sociais e psicológicas associadas à quantidade e a qualidade da alimentação. Nesse contexto, os adolescentes como foco de mudanças fisiológicas, anatômicas e sociais se tornam um grupo com elevada frequência de fatores de risco associados à obesidade. Objetivo: Avaliar o papel da lipoproteína de baixa densidade eletronegativa [LDL(-)], da proteína transportadora de éster de colesterol (CETP) e da resistência à insulina (RI) no risco cardiometabólico de adolescentes. Métodos: Foram recrutados adolescentes de ambos os sexos, com faixa etária de 10 a 19 anos e, regularmente matriculados em escolas da cidade de São Paulo. Medidas antropométricas, tais como, peso, altura, circunferência da cintura (CC) e composição corporal foram avaliadas, e classificadas considerando sexo e idade. Após jejum (12-15h), foi coletada uma amostra de sangue e a partir do plasma foram realizadas as seguintes análises: glicose, insulina e cálculo do HOMA, perfil lipídico, apolipoproteína A-I e B, atividade da paraoxonase 1 (PON1), ácidos graxos livres (AGL), atividade da CETP e LDL(-). Os resultados obtidos foram analisados por meio dos testes qui-quadrado, Kappa, Kolmogorov-Smirnov, t-student, ANOVA, Mann-Whitney, Kruskal-Wallis, Bonferroni e de tendência linear, com valor de significância de p< 0,05. Resultados: Os adolescentes eutróficos apresentaram menor atividade de CETP e conteúdo de LDL(-) em relação àqueles com excesso de peso. O IMC apresentou associação positiva e linear com o CT/HDL-C, TG/HDL-C, ApoB/ApoA-I, LDL(-) e LDL(-)/CT. Perfil inverso foi observado para HDL-C e ApoA-I. A CC mostrou associação positiva com TG, CT/HDL-C, LDL-C/HDL-C, TG/HDL-C, ApoB/ApoA-I, LDL(-), LDL(-)/CT e CETP. Associação negativa foi observada entre CC e HDL-C e ApoA-I. Após o ajuste pela atividade da CETP, associações entre o HDL-C, LDL-C/HDL-C, CT/HDLC e LDL(-)/LDL-C com o IMC ou CC foram modificadas. Ao ajustarmos pela concentração de LDL(-), nenhuma associação sofreu alteração, o que sugere um mecanismo independente para a regulação dessa partícula durante a obesidade.Ao analisarmos os adolescentes segundo CC, verificamos que os adolescentes com CCALTA apresentaram elevado IMC, por cento de gordura corporal, pressão arterial sistólica, conteúdo de insulina, HOMA, TG, TG/HDL-C, CT/HDL-C, LDL-C/HDL-C, ApoB/ApoA-I, AGL, LDL(-), LDL(-)/CT e atividade da CETP, quando comparados aqueles com CCBAIXA. Perfil inverso foi observado para por cento de massa magra, HDL-C, ApoA-I, HDL/ApoA-I e PON-1. Quando classificados segundo HOMA (resistente à insulina - RI e sensível à insulina - SI), os adolescentes RI mostraram um impacto negativo sobre o IMC, CC, por cento de gordura corporal, pressão arterial, TG e TG/HDL-C, e resultado inverso para por cento de massa magra e PON1. O índice de risco cardiovascular proposto mostrou que o grupo CCALTA-RI = CCALTA-SI > CCBAIXA-RI = CCBAIXASI. Conclusões: Portanto, a concentração de LDL(-) e a atividade da CETP associada à obesidade, principalmente abdominal, alteram o risco cardiometabólico de adolescentes / Introduction: Obesity is a major public health problem and, according to World Health Organization, represents a global epidemic. It is considered a chronic, multifactorial disease, which depends not only of genetic and pathophysiology factors, but also of cultural, social and psychological associated with diet profile variables. In this context, adolescents as the focus of physiological, anatomical and social changes become a group with high frequency of risk factor for obesity. Objective: To evaluate the role of the electronegative low-density lipoprotein [LDL(-)] concentration, cholesteryl ester transfer protein (CETP) activity and insulin resistance on cardiometabolic risk of adolescents. Methods: We recruited adolescents of both sexes, aged 10 to 19 years and enrolled in schools in the city of São Paulo. Anthropometric measurements such as weight, height, waist circumference (WC) and body composition were evaluated and classified according to sex and age. After fasting (12-15h) was analyzed from plasma: glucose, insulin and HOMA, lipid profile, apolipoprotein A-I and B, paraoxonase 1 activity (PON1), non-esterified fatty acids (NEFA), CETP activity and LDL(-). The results were analyzed by chi-square, Kappa, Kolmogorov-Smirnov, t-student, ANOVA, Mann-Whitney, Kruskal-Wallis, Bonferroni and linear tendency test, with p< 0.05. Results: The subjects with normal weight had lower CETP activity and content of LDL(-) than excess weight adolescents. BMI showed positive and linear association with TC/HDL-C, TG/HDL-C, ApoB/ApoA-I, LDL(-) and LDL(-)/TC. Profile opposite was observed for HDL-C and ApoA-I. The WC was positively associated with TG, TC/HDL-C, LDL-C/HDL-C, TG/HDL-C, ApoB/ApoA-I, LDL(-), LDL(-)/CT and CETP. Negative association was observed between WC and HDL-C and ApoA-I. After adjustment for CETP, associations between HDL-C, LDL-C/HDL-C, TC/HDL-C and LDL(-)/LDL-C with BMI or WC were modified. Adjustment for LDL(-) content was not able to change these associations, suggesting an independent mechanism for regulation of the levels of this particle during obesity. Analysis second WC, it was found that adolescents 10 with WCHIGH showed higher BMI, per cent body fat, systolic blood pressure, insulin, HOMA, TG, TG/HDL-C, TC/HDL-C, LDL-C/HDL-C, ApoB/ApoA-I, NEFA, LDL(-), LDL(-)/TC and CETP activity than WCLOW group. Profile opposite was observed for per cent lean body mass, HDL-C, ApoA-I, HDL/ApoA-I and PON-1. When it classified according to HOMA (insulin resistant IR and insulin sensitive IS), IR group showed a negative impact on BMI, WC, per cent body fat, blood pressure, TG and TG/HDL-C, and contrary result for per cent mass lean and PON1. The cardiovascular risk index propose showed that WCHIGH IR = WCHIGH IS > WCLOW IR = WCLOW IS group. Conclusions: Therefore, LDL(-) content and CETP activity associated with obesity, mainly abdominal, alter the cardiometabolic risk of adolescents

Introdução: A Doença Vascular do Enxerto (DVE), um processo envolvendo fatores de natureza inflamatória e proliferativa, é a principal causa de morte após o Transplante Cardíaco (TxC), com incidência acima de 50 % ao fim do quinto ano. É possível que a intervenção farmacológica nesses fatores possa resultar na inibição da proliferação de células musculares lisas vasculares e melhora da DVE. Neste sentido, em trabalho anterior desta Instituição, o paclitaxel, agente antiproliferativo usado no tratamento do câncer, foi capaz de regredir as lesões ateromatosas em coelhos com aterosclerose induzida por dieta rica em colesterol. Naquele trabalho, o paclitaxel foi concentrado nas lesões utilizando-se uma nanopartícula lipídica, parecida com a lipoproteína de baixa densidade (LDL), mas sem a parte protéica, denominada LDE. Tendo em vista as dificuldades do tratamento da DVE em pacientes e da grande importância dessa doença para o êxito do procedimento, novas alternativas terapêuticas devem ser procuradas, e o uso do paclitaxel associado à LDE pode ser uma rota interessante, tendo em vista que as bases inflamatórias e proliferativas da DVE são semelhantes às da doença cardiovascular aterosclerótica, onde a LDE-paclitaxel mostrou-se eficiente. Objetivos: Verificar se o tratamento com LDE-Paclitaxel reduz a incidência e o grau de DVE de coelhos submetidos a transplante cardíaco heterotópico. Analisar a biodistribuição da LDE em coelhos submetidos a transplante cardíaco heterotópico. Método: TxC heterotópico em posição cervical foi realizado utilizando-se 21 coelhos da raça New Zealand vermelhos como doadores e 21 coelhos brancos como receptores (peso ± 3 kg). Os coelhos receptores receberam dieta com acréscimo de 0,5 % de colesterol e ciclosporina A na dose de 10 mg/kg/dia via oral como imunossupressor. Foram divididos em 2 grupos: um grupo, constituído de 11 animais, foi tratado com LDE-Paclitaxel na dose de 4 mg/kg/semana, durante 6 semanas, por via endovenosa. O outro grupo (controle) compôs-se de 10 animais tratados com 3 mL de solução fisiológica por via endovenosa, semanalmente, durante 6 semanas. A biodistribuição da LDE foi determinada em 4 animais do grupo controle, injetando-se a LDE marcada com éter de colesterol radioativo 24 h antes do sacrifício, seguindose a contagem de radioatividade nos corações e outros tecidos após extração lipídica. Após o sacrifício dos animais, retiraram-se os corações nativo e transplantado para análise histológica com coloração H/E e Verhoeff-van Gieson. A área transversal das artérias coronárias foi estimada pela medida da lamina elástica interna e da área do lúmen. A porcentagem de estenose foi calculada da diferença entre área do lúmen do vaso e a área da lamina elástica interna. Análise estatística com ANOVA e o teste T, com valor p <= 0,05 considerado significante. Resultados: A captação da LDE pelo coração transplantado foi quase 4 vezes maior do que no coração nativo (p<=0,0001). Nos animais tratados com LDE-paclitaxel, houve uma dramática melhora no status das artérias coronárias dos corações transplantados, ocorrendo um acentuado aumento de 3 vezes na área da luz dos vasos (p<=0,031) e de redução da estenose em 45% (p<=0,0008). Conclusões: A LDE é capaz de concentrar-se no coração transplantado, o que possibilita o direcionamento do paclitaxel para o enxerto. O tratamento com LDE-paclitaxel reduziu acentuadamente a DVE, o que pode abrir uma nova perspectiva para o controle da doença vascular do enxerto. / Introduction: Cardiac Allograft Vasculopathy (CAV), a process involving factors of inflammatory and proliferative nature, is the leading cause of death after heart transplantation (HT), with incidence above 50% after the fifth year. It is possible that pharmacological intervention on these factors may result in inhibiting the proliferation of vascular smooth muscle cells and improves the CAV. Thus, in previous studies of this institution, paclitaxel, an antiproliferative agent used in cancer treatment, was able to recede the atheromatous lesions in rabbits with atherosclerosis induced by high cholesterol diet. In that study, paclitaxel was concentrated in the lesions using a lipid nanoparticle, similar to low density lipoprotein (LDL) but without the protein part, called LDE. Given the difficulties of the treatment of CAV in HT patients and the great importance of this disease to the success of the procedure, new therapeutic alternatives must be sought, and the use of paclitaxel associated to LDE can be an interesting route, given that the bases inflammatory and proliferation of CAV are similar to those of atherosclerotic cardiovascular disease, where the LDE-paclitaxel was efficient. Objectives: To determine whether treatment with LDE-paclitaxel reduces the incidence and degree of CAV in rabbits undergoing heterotopic heart transplantation. To analyze the biodistribution of LDE in rabbits undergoing heterotopic heart transplantation. Methods: Heterotopic HT in cervical position was performed using 21 New Zealand red rabbits as donors and 21 white rabbits as recipients (weight ± 3 kg). The receptors rabbits were fed regular chow with added 0.5% cholesterol and with cyclosporine A, 10 mg / kg / day orally as immunosuppressants. They were divided into two groups: one consisting of 11 animals was treated with LDE-paclitaxel at a dose of 4 mg / kg / week for 6 weeks intravenously. The other group (control) was composed of 10 animals treated with 3 ml of saline intravenously weekly for six weeks. The biodistribution of LDE was determined in four control animals, by injecting the LDE labeled with radioactive cholesteryl ether 24 h before sacrifice, followed by radioactivity count in the hearts and other tissues after lipid extraction. After sacrificing the animals, we excised the native and transplanted hearts for histological staining with H / E and Verhoeff-van Gieson. The cross-sectional area of the coronary arteries was estimated by measuring the internal elastic lamina and the lumen area. The percentage of stenosis was calculated from the difference between the area of the vessel lumen and the area of internal elastic lamina. Statistical analysis with ANOVA and T test with p value <= 0.05 was considered significant. Results: The uptake of LDE for the transplanted heart was almost fourfold higher than in the native heart (p<=0.0001). In animals treated with LDE-paclitaxel, there was a dramatic improvement in the status of the coronary arteries of the transplanted hearts, indicating by a marked increase of three times of the vascular lumen area (p<=0.031) and reduction of stenosis in 45% (p<=0.0008). Conclusions: The LDE is able to concentrate on the transplanted heart, which enables the targeting of paclitaxel to the graft. Treatment with LDE-paclitaxel markedly reduced CAV in the transplanted heart, which may open a new perspective for control of Cardiac Allograft Vasculopathy.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-14T19:33:16Z No. of bitstreams: 1 alicebelleigolirezende.pdf: 4554252 bytes, checksum: 45624650ab925d7640e01b2b01e2a245 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-29T12:16:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alicebelleigolirezende.pdf: 4554252 bytes, checksum: 45624650ab925d7640e01b2b01e2a245 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T12:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alicebelleigolirezende.pdf: 4554252 bytes, checksum: 45624650ab925d7640e01b2b01e2a245 (MD5) Previous issue date: 2011-08-30 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A aterosclerose é uma doença imune-inflamatória associada ao acúmulo de lípides na camada íntima das artérias. O baço desempenha uma importante função imunológica, mas a sua participação no desenvolvimento da aterosclerose permanece controversa. Considerando que a incidência de esplenectomias totais ainda é alta e que a doença aterosclerótica é prevalente, é de grande importância que se verifique se o tecido esplênico influencia no processo de aterosclerose. Neste trabalho, o impacto da esplenectomia no desenvolvimento da aterosclerose foi avaliado em camundongos deficientes em apoproteína E (apoE). Os animais foram divididos em dois grupos: grupo controle (CT), composto de camundongos deficientes em apoE submetidos a um procedimento cirúrgico simulado; e grupo esplenectomia total (ET), camundongos deficientes em apoE submetidos à esplenectomia total. Trinta dias após a cirurgia, os animais foram submetidos a uma dieta aterogênica enriquecida com 0,15% de colesterol. Após oito semanas, os animais foram eutanasiados e o sangue, o coração e a aorta foram submetidos à análise. Os níveis séricos de colesterol total e de anticorpos anti-LDL oxidada foram avaliados. As áreas de lesão aterosclerótica na raiz da aorta foram quantificadas por morfometria em cortes histológicos corados com hematoxilina-eosina. As lesões ateroscleróticas nas porções torácica e abdominal das aortas foram determinadas pela porcentagem da superfície luminal corada com Sudan IV em relação à área total do vaso. Os resultados mostraram que os níveis séricos de colesterol total não foram alterados pela esplenectomia e que os títulos de anticorpos IgG anti-LDL oxidada foram semelhantes entre os grupos. No entanto, foi observada uma maior porcentagem de lesões ateroscleróticas nas porções torácica e abdominal das aortas de animais esplenectomizados. Além disso, camundongos esplenectomizados apresentaram lesões ateroscleróticas na raiz da aorta significativamente maiores do que os animais controles. Estes dados indicam, em conjunto, que a esplenectomia está associada ao aumento das lesões ateroscleróticas em camundongos deficientes em apoE submetidos à dieta aterogênica, sugerindo um papel ateroprotetor do baço no modelo estudado. / Atherosclerosis is an inflammatory immune disease associated with lipid accumulation in the intima layer of arteries. The spleen plays an important immune function, but its influence in development of atherosclerosis remains unclear. Evaluation of the role of the spleen in atherosclerosis is justified due to the high frequency of total splenectomies and the high prevalence of atherosclerotic disease. In this work, the effect of splenectomy on the development of atherosclerosis in apolipoprotein E (apoE) deficient mice was investigated. ApoE deficient mice were divided into a sham-operated control group (CT) and a splenectomized group (SP). Thirty days after surgery, animals were fed a high fat western diet (with 0.15% cholesterol). After eight weeks, mice were euthanized and their blood, heart, and aorta were subjected to analysis. Total serum cholesterol and anti-oxidized LDL antibodies were measured. Atherosclerotic lesion areas in the aortic root were stained with hematoxylin-eosin and quantified by morfometry. The atherosclerotic lesions in the thoracic and abdominal portions of aorta were determined by assessing the percentage of the luminal surface area stained by Sudan IV. Levels of total serum cholesterol did not vary significantly after splenectomy. Anti-oxidized LDL IgG antibodies were similar between groups. However, compared to the control group, atherosclerotic area in the thoracic and abdominal portions of aorta were significantly increased in splenectomized mice. These data were confirmed by the larger lesions in the aortic root in splenectomized mice. These data indicate that splenectomy increases atherosclerotic lesions in apoE deficient mice fed an atherogenic diet, suggesting a atheroprotector role of the spleen.

Orientadores: Antonio Carlos Boschiero, Helena Coutinho Franco de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_JaneCristinade_D.pdf: 1851485 bytes, checksum: 9bc182bf9f44ff62ddc24d9ea9603f71 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Alterações no conteúdo de colesterol celular podem contribuir para o mau funcionamento das células-beta pancreáticas. Camundongos knockout para o receptor de LDL (LDLR-/-) possuem maior teor de colesterol nas ilhotas pancreáticas e secretam menos insulina em comparação a camundongos selvagens (WT). Neste estudo, investigamos a associação entre o conteúdo de colesterol, a secreção de insulina e a movimentação de cálcio citoplasmático nessas ilhotas. Além disso, analisamos o efeito da dieta rica em gordura (HFD) sobre a homeostasia glicêmica, secreção e ação da insulina nesses camundongos. Os resultados mostraram que a primeira e segunda fase de secreção de insulina assim como a movimentação de Ca2+, estimuladas por glicose, foram reduzidas nos LDLR-/-. Camundongos LDLR-/- também apresentaram menor conteúdo de proteínas envolvidas com a extrusão dos grânulos de insulina tais como: VAMP-2 e SNAP-25 (p<0,05). A remoção do excesso de colesterol pelo uso da metil-beta-ciclodextrina (M?CD) normalizou a secreção de insulina, estimulada por glicose (GSIS) ou tolbutamida, assim como a movimentação de cálcio estimulada por glicose. A remoção do colesterol das ilhotas WT com 0.1 e 1 mmol/L de M?CD reduziu a secreção bem como a movimentação de cálcio. No entanto, ilhotas incubadas com 10 mmol/L de M?CD apresentaram aumento significativo na secreção de insulina, apesar da redução na movimentação de cálcio. A dieta hiperlipídica (H) promoveu maior ganho de peso e acúmulo de gordura visceral nos camundongos LDLR-/-H em relação aos WTH. A dieta aumentou a glicemia tanto no jejum quanto alimentado, porém não houve alterações nas concentrações plasmáticas de insulina nos camundongos LDLR-/-H. Já nos camundongos WTH, a dieta causou aumento nas glicemias de jejum e alimentado bem como na insulinemia. A área sob a curva glicêmica durante o oGTT foi 30% maior nos camundongos LDLR-/-H. A GSIS não foi significativamente alterada pela dieta hiperlipídica em ambos os grupos. Camundongos LDLR-/- em dieta padrão apresentaram maior fosforilação do receptor de insulina (IR?) e da AKT em fígado e músculo. O conteúdo da enzima que degrada a insulina (IDE) se mostrou reduzido nos LDLR-/-. A dieta hiperlipídica reduziu a sinalização da insulina em fígado, músculo e tecido adiposo dos camundongos LDLR-/-H. Nos camundongos WTH essa dieta promoveu apenas uma redução na fosforilação do IR? no músculo. A análise conjunta dos resultados nos permitiu concluir que, tanto o aumento de colesterol verificado em ilhotas LDLR-/- quanto a diminuição excessiva do conteúdo de colesterol em ilhotas WT (tratadas com M?CD) alteram a movimentação de cálcio e conseqüentemente a secreção de insulina. A redução do colesterol nas ilhotas dos camundongos LDLR-/- corrigiu a redução da secreção de insulina, apesar das concentrações reduzidas de VAMP-2 e SNAP-25. Camundongos LDLR-/-, alimentados com dieta padrão, são mais sensíveis à insulina, provavelmente como um mecanismo adaptativo a menor secreção de insulina. No entanto, estas adaptações não são suficientes para manter a homeostase glicêmica visto que estes animais são intolerantes à glicose. Quando alimentados com dieta hiperlipídica, os LDLR-/-H se tornam resistentes à insulina provavelmente devido ao aumento do tecido adiposo visceral / Abstract: Changes in cellular cholesterol levels may contribute to beta cell dysfunction. Islets from LDL receptor knockout (LDLR-/-) possess higher cholesterol content and secrete less insulin than wild type (WT) mice. Here, we investigated the association between cholesterol content, insulin secretion and Ca2+ handling in these islets. In addition, we analyzed the effects of highfat- diet (HFD) on glucose homeostasis, insulin secretion and action in these mice. Both first and second phase of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) were lower in LDLR-/- compared with WT islets. This lower secretion was paralleled by impairment in Ca2+ handling in these islets. The contents of SNAP-25 and VAMP-2 proteins, which participate in the extrusion of the insulin containing granules, were reduced in LDLR-/- compared with WT islets. Removal of the excess of cholesterol from LDLR-/- islets (Methyl-?-cyclodextrine, M?CD) normalized glucose- and tolbutamide-induced insulin release. Glucose-stimulated Ca2+ handling was also normalized in cholesterol-depleted LDLR-/- islets. Cholesterol removal from WT islets by 0.1 and 1.0 mmol/L M?CD impaired both GSIS and Ca2+ handling. However, 10 mmol/L M?CD markedly increased insulin secretion induced by glucose or tolbutamide in WT islets, despite a significant reduction in Ca2+ handling. The HFD promoted higher body weight gain and visceral fat pad depot in LDLR-/-H than in WTH. LDLR-/-H mice showed fasted and fed glucose levels significantly higher whereas no changes in fasted plasma insulin levels were observed. WTH mice also showed an increase in fasted and fed glucose levels, but a higher fasted plasma insulin level (p<0.05) was noticed. The area under the curve of the oGTT in LDLR-/-H, but not in WTH, was increased (30%) by HFD. GSIS was not significantly altered by HFD in both groups. LDLR-/- mice showed higher IR? and AKT phosphorylation in liver and skeletal muscle. Insulin degrading enzyme (IDE) protein content was lower in liver of LDLR-/-. The HFD reduced insulin signaling in liver, skeletal muscle and adipose tissue in LDLR-/-H. In WTH the HFD reduced only the IR? phosphorylation in muscle. In conclusion, our results indicate that abnormal high (LDLR-/- islets) or low (WT islets treated with M?CD) cholesterol contents alter both GSIS and Ca2+ handling. Normalization of islet cholesterol content improved Ca2+ handling and insulin secretion in LDLR-/- islets, despite the lower expression of SNAP-25 and VAMP-2. LDLR-/- mice, fed a chow diet, are more sensitive to insulin probably due adaptive mechanisms that compensate the low insulin secretion. However, these changes are not sufficient to promote glucose homeostasis since these mice were glucose intolerants. When fed a high-fat diet, they became also insulin resistant probably due to an increase in the mass of the visceral adipose tissue / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular