L'AMPK est un senseur cellulaire des réserves énergétiques de l’organisme. Les spermatozoïdes, mobilisent beaucoup d’énergie pour leur mobilité et la fécondation de l’ovocyte. L’objectif de ce travail était de caractériser et décrire des éléments clés de la voie de signalisation de l'AMPK, de comprendre leur implication dans les spermatozoïdes de coq et d’étudier comment leurs modulateurs peuvent impacter les fonctions des gamètes conservés in vitro. Nous avons montré une augmentation de la mobilité et de la réaction acrosomique dans les spermatozoïdes exposés à l'AICAR et à la metformine, des activateur de l’AMPK, y compris après avoir été congelés. Ces activateurs ont partiellement restauré les activités des enzymes antioxydantes (SOD, GPx, GR): et diminué les ROS et la LPO dans les spermatozoïdes décongelés. Nous avons établi la présence des CaMKKs (α et β) et de CaMKI dans les spermatozoïdes et leur rôle lié au calcium extracellulaire (via les canaux calcique SOCs) dans la voie de régulation de l'AMPK et dans la mobilité et la réaction acrosomique des spermatozoïdes. En conclusion, ce travail confirme le rôle de différents acteurs de signalisation liés au métabolisme énergétique et aux flux calciques dans les fonctions des spermatozoïdes. / AMPK is a cellular sensor of body energy reserves. Spermatozoa mobilize a lot of energy for their motility and the fertilization of the oocyte. The objective of this work was to characterize and describe key elements of the signaling pathway of AMPK, understand their involvement in chicken spermatozoa and study how their modulators may impact the functions of in vitro preserved gametes. We showed an increase in mobility and acrosome reaction in spermatozoa exposed to AICAR and metformin, activators of AMPK, including after freezing. These activators have partially restored the activities of antioxidant enzymes (SOD, GPx, GR): and decreased ROS and LPO in thawed spermatozoa. We have established the presence of CaMKKs (α and β) and CaMKI in sperm and their role related to extracellular calcium (via calcium channels SOCs) in the control channel of AMPK and in motility and acrosome reaction of spermatozoa. In conclusion, this work confirms the role of different signaling actors related to energy metabolism and calcium fluxes in spermatozoa functions.

Chez les mammifères, le métabolisme énergétique exerce une influence importante sur la fertilité. Chez la femelle comme chez le mâle, une chute ou un excès dans l’apport des besoins nutritionnels induisent des modulations des synthèses hormonales et de la production de gamètes viables. L’objectif de ce travail était 1) de définir le rôle de l’AMPK, AMP-activated protein kinase, un senseur cellulaire des réserves énergétiques de l’organisme, dans la reproduction mâle ; 2) d’étudier l’implication de mTORC1, mammalian target of rapamycin complex 1, un autre indicateur du métabolisme, dans les cellules du système nerveux central régulant la reproduction. Nous avons montré une baisse de la fertilité, associée à une hyperandrogénie Leydigienne et à un dysfonctionnement des spermatozoïdes chez des souris invalidées pour le gène de l’α1 AMPK. De plus, l’exposition in utero à la metformine, un activateur de l’AMPK, induit une baisse du volume testiculaire et de la concentration en testostérone à 17jpc. Enfin, l’inactivation du complexe mTORC1, par ARN interférent ciblant Raptor, dans les cellules bordant l’hypothalamus tend à augmenter la taille de portée, associée à une hausse de la FSH et de la folliculogenèse terminale.En conclusion, ce travail confirme le rôle de ces deux complexes protéiques (AMPK et mTORC1), senseurs énergétiques, dans la fonctionnalité de l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique. / In mammals, the energy metabolism exerts a strong influence on fertility. In females as in males, either a drop or an excess of the nutritional supplies induce modulations of the hormonal synthesis as well as viable gametes production. Our objective was 1) to define the role of AMPK, the AMP-activated protein kinase, a cell sensor of the energy reserves, in male reproduction; 2) to study the involvement of mTORC1, the mammalian target of rapamycin complex 1, another indicator of metabolism, in the cells of the central nervous system that regulate fertility. We have shown a decrease of fertility, linked to a testicular hyperandrogenia and dysfunctional spermatozoa in α1AMPK deficient mice. Moreover, in utero exposure to an AMPK activator, the metformin, induced a decrease in testicular volume and testosterone concentration (17dpc). Finally, inactivation of mTORC1 by interferent RNA in the adjacents cells of the hypothalamus tends to increase litter size, linked to a rise of FSH and the terminal folliculogenesis. In conclusion, this study confirms the role of these two complexes, energetic sensors, on the functionality of the hypothalamo-pituitary-gonadal axis

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:42Z : No. of bitstreams: 1 Publico-098.pdf: 1170886 bytes, checksum: 5f7890a7362de660ed97e9e8b000a47a (MD5) / Objetivo: Analisar os efeitos da metformina no sistema reprodutor de ratas androgenizadas no período neonatal e que desenvolveram estro-permanente. Material e Métodos: Foram utilizados 75 ratas albinas da linhagem EPM-1 Wistar, recém-natas, que foram divididas aleatoriamente, no terceiro dia de vida, em três grupos de vinte e cinco animais: Controle (GC), Androgenizado (GA) e Androgenizado + Metformina (GAmet). Os animais do GA e GAmet receberam 0,1 mL de propionato de testosterona (1,25 mg/animal), diluído em óleo de mamona (veículo) em dose única e ao Grupo Controle, apenas o veículo. O local da injeção foi a região subcutânea do dorso. Nove animais morreram durante a ministração do fármaco, ficando o total reduzido a 66. Após 90 dias, iniciou-se o tratamento por gavagem, as ratas dos grupos GC e GA receberam água destilada, enquanto as do GAmet foram tratadas com metformina (dose de 50 mg/kg). O tratamento foi diário durante seis semanas. Após este período, 12 animais do GC, 10 do GA e 14 do GAmet foram anestesiados e coletados sangue para dosagem de glicose, insulina de jejum e retirado o útero e ovários.para análise histológica (experimento I). O 30 animais restantes foram acasalados para avaliação da capacidade reprodutiva (experimento II). Os dados foram analisados pelo testes de ANOVA e de Tukey. Resultados: Os valores da glicose e HOMA-IR foram superiores no GA do que nos outros grupos (p<0,01). Na análise histomorfométrica dos ovários, o GAmet apresentou o aparecimento de corpos lúteos, redução da área ocupada pelos folículos em degeneração, e das células intersticiais, e no útero redução da espessura do endométrio, diminuição do colágeno e número de eosinófilos, quando comparados ao GA (p<0.01). No experimento II, foram identificados espermatozóides na luz vaginal em todos os animais do GC (n=10) e em quatro animais do GAmet e nenhum do GA. Contudo, apenas um animal do GAmet conseguiu progredir com a gestação. Todos os animias do GC tiveram gestação a termo. Conclusão: A metformina determinou melhora da glicemia, índice de HOMA-IR e reversão parcial da função reprodutiva e das características histomorfométricas do ovário e do útero em ratas androgenizadas. / Objective: To analyze the effects of metformin on the reproductive system of neonatally androgenized female rats that developed permanent estrus. Materials and methods: A total of 75 three-day-old female albino wistar EPM-1 rats were randomized to three 25-animal groups: control (CG), androgenized (AG), and androgenized + metformin (AGmet). The animals in AG and AGmet were administered 0.1 mL of testosterone propionate (1.25 mg/animal) diluted in castor oil (vehicle), and controls were given vehicle only. The injection site was in the dorsal subcutaneous region. Nine animals died during drug administration. After 90 days a daily six-week gavage treatment was initiated with the rats in CG and AG receiving vehicle (distilled water) and those in AGmet getting metformin (50mg/kg). Afterwards, 12 animals from CG, 10 from AG, and 14 from AGmet were sacrificed. Blood was collected for biochemical measurements and the uteri and ovaries were extracted for histological analyses (experiment 1). The remaining 30 animals were mated (experiment II). Data analyses were carried out with Tukey’s test and ANOVA. Results: In terms of fasting glucose and HOMA-IR, indices were highest in AG (p<0.01) and there was no significant difference between AGmet and CG. Histomorphometric analyses of the ovaries and uteri revealed, in AGmet, reduction in the area covered by degenerating follicles, reduction in the number of interstitial cells and identified corpora lutea , diminution of endometrial thickness, and a decrease in the amount of collagen and the number of eosinophiles, typical in comparison with AG (p<0.01). After mating, spermatozoids were identified in the vaginal ring, in all of the animals in CG (n=10), four in AGmet, and none in AG. All of the animals in CG had full-term deliveries, but only one in AGmet. Conclusion: Metformin led to improvement of the fasting glucose and HOMA-IR index and to partial reversion of the histomorphometric characteristics of the ovaries and the uterus in neonatally androgenized female rats. / TEDE

Células de todos os organismos vivos restauram lesões em DNA preservando a integridade da informação genética, através de mecanismos de reparo. A não eliminação, ou o acúmulo destas lesões ou a deficiência em uma via de reparo, leva ao acúmulo de mutações em células, podendo contribuir para o câncer. Lesões no DNA podem estar associadas com Diabetes Mellitus (DM) e pouco se sabe a respeito de possíveis distúrbios no sistema de reparo, associado a esta síndrome. A metformina (MET), um sensibilizador de insulina, pode estar associado a incidência reduzida e melhora no prognóstico de certos tipos de cânceres em DM. Neste estudo, estamos sugerindo em eucariotos e procariotos, deficientes em enzimas de reparo de DNA, que a MET, age via enzimas de reparo, para proteger a célula contra os danos em DNA. Isto porque células XPD, deficientes na enzima de reparo XPD, pré-tratadas com MET (1mM) e irradiadas com UVC, tiveram sobrevivência menores, avaliadas através da viabilidade celular pela exclusão do Azul de Trypan, em comparação com controle, MRC5. O mesmo ocorrendo com as cepas bacterianas AB1885, BH20 e AB2463 deficientes nas enzimas de reparo, UvrB e Fpg e do sistema SOS, respectivamente, quando foram pré-tratadas com MET (20mg = 168mM) e irradiadas com UVC comparadas com suas sobrevivências sem UVC. Cepas AB1885 e BH20 transformadas em proficientes de todos os sistemas de reparo e submetidas ao mesmo tratamento com MET, mas com a dose de UVC igual à administrada para a cepa selvagem (AB1157), observou-se um aumento de sobrevivência. E ao se utilizar a cepa GY4765 (SOS+), proficiente da atividade autocatalítica do sistema SOS, nas mesmas condições de tratamento, houve também aumento da sobrevivência em relação ao controle, sendo também o sistema testado através do SOS Cromoteste onde a MET expressou este sistema. Através do ensaio da eletroforese alcalina em gel de agarose, onde se avaliou a atividade de reparo da cepa bacteriana AB1157, após o prétratamento com MET e irradiação com UVC, confirmou-se a ação da MET em ativar sistemas de reparo do DNA. Demonstrou-se, também, a existência de uma ação conjunta da MET com a insulina, quando em células provenientes de pacientes portadores de câncer de mama MCF7, transfectada com o gene BRCA1(HRR), o tratamento com MET (168mM) não expressou este gene, mas o fez, em ação conjunta com a insulina (10nM) quando avaliadas no ensaio de luciferase. Quando células MRC5 foram submetidas ao pré-tratamento com MET(168mM) e insulina(10nM) e após irradiada com UVC, tiveram sua sobrevivência maiores do aquelas irradiadas sem insulina. Já nas células XPD, esta ação conjunta MET e insulina, não protegeu a célula contra a ação do UVC. Conclui-se que a MET em procariotos, ativa reparo de DNA, necessita das enzimas de reparo UvrB (NER) e fpg (BER) e do sistema SOS para proteger a célula contra os efeitos deletérios do UVC. Em eucariotos, a MET, necessita da enzima de reparo de DNA, XPD (NER) para promover a mesma proteção contra a ação do UVC, que é exacerbada, quando associada à insulina. Possivelmente, a MET, também expressa o gene BRCA1 (HRR) quando associada à insulina. / Cells prevent the formation of injuries in DNA preserving integrity of the genetic information, through repair mechanisms. The accumulation of these injuries or the deficiency in one repair mechanism can produce mutations in cells, leading to neoplasic transformation. Injuries in the DNA can be associated with Diabetes Mellitus (DM) and little is known regarding possible disturbance in the repair system, associated with this syndrome. The use of metformin (MET), a insulin sensitizer, can be associated with reduced incidence and improvement in the prognostic of certain types of cancer in DM. In this study, we are suggesting in prokaryotes and eukaryotes deficient in repair enzymes that MET acts through these enzymes, to protect against the damages in DNA. Cells XPD, deficient in the enzyme of repair XPD, pre-treated with MET (1mM) and radiated with UVC, showed lower survival, evaluated through Trypan Blue test of cell viability in comparison with MRC5 control cells. The same occurring with bacterial strains AB1885, BH20 and AB2463 deficient in repair enzymes UvrB and Fpg and the SOS system, respectively, when pre-treated with MET (20mg/ml=168mM) and radiated with UVC compared with its survival without UVC. Strains AB1885 and BH20 transformed into proficient of all the repair systems through, and submitted to the same treatment with MET and equal dose of UVC the used in the wild strain (AB1157), we observed an increase of its survival. Studying the strains GY4765 (SOS+) proficient on the autocatalytic activity of the SOS system, using the same conditions of treatment, also had increase of its survival in relation to the control, being also this system tested through Chromotest SOS where the MET expressed the SOS genes. Through alkaline electroforese in agarose gel to evaluate the repair activity on the bacterial strain AB1157 (proficient of all repair systems) the pre-treatment with MET and irradiation with UVC, confirmed the action of MET in activating repair systems. It was demonstrated, also, the existence of a synergic action of MET and insulin, when cells from patients with of breast cancer of (MCF7), transfected with BRCA1 gene (HRR). The treatment with MET (20mg/ml) did not increase the expression of this gene, but when combined with insulin (10nM) we observed an increase in the expression of this gene, evaluated in the Luciferase assay. When MRC5cells has been submitted to the pre-treatment with MET and insulin and exposed with UVC, had its higher survival of those radiated without insulin. XPD cells, treated with MET and insulin, did not show any protection agains UVC exposure. In conclusion MET treatment in prokaryotes active DNA repair, but needs UvrB enzymes (NER), fpg (BER) and SOS system to protect the cell against the deleterious effect of the UVC. In eukaryotes, MET needs XPD repair enzyme, (NER) to promote the same protection against the action of the UVC that is bigger when associated with insulin. Possibly, MET also increases the expression of BRCA1gene (HRR) when associated with insulin.

Células de todos os organismos vivos restauram lesões em DNA preservando a integridade da informação genética, através de mecanismos de reparo. A não eliminação, ou o acúmulo destas lesões ou a deficiência em uma via de reparo, leva ao acúmulo de mutações em células, podendo contribuir para o câncer. Lesões no DNA podem estar associadas com Diabetes Mellitus (DM) e pouco se sabe a respeito de possíveis distúrbios no sistema de reparo, associado a esta síndrome. A metformina (MET), um sensibilizador de insulina, pode estar associado a incidência reduzida e melhora no prognóstico de certos tipos de cânceres em DM. Neste estudo, estamos sugerindo em eucariotos e procariotos, deficientes em enzimas de reparo de DNA, que a MET, age via enzimas de reparo, para proteger a célula contra os danos em DNA. Isto porque células XPD, deficientes na enzima de reparo XPD, pré-tratadas com MET (1mM) e irradiadas com UVC, tiveram sobrevivência menores, avaliadas através da viabilidade celular pela exclusão do Azul de Trypan, em comparação com controle, MRC5. O mesmo ocorrendo com as cepas bacterianas AB1885, BH20 e AB2463 deficientes nas enzimas de reparo, UvrB e Fpg e do sistema SOS, respectivamente, quando foram pré-tratadas com MET (20mg = 168mM) e irradiadas com UVC comparadas com suas sobrevivências sem UVC. Cepas AB1885 e BH20 transformadas em proficientes de todos os sistemas de reparo e submetidas ao mesmo tratamento com MET, mas com a dose de UVC igual à administrada para a cepa selvagem (AB1157), observou-se um aumento de sobrevivência. E ao se utilizar a cepa GY4765 (SOS+), proficiente da atividade autocatalítica do sistema SOS, nas mesmas condições de tratamento, houve também aumento da sobrevivência em relação ao controle, sendo também o sistema testado através do SOS Cromoteste onde a MET expressou este sistema. Através do ensaio da eletroforese alcalina em gel de agarose, onde se avaliou a atividade de reparo da cepa bacteriana AB1157, após o prétratamento com MET e irradiação com UVC, confirmou-se a ação da MET em ativar sistemas de reparo do DNA. Demonstrou-se, também, a existência de uma ação conjunta da MET com a insulina, quando em células provenientes de pacientes portadores de câncer de mama MCF7, transfectada com o gene BRCA1(HRR), o tratamento com MET (168mM) não expressou este gene, mas o fez, em ação conjunta com a insulina (10nM) quando avaliadas no ensaio de luciferase. Quando células MRC5 foram submetidas ao pré-tratamento com MET(168mM) e insulina(10nM) e após irradiada com UVC, tiveram sua sobrevivência maiores do aquelas irradiadas sem insulina. Já nas células XPD, esta ação conjunta MET e insulina, não protegeu a célula contra a ação do UVC. Conclui-se que a MET em procariotos, ativa reparo de DNA, necessita das enzimas de reparo UvrB (NER) e fpg (BER) e do sistema SOS para proteger a célula contra os efeitos deletérios do UVC. Em eucariotos, a MET, necessita da enzima de reparo de DNA, XPD (NER) para promover a mesma proteção contra a ação do UVC, que é exacerbada, quando associada à insulina. Possivelmente, a MET, também expressa o gene BRCA1 (HRR) quando associada à insulina. / Cells prevent the formation of injuries in DNA preserving integrity of the genetic information, through repair mechanisms. The accumulation of these injuries or the deficiency in one repair mechanism can produce mutations in cells, leading to neoplasic transformation. Injuries in the DNA can be associated with Diabetes Mellitus (DM) and little is known regarding possible disturbance in the repair system, associated with this syndrome. The use of metformin (MET), a insulin sensitizer, can be associated with reduced incidence and improvement in the prognostic of certain types of cancer in DM. In this study, we are suggesting in prokaryotes and eukaryotes deficient in repair enzymes that MET acts through these enzymes, to protect against the damages in DNA. Cells XPD, deficient in the enzyme of repair XPD, pre-treated with MET (1mM) and radiated with UVC, showed lower survival, evaluated through Trypan Blue test of cell viability in comparison with MRC5 control cells. The same occurring with bacterial strains AB1885, BH20 and AB2463 deficient in repair enzymes UvrB and Fpg and the SOS system, respectively, when pre-treated with MET (20mg/ml=168mM) and radiated with UVC compared with its survival without UVC. Strains AB1885 and BH20 transformed into proficient of all the repair systems through, and submitted to the same treatment with MET and equal dose of UVC the used in the wild strain (AB1157), we observed an increase of its survival. Studying the strains GY4765 (SOS+) proficient on the autocatalytic activity of the SOS system, using the same conditions of treatment, also had increase of its survival in relation to the control, being also this system tested through Chromotest SOS where the MET expressed the SOS genes. Through alkaline electroforese in agarose gel to evaluate the repair activity on the bacterial strain AB1157 (proficient of all repair systems) the pre-treatment with MET and irradiation with UVC, confirmed the action of MET in activating repair systems. It was demonstrated, also, the existence of a synergic action of MET and insulin, when cells from patients with of breast cancer of (MCF7), transfected with BRCA1 gene (HRR). The treatment with MET (20mg/ml) did not increase the expression of this gene, but when combined with insulin (10nM) we observed an increase in the expression of this gene, evaluated in the Luciferase assay. When MRC5cells has been submitted to the pre-treatment with MET and insulin and exposed with UVC, had its higher survival of those radiated without insulin. XPD cells, treated with MET and insulin, did not show any protection agains UVC exposure. In conclusion MET treatment in prokaryotes active DNA repair, but needs UvrB enzymes (NER), fpg (BER) and SOS system to protect the cell against the deleterious effect of the UVC. In eukaryotes, MET needs XPD repair enzyme, (NER) to promote the same protection against the action of the UVC that is bigger when associated with insulin. Possibly, MET also increases the expression of BRCA1gene (HRR) when associated with insulin.

Atualmente tem se discutido uma possível relação entre obesidade e câncer de próstata. No entanto, a obesidade está associada a desordens multifatoriais (hiperglicemia, hiperinsulinemia, dislipidemia, inflamação) e avaliar o impacto delas em células normais e tumorais é de grande relevância para a elaboração de estratégias terapêuticas. A metformina é uma droga antidiabética que apresenta efeitos antiproliferativos e tem sido apontada como tratamento para o câncer. Entretanto, sua eficiência em condições de intenso estímulo proliferativo ainda é desconhecida. Assim, este estudo objetivou analisar o efeito de altas concentrações de ácido graxo e/ou insulina, com ou sem metformina,em células normais e tumorais de próstata, com ênfase no perfil de proliferação e migração destas células. Foram utilizadas duas linhagens de células epiteliais humanas de próstata, sendo elas normais (PNT1A) e tumorais (PC3). Estas células foram tratadas com altas concentrações de ácido graxo saturado (100 gM palmitato, HF), e/ou insulina (50gU), na presença ou ausência de metformina (100 gM), por 24hrs ou 48hrs. Posteriormente, estas células foram submetidas às análises de apoptose, viabilidade/proliferação celular (MTT), migração e imunofluorescência para vimentina. Os resultados mostram que, de maneira geral, os tratamentos nas concentrações usadas não causaram morte celular nas células estudadas. O MTT revelou que as células PNT1A e PC3 proliferaram em maior quantidade quando tratadas com altas concentrações de ácido graxos (HF) e de insulina (HI) após as primeiras horas de tratamento. O mesmo resultado não foi observado para o grupo HFI. A metformina por si só estimulou a proliferação celular, mas em associação à HF foi capaz de reduzi-la em ambas as linhagens. Contudo, ela não inibiu a proliferação celular desencadeada por HI nas células normais.As análises de migração mostraram que PNT1A foram estimuladas a migrar para todos os tratamentos, enquanto PC3 foi influenciada somente por HF. A metformina inibiu a migração estimulada por todos eles. Em paralelo à migração, foi observado que os tratamentos HF e HI para PNT1A e HF para PC3 estimularam a maior expressão de vimentina, demonstrando maior transição epitélio mesenquima nessas células, e, consequentemente, estimulando a migração celular. A metformina inibiu a expressão de vimentina estimulada pelos meios tanto nas células normais como nas tumorais. Assim, conclui-se que as altas concentrações de ácido graxo saturado e insulina interferem nas células prostáticas estimulando atividades celulares que sabidamente influenciam na carcinogênese, tais como proliferação e migração celular.A metformina foi capaz de reverter boa parte das alterações estimuladas por esses meios, se mostrando uma boa ferramenta no controle da proliferação e migração celular em situações de hiperlipidemia e hiperinsulinemia. Assim, o potencial dessa droga para a terapia de pacientes obesos que sabidamente apresentam maior risco para câncer de próstata deverá ser investigado. / A potential association between obesity and prostate cancer has been proposed by several studies. Obesity is related with multifactorial disorders, such as hyperglycemia, hyperinsulinaemia, dyslipidemia, and inflammation. Regarding the impact of such disorders on normal and tumor cells is of great relevance for the development of therapeutic strategies. Metformin, an antidiabetic drug, has antiproliferative effects, being proposed as a cancer treatment. However, under intense proliferative stimulation conditions, its efficiency is still uncertain. The main objective of the present study was to analyze the effects of fatty acid and/or insulin under high concentrations, in the presence or not of metformin, on normal and prostate tumor cells, regarding their proliferation and migration profile. Two human prostate epithelial cell lines were used: non cancer (PNT1A) and tumor (PC3). These cells were treated with high concentrations of saturated fatty acid (100 gM palmitate, HF), and/or insulin (50 gU) in the presence or absence of metformin (100 gM) for 24 or 48 hours. After treatments we performed analyzes for caspase, cell viability/proliferation (MTT), migration and immunofluorescence for vimentin. The results showed that the concentration of all treatments was not cytotoxic. MTT revealed that PNT1A and PC3 cells had higher proliferation when treated with HF and HI after the first few hours of treatment. Similar results were not found for the HFI group. Metformin alone has stimulated cell proliferation, but in association with HF, has reduced it in both cell lines. However it did not inhibit the proliferative action of HI in PNT1A cells. Migration analyzes showed that PNT1A were stimulated to migrate after all treatments, whilst PC3 was influenced only by HF and that metformin inhibited the migration stimulated by all of them. Both HF and HI treatments in PNT1A and HF in PC3 stimulated greater vimentin expression, resulting in a larger epithelium-mesenchymal transition in these cells, which, in turns, has stimulated cell migration. Metformin inhibited vimentin expression in both normal and tumor cells. It is possible to conclude that higher concentrations of saturated fatty acid and insulin influence prostatic cells, stimulating cellular activities that could trigger carcinogenesis and/or sustain cancer progression, such as cell proliferation and migration. Most of these stimuli were inhibited by using Metformin, being efficient in the control of cell proliferation and migration in conditions of hyperlipidemia and hyperinsulinemia. Thus, the efficiency of this drug for obese patients therapy, which is a potential group for prostrate cancer risk, should be investigated. / Dissertação (Mestrado)

O câncer é um problema de saúde pública mundial e pode causar anorexia. Mediadores inflamatórios desempenham importante papel no desenvolvimento da anorexia relacionada à doença. Estudos realizados com carnosina (&#946;-alanina-L-histidina) e metformina demonstraram eficiente ação anti-inflamatória e antitumoral. O objetivo deste estudo foi analisar a ação da metformina e &#946;-alanina no controle do crescimento tumoral e produção das citocinas, bem como a secreção dos neuropeptídios. Foram utilizados 25 camundongos machos, divididos em grupo controle (C), controle tumor (CT), tumor suplementado com &#946;-alanina (TB), tumor administrado com metformina (TM) e tumor administrado com metformina+&#946;-alanina (TMB). TM demonstrou redução no peso e ingestão alimentar comparado aos C e TMB. TB apresentou maior massa tumoral que os demais grupos. Ainda, o CT apresentou maior expressão da inflamação em relação aos demais grupos. Concluímos que os tratamentos utilizados demonstraram um potencial efeito benéfico frente ao tumor, sendo uma estratégia coadjuvante para o tratamento do câncer. / Cancer is a worldwide public health problem and can cause anorexia. Inflammatory mediators play an important role in the development of disease-related anorexia. Studies with carnosine (&#946;-alanine-L-histidine) and metformin have demonstrated effective anti-inflammatory and antitumor action. The objective of this study was to analyze the action of metformin and &#946;-alanine without control of tumor growth and cytokine production, as well as a neuropeptide secretion. Twenty-five male mice, tumor control (CT), tumor-supplemented with &#946;-alanine (TB), tumor administered with metformin (TM) and tumor with metformin + &#946;-alanine (TMB) were used. TM demonstrated a reduction in weight and food intake compared to C and TMB. TB presented greater tumor mass than the other groups. Still, CT showed a greater expression of inflammation in relation to the other groups. We conclude that the treatments used demonstrated a potential beneficial effect against the tumor, being a supporting strategy for the treatment of cancer.

Introdução: A doxorrubicina (DOX) é um quimioterápico que gera efeitos tóxicos no tecido adiposo (T.A.) e reduz a qualidade de vida dos pacientes. Objetivos: Investigar os efeitos metabólicos do tratamento com DOX no T.A. branco e propor terapia adjuvante que atenue efeitos deletérios. Métodos: Procedimento experimental 1: ratos Wistar foram tratados com dose única de DOX (15mg/kg). Cultura de células: 3T3L1 foram incubadas por 24h, 96h e 12 dias com DOX. Procedimento experimental 2: animais C57/BL6 receberam doses fracionadas de DOX associado ao uso de metformina (MET) (300mg/kg, diário) ou não. Conclusão: A DOX gera um alto impacto sobre a homeostasia do T.A. branco tanto no tratamento agudo com dose única, como no tratamento crônico com doses mais baixas. Os processos fisiológicos do tecido adiposo sofreram profundas alterações, o que resultou em menor tamanho do adipócito, maior fibrose, diminuição das vias metabólicas e redução da adiponectina e leptina circulantes, e o tratamento com MET não reverteu esses efeitos, só prevenindo o processo de fibrose do TA. / Introduction: Doxorubicin (DOX) is a chemotherapy that generates toxic effects on adipose tissue (AT) and reduces the quality of life of patients. Objectives: To investigate the metabolic effects of treatment with DOX on AT white and to propose adjuvant therapy to mitigate deleterious effects. Methods: Experimental Procedure 1: Wistar rats were treated with a single dose of doxorubicin (15mg/ kg). Cell Culture: 3T3-L1 were incubated for 24h, 96h and 12 days with doxorubicin. Experimental procedure 2: C57/BL6 mice received fractionated doses of DOX associated with the use of metformin (MET) (300 mg/kg daily) or not. Conclusion: DOX generates a high impact on the homeostasis of white AT in both acute single dose treatment, such as in chronic treatment with lower doses. The physiological processes of AT have undergone major changes, resulting in a smaller of adipocytes, increased fibrosis, reduction in metabolic pathways and decreased circulating adiponectin and leptin, and the treatment with MET did not reverse these effects, only prevent the fibrosis process on AT.

A diabetes mellitus (DM) é um grupo de doenças metabólicas caracterizadas por hiperglicemia resultante do déficit na secreção e/ou ações de insulina. Dentre as muitas complicações da diabetes incluem a osteopenia diabética, que causa osteoporose e aumento do risco de fraturas ósseas. A patofisiologia da baixa resistência óssea associada a DM é considerada multifatorial, podendo ser decorrente da deficiência de insulina, resistência à insulina, insuficiência de osteoblastos, deficiência de vitamina D, formação e acúmulo dos produtos finais da glicação avançada e complicações microvasculares. Por isso, existe um interesse crescente no estudo da diabetes associada a outras alterações metabólicas e o efeito das drogas antidiabéticas, de forma a reverter os efeitos maléficos. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência das drogas antidiabéticas na movimentação dentária ortodôntica e na densidade/microarquitetura óssea alveolar em ratos diabéticos. Assim, ratos Normoglicêmicos (NG,n=20) e Diabéticos induzidos pela estreptozotocina (DM1,n=60) foram divididos em: TinDM1(n=20) tratados com Insulina, TinmetDM1(n=20) tratados com Insulina+Metformina, e os STDM1(n=20) e STNG(n=20) que não receberam tratamento. Após 14 dias da indução, o 1o molar superior direito recebeu força ortodôntica (50g) em sentido mesial. Nos periodos experimentais de 0, 3, 7 e 14 dias, as maxilas foram coletadas e submetidas às análises microtomográficas para quantificar a movimentação dentária e a densidade óssea e histológica, para avaliar as alterações periodontais ocorridas durante a movimentação. Os dados microtomográficos foram submetidos à ANOVA a dois critérios e teste de Tukey (p<0,05). A indução com estreptozotocina induziu ao quadro de diabetes grave (glicemia de jejum de 325mg/dL) os quais foram acentuados com o tempo no grupo STDM1 (404mg/dL). A utilização de insulina e da associação insulina e metformina reduziram consideravelmente os níveis glicêmicos (127mg/dL). A força de 50g aplicadas no 1o molar promoveu movimentação dentária linear, sendo menor no grupo STNG (116&#x3BC;m) e maior nos diabéticos (173&#x3BC;m). Durante a movimentação a densidade óssea no grupo STNG foi mantida (BV/TV=83%), enquanto nos TinDM1 e TinmetDM1 ocorreu pequena redução (BV/TV=76%). Já nos STDM1 a força produziu grande perda óssea (BV/TV=62%). No grupo STDM1 O quadro histopatológico confirma os efeitos deletérios nas estruturas dentarias e periodontais durante a movimentação dentária, com acentuada perda óssea e processo inflamatório. A redução dos índices glicêmicos com utilização das drogas hipoglicemiantes nos grupos TinDM1 e TinmetDM1 equilibrou o processo de formação e reabsorção óssea no STNG, após os 3 dias da movimentação. Concluímos que, a utilização contínua de insulina ou insulina e metformina nos animais diabéticos diminuem significativamente o quadro de perda óssea alveolar decorrente das forças ortodônticas no estado diabético. / Diabetes mellitus (DM) is a group of metabolic diseases characterized by hyperglycemia resulting in deficits in the secretion and/or insulin action. Among the many complications of diabetes, it includes diabetic osteopenia that causes osteoporosis and increased risk of bone fractures. The pathophysiology associated with low bone strength in DM is considered multifactorial and may be due to insulin deficiency, insulin resistance, osteoblast deficiency, vitamin D deficiency, formation and accumulation of advanced glycation end products and microvascular complications. Therefore, there is a growing interest in the study of diabetes associated with other metabolic abnormalities and the effect of antidiabetic drugs, in order to reverse the deleterious effects. The objective of this study was to evaluate the influence of antidiabetic drugs in orthodontic tooth movement and alveolar bone density/microarchitecture in diabetic rats. Thus, normoglycemic rats (NG, n=20) and streptozotocin-induced diabetic (DM1, n=60) were divided into TinDM1 (n=20) treated by insulin, TinmetDM1 (n=20) treated by Insulin + Metformin and STDM1 (n = 20) and STNG (n = 20) that received no treatment. After 14 days of induction, the M1 received orthodontic force (50g) to move mesially. After 0, 3, 7 and 14 days jaws were collected and subjected to microtomographic images analysis to quantify, tooth movement and bone density and histological analysis to evaluate periodontal changes occurred during the movement. Microtomographic data were submitted to two-way ANOVA and Tukey test (p <0.05). The induction with streptozotocin induced severe diabetes frame (fasting blood glucose 325 mg/dL) which accentuated over the time of the disease in STDM1 group (404mg/dL). The use of insulin and insulin and metformin reduced blood glucose levels to satisfactory values (127mg/dL). The strength of 50g applied on M1 promoted linear tooth movement, being lower in STNG group (116&#x3BC;m) and higher in diabetics (173&#x3BC;m). When handling bone density was maintained at STNG group (BV/TV = 83%), in TinDM1 and TinmetDM1 small reduction occurred (BV/TV = 76%). Already in STDM1 the force produced large bone loss (BV/TV = 62%). Histopathological analysis confirmed the deleterious effects on periodontal and dental structures during tooth movement in STDM1 group, with marked bone loss and inflammatory process. Reducing the glycemic index by using insulin in TinDM1 group and insulin + metformin in TinmetDM1 balanced process of bone formation and resorption after 3 days of mechanical loading. We conclude that the continuous use of insulin or insulin and metformin in diabetic animals diminishesalveolar bone loss resulting from orthodontic forces in the diabetic condition.

A influência da obesidade e da resistência à insulina (induzidas em ratos por injeção de glutamato monossódico em neonatos) sobre o desenvolvimento tumoral (5x105 células do tumor de Walker-256) e os efeitos da metformina (300mg/kg, v.o., 15 dias) nessa condição foram investigados. Na 16ª semana de vida, inocularam-se as células e iniciou-se o tratamento. Após 15 dias de tratamento, caracterizou-se a obesidade e a analisou-se o crescimento tumoral. O desenvolvimento tumoral e a caquexia foram maiores nos obesos. A metformina reduziu o desenvolvimento do tumor, mas não a caquexia. Apesar da metformina não ter melhorado a sensibilidade à insulina, corrigiu a dislipidemia, reduziu a peroxidação lipídica e as gorduras periepididimal e retroperitoneal. Conclui-se que a obesidade aumenta o desenvolvimento tumoral e que a metformina é eficaz em diminui-lo. O mecanismo envolvido parece não depender da melhora da sensibilidade à insulina / The influence of obesity and insulin resistance (induced in rats by monosodium glutamate in neonates) on tumor development (5x105 Walker-256 tumor cells) and the effect of metformin (300mg/kg, by gavage, for 15 d) on it. On the 16th week, tumor cells were subcutaneously injected and the treatment started. On the 18th week, the obesity was characterized and the tumor was evaluated. The tumor development and the cachexia were higher in obese rats. The tumor development was reduced by metformin, but not cachexia. Although metformin did not improve insulin sensitivity it did correct the dislypidemia, reduced the periepididimal and retroperitoneal adipose tissues and lipid peroxidation. In conclusion obesity increases tumor development and metformin is able to reduce it. The reduction occurred independently of the correction of insulin resistance