A prevalência do diabetes mellitus tem aumentado exponencialmente, o estilo de vida noturna e o avanço na idade estão envolvidos neste mecanismo, influenciando também a produção de melatonina. O animal pinealectomizado apresenta resistência insulínica e redução na síntese de GLUT4. Mostramos que no músculo sóleo, houve um aumento na taxa de oxidação de glicose e síntese de glicogênio em todos os grupos treinados. Corroboramos com a literatura mostrando que o diabetes prejudica a sensibilidade da musculatura esquelética a ação da insulina. Tal evento, contudo, é corrigido pela suplementação com melatonina. A combinação destas terapias tem apresentado um efeito positivo do ponto de vista metabólico. / The prevalence of diabetes mellitus has increased, the nocturnal lifestyle and advancing age are involved in this mechanism, influencing the production of melatonin. The pinealectomized animal shows insulin resistance and reduced synthesis of GLUT4. Our results showed that in skeletal muscle (soleus) there was an increase in the rate of glucose oxidation and glycogen synthesis in all groups trained. Our data are consistent with the literature, showing that diabetes mellitus affect the sensitivity of skeletal muscle insulin action, reducing glucose uptake and glycogen synthesis. Nevertheless, this event is corrected by daily supplementation with melatonin. the combination of these therapies have shown a positive effect on metabolism.

Este estudo investigou o efeito protetor da melatonina sobre os danos ao DNA induzidos pela ciclofosfamida (20 e 50mg/kg) sobre as aberrações cromossômicas, fragmentação do DNA, ciclo celular e os sítios sensíveis a Fpg pelo Ensaio Cometa. Os níveis de RNAm de MGMT, p53, p21, Bax, Bcl-2, Top1, CSB e XPF foram analisados por qPCR. Após a remoção cirúrgica da glândula pineal, os animais foram tratados com 1 mg/kg de mel via oral durante 15 dias. Como resultados demonstramos que a melatonina foi capaz de reverter completamente o quadro de aberrações cromossômicas induzidas pela ciclofosfamida, indicando uma possibilidade de uso terapêutico quando da necessidade de uso de medicação quimioterápica. Esse quadro repetiu-se e ficou mais evidente com o estudo específico das lesões oxidativas pelo uso da Fpg. De todos os genes estudados, aquele que teve de forma mais consistente, sua expressão aumentada, sempre, pela melatonina foi XPF. Dessa forma, os mecanismos envolvidos com o reparo do DNA mobilizados pela melatonina parecem, em parte, mobilizar a expressão do gene XPF. / This study investigated the protetive effect of melatonin over DNA damage-induced by cyclophosphamide (20 and 50mg/kg) characterizing chromosomal aberrations, DNA fragmentation, cell cycle and determination of Fpg-sensitives sites by comet assay. The levels of MGMT, p53, p21, Bax, Bcl-2, Top1, CSB and XPF mRNA were examined by qPCR. After pineal gland surgical removal, animals were treated orally with 1 mg/kg of melatonin during 15 days. Results have shown that melatonin treatment was able to completelly revert chromossomal aberrations cyclophosphamide-induced, posssibly indicating a therapy use of melatonin in chemoterapic treatment. This effect was also demonstrated with the studies of oxidative lesions by Fpg-sensitives assay. From all studied genes, XPF showed the most increased expression. Thereby, DNA repair mechanisms triggered by melatonin, seems to mobilize XPF gene expression.

A glândula pineal de mamíferos sintetiza o hormônio melatonina exclusivamente durante o período noturno. A síntese é regulada primordialmente pela via retino-hipotalâmico-pineal e modulada por vários fatores, incluindo o sistema peptidérgico. Assim, o papel da insulina na regulação da síntese de melatonina foi estudado a partir da realização de culturas de glândulas pineais estimuladas com noradrenalina, insulina e noradrenalina associada à insulina, em culturas temporizadas ou não pela noradrenalina, avaliando: a produção de melatonina por HPLC com detecção eletroquímica; as atividades das enzimas envolvidas na síntese da melatonina, por radiometria; assim como, a expressão gênica das enzimas quantificada por Real-Time PCR. Os resultados sugerem uma interação entre as vias de sinalização da noradrenalina e da insulina, com a respectiva potencialização da síntese da melatonina, induzida por noradrenalina, observada pela adição da insulina, efeito esse, que se dá, provavelmente através de mecanismos pós-transcricionais. / The mammalian pineal gland synthesizes the neurohormone melatonin exclusively during the dark phase. Its synthesis is primarily regulated via a retino-hypothalamic-pineal pathway and modulated by many factors, including the peptidergic system. Thus, the role of insulin on the regulation of melatonin synthesis was studied using cultured gland treated with norepinephrine, insulin and norepinephrine associated to insulin. The cultures were also synchronized or not by norepinephrine. Melatonin content was assayed by HPLC (High Performance Liquid Chromatography) with electrochemical detection, melatonin synthesis enzymes activities by radiometry and enzymes gene expressions by Real-Time PCR. The results suggest an interaction between norepinephrine and insulin signaling pathway, with insulinic potentialization on melatonin synthesis norepinephrine-mediated, and this effect, seems to accurs potentially through post-transcriptional events.

Nos mamíferos os núcleos supraquiasmáticos regulam os ritmos circadianos do organismo. A melatonina, hormônio da glândula pineal, é um importante regulador dos ritmos de atividade motora (AM) e temperatura corporal (TC), sendo a sua produção influenciada pelo diabetes mellitus tipo I (DM1). Foram avaliados os efeitos do DM1 sobre os ritmos de TC e AM, seus parâmetros rítmicos, peso e glicemia, assim como as modificações pelos tratamentos tardios e precoces com insulina, melatonina ou ambos. O diabetes rompeu o ritmo de TC, alterou o ritmo de AM, e reduziu a TC e AM. Os tratamentos INS e INS+MEL reverteram o quadro. MEL restaurou apenas alguns parâmetros rítmicos, sendo mais eficiente sobre a AM. Esses resultados mostram que o DM1 altera os ritmos de TC e AM. Os tratamentos INS e INS+MEL revertem o quadro, sendo INS+MEL mais eficiente. A MEL atenua os efeitos deletérios, sendo mais evidente na AM. A insulina é mais rápida, mais duradoura e mais eficiente que a melatonina, que age melhor sobre a AM, e essas melhoras dependem da continuidade dos tratamentos. / In mammals the suprachiasmatic nuclei regulate the circadian rhythms of the body. Melatonin, the pineal gland hormone, is a major regulator of the body temperature (BT) and home cage activity (HCA) rhythms. Its production is influenced by type 1 diabetes mellitus (T1DM). The present work studied the effects of T1DM on BT and HCA rhythms, its rhythmic parameters, glycaemia and body weight and the modifications resulting from early and late treatment with insulin, melatonin or both, in rats. Diabetes disrupted the BT rhythm, altered HCA rhythm, and led to hypothermia and reduced HCA. Late INS and INS+MEL reverted to normal. MEL restored some rhythmic parameters, being more evident on HCA. Taken together, T1DM alters BT and HCA rhythms. INS and INS+MEL treatments revert to normal, being INS+MEL more efficient. MEL attenuates the diabetic state, being more evident on HCA. Insulin effects are faster, last longer and are more efficient than melatonins, which are more evident on HCA, and these beneficial effects depend on the maintenance of the treatments.

Investigamos o efeito do exercício físico no metabolismo do tecido adiposo e muscular de ratos pinealectomizados tratados ou não com melatonina. Foram retiradas amostras de sangue, tecido adiposo peri epididimal e músculo sóleo para testes biológicos. O treinamento físico mostrou-se eficiente através do aumento da velocidade máxima, atingida no final do treinamento, e da atividade da citrato sintase no músculo. A pinealectomia alterou o padrão de mobilização e utilização dos substratos pelos adipócitos e células musculares tornando menor a adaptação dos animais ao treinamento, causando um desajuste metabólico em vários parâmetros. Quando tratados com melatonina a adaptação funcional recuperou-se plenamente, tanto no tecido adiposo como muscular. Demonstrando que a glândula pineal tem um papel na regulação do metabolismo de lipídeos e carboidratos em resposta ao treinamento físico, a remoção da glândula causa alterações na resposta adaptativa do tecido adiposo e muscular e o tratamento com melatonina reverte o desajuste metabólico instaurado pela pinealectomia. / The current study investigated the effect of exercise on muscle and adipose tissue metabolism melatonin treated or non treated pinealectomized rats. Blood samples, peri-epididymal adipose tissue and soleus muscle were collected for biological tests. The physical training was efficient in increasing the maximum speed reached at the end of training, and the activity of citrate synthase in muscle. Pinealectomy changed the pattern of mobilization and utilization of substrates adipocytes and muscle cells decreasing the adjustment to the training in these animals, causing a mismatch in several metabolic parameters. When treated with melatonin, the functional adaptation is fully recovered both in adipose tissue and muscle. Demonstrating that the pineal gland has a role in regulating the metabolism of lipids and carbohydrates in response to physical training, the removal of the gland caused changes in the adaptive response of adipose tissue and muscle and the treatment with melatonin reversed the metabolic mismatch introduced by pinealectomy.

O metabolismo energético é dependente, dentre outros fatores, de uma temporização circadiana entre os tecidos participantes da regulação metabólica. O processo de sincronização parece depender da expressão dos genes relógio e de mediadores como a melatonina, que associam o oscilador central e os osciladores periféricos. Investigamos o papel da melatonina na expressão dos genes relógio em tecidos periféricos, onde ratos Wistar foram divididos em dois grupos: pinealectomizados e controle. Após 45 dias os animais foram sacrificados circadianamente e seus tecidos de interesse extraídos para análise através do PCR convencional. A pinealectomia ocasionou significativa desorganização temporal na expressão de quase todos os genes relógios dos tecidos muscular e do adiposo periepididimal. O tecido hepático foi o que menos sofreu alterações pela pinealectomia. Em conclusão, esses dados mostram que a melatonina é necessária para manutenção da ritmicidade dos genes relógio no tecido muscular estriado esquelético, no tecido adiposo periepididimal e no tecido hepático. / The energy metabolism is dependent, between other factors, of a circadian timing among the tissues participants of the metabolic regulation. The synchronization process appears to depend on the expression of clock genes and mediators such as melatonin, involving the central oscillator and peripheral oscillators. We have investigated the role of melatonin in the expression of clock genes in peripheral tissues. Rats have been divided into two groups: pinealectomized and control rats. After 45 days the animals were sacrificed and their tissues of interest have been extracted for analysis by conventional PCR. Pinealectomy caused a significant disruption in the temporal expression of almost all genes of muscle tissue and fat tissue. The liver tissue was the least affected by changes of pinealectomy. In conclusion, these data show that melatonin is necessary for maintaining the rhythmicity of clock genes in skeletal muscle, adipose tissue and liver tissue.

As ilhotas pancreáticas têm em sua constituição as células <font face=\"Symbol\">b pancreáticas, as quais têm como função secretar insulina. A melatonina é secretada pela glândula pineal. No entanto, a ausência da melatonina, por meio da pinealectomia (PINX), induz diversas alterações nas funções celulares. A NAD(P)H oxidase é responsável pela produção de ânions superóxido. Nosso estudo teve como objetivo avaliar uma possível modulação da NAD(P)H oxidase pela PINX no Zeitgeber Time 6 e 18. Os resultados demonstram que a PINX induz alterações na funcionalidade das ilhotas pancreáticas, alterando a secreção de insulina estimulada pela glicose, o metabolismo da glicose, e o conteúdo de espécies reativas de oxigênio (EROs). Entretanto, não induz alterações nos respectivos ZTs na expressão protéica das subunidades p22phox, p47phox e gp91phox. Demonstramos que a pinealectomia induz alteração no padrão rítmico metabólico e secretório nas ilhotas isoladas, tendo a NAD(P)H oxidase uma possível participação no desenvolvimento nas alterações observadas. / Pancreatic islets are constituted by pancreatic cells, which main function is to secrete insulin. Melatonin is secreted by the pineal gland. However, the absence of melatonin by pinealectomy (PINX) induces several changes in cellular functions. The NAD(P)H oxidase is responsible for producing superoxide. Our study aimed to evaluate the possible modulation of NAD(P)H oxidase by pinealectomy in Zeitgeber Time 6:18. Our results show that the absence of melatonin induced by pinealectomy induces changes in the functionality of pancreatic islets, such as the insulin secretion stimulated by glucose, the glucose metabolism, and the content of reactive oxygen species (ROS). However, it does not induce changes in their respective Zts in the protein expression of the subunits p22phox, p47phox and gp91phox. We demonstrated that pinealectomy induces changes in metabolic and secretory rhythm pattern in isolated islets, being the NAD(P)H oxidase a possibly responsible for the changes observed.

O objetivo do presente estudo foi avaliar possíveis relações entre o diabetes mellitus tipo 1 (DM1) e controle glicêmico, e o ciclo vigília/sono. Participaram 18 voluntários com DM1 (idade: 26,3±5,1), sem complicações, não obesos, sem alterações no sono; e 9 no grupo controle (idade: 28,8±5,3). Os dados foram coletados através de: diário de sono e de glicemia, actímetria (Tempatilumi), polissonografia, 6-sulfatoximelatonina, questionário de Epworth, e sensor de glicose durante a polissonografia nos DM1. A associação entre controle glicêmico e o ciclo vigília/sono foi evidenciada. A duração inadequada, a baixa qualidade, a fragmentação do sono e a secreção reduzida de melatonina, possivelmente, favoreceram um pior controle glicêmico em DM1. Por outro lado, indivíduos DM1, com melhor controle glicêmico, podem se beneficiar de maior secreção de melatonina noturna e menor fragmentação e latência do sono. O controle mais adequado, potencialmente, regulariza o ciclo vigília/sono e previne ou retarda o desenvolvimento de complicações crônicas. / The aim of the present study was to evaluate the association of type 1 diabetes mellitus (T1DM) and glycemic control with the sleep/wake cycle. Eighteen T1DM volunteers and 9 control subjects, non-obese, without chronic complications, and no sleep disorders participated. Data were collected with sleep and glycemia log, actigraphy (Tempatilumi), polysomnography, 6-sulphatoxymelatonin, Epworth questionnaire, and glucose sensor during the polysomnography night for T1DM. The association between glycemic control and sleep/wake cycle was observed. The inadequate duration, poor quality, and fragmented sleep besides the reduced melatonin secretion possibly favored a worse glycemic control in T1DM. On the other hand, we understand that T1DM individuals with better glycemic control may benefit from increased melatonin secretion and less sleep fragmentation and latency. Therefore, a better glycemic control potentially regulates the sleep/wake cycle and prevents or delays the development of chronic complications.

A doença de Chagas é um problema de saúde pública, com dados preocupantes do número de pessoas contaminadas e que ainda irão se contaminar. O objetivo desta investigação é avaliar o efeito da melatonina sobre o sistema imune na infecção chagásica experimental. Produzida pela glândula pineal possui várias ações fisiológicas, entre elas a mais importante, controlar o ritmo circadiano na grande maioria dos seres vivos. A melatonina foi administrada por via oral, tendo seu efeito avaliado através da quantificação dos níveis parasitêmicos, leucograma, histopatologia cardíaca e por ensaios imunológicos como IFN, TNF, IL-2, IL-12. A parasitemia foi drasticamente diminuída nos animais infectados e tratados com melatonina refletindo em uma diminuição ou quase ausência da presença de ninhos de amastigotas nas fibras cardíacas desses animais. A melatonina promoveu uma leucocitose com aumento dos neutrófilos e linfócitos. Não foi observada morte em nenhum dos grupos infectados tratados ou não com melatonina. Os ensaios imunológicos mostraram que as citocinas quantificadas apresentaram uma ação imunoestimuladora aumentada em relação aos grupos infectados que certamente foi responsável pela diminuição da carga parasitária sanguícola e tecidual. Dessa forma conclui-se que a melatonina exerceu um papel imunoestimulador importante, agindo sobre o eixo HHA que se refletiu em uma melhor resposta do hospedeiro durante o curso da infecção experimental. / Chagas disease is still considered a major problem in public health, with an alarming number of bearing parasite people and the risk of future contamination. The aim of this investigation is to evaluate a possible immunostimulatory effect of melatonin during the evolution of the experimental disease in Wistar rats infected with the Y strain of T. cruzi. Produced by pineal gland, it has a wide range of physiological functions, among them to control the circadian rhythm in most of the species. In this work melatonin was orally administrated being its effects evaluated by the number of blood trypomastigotes, leucogram, heart hystopathologyn and immunologic assays such IFN-, TNF-, Il-2, Il-12. Parasitemia was drastically reduced in melatonin treated infected animals consequently leading to a drop in the number of amastiogoter burdens being sacarcely found among heart fibers. Melatonin promoted a leucocytosis with enhanced levels of neutrophils and lymphocites. Absence of death was observed in all groups. Immuno-enhanced effects were observed with assays of IL-2, IL12, IFN- and TNF-. when compared to non treated animals. According to our data we conclude that Melatonin displayed an immunostimatory effect over the HHA axis, reducing blood and tecidual parasite consequently avoiding parasite replication during the evolution of the experimental infection in rats.

Estudamos o papel de quinases de Plasmodium na modulação, via derivados de triptofano, no ciclo celular do parasita. Foram realizadas análises com melatonina, N-acetilserotonina, triptamina e serotonina, avaliadas através de microscopia e citometria de fluxo. Parasitas deficientes para as proteínas PfNEK2, PfNEK3 e PfMAP1 apresentaram respostas similares ao parasita selvagem enquanto pfpk7- e pfeik1- não apresentaram resposta aos compostos indólicos. Estes dados sugerem envolvimento das quinases PfPK7 e PfeIK1 na transdução de sinal via compostos derivados de triptofano na modulação do ciclo intraeritrocítico em P. falciparum. Ensaios de medidas de cálcio intracelular mostraram que a ausência de pfpk7- leva a uma atenuação na liberação de cálcio promovida por melatonina, sugerindo que a ativação desta quinase é importante no aumento de cálcio citosólico. Estes resultados ampliaram a compreensão dos mecanismos moleculares que regulam resposta a melatonina. / We evaluated the role of Plasmodium kinases in the modulation, via tryptophan derivatives, of the parasite cell cycle. We performed analysis with melatonin, N-acetylserotonin, tryptamine and serotonin through blood smears and flow cytometry analyzes. Parasites deficient in the proteins PfNEK2, PfNEK3 and PfMAP1 showed similar responses to the wild type while pfpk7- e pfeik1- did not respond to the indolic compounds. This data suggest the involvement of the kinases PfPK7 and PfeIK1 in melatonin signal transduction for cell cycle modulation in P.falciparum. Intracellular calcium measurement assays showed that pfpk7- diminished the ability of melatonin to rise cytosolic calcium concentration, suggesting that this kinase is involved with cytosolic calcium increase. These results expand the understanding of the molecular mechanisms that regulate melatonin-dependent cell cycle modulation.