Multiple sclerosis (MS), degenerative disease characterized by defects in the myelin membrane of neural cells, takes place probably by oxidative, inflammatory and autoimmune mechanisms in genetically vulnerable individuals, under the influence of environmental factors associated with feeding. [Hypothesis] As the structural composition of biological membranes is largely affected by diet, physical activity and use of medicines, the interference of environmental factors in the homeostasis of structural membranes of neural cells in carriers of MS must also be shared by other post-mitotic cells of the body, such as erythrocytes. [Objective] This study aimed to investigate the influence of statin use on the stability of erythrocytes membranes against hypotonic shock and chaotropic action of ethanol in patients with MS. [Methods] The population was composed of 16 women suffering from MS (26-58 years) who were being monitored at the Clinical Hospital of the Federal University of Uberlândia. They were divided into two groups, one group treated with 20 mg/day of simvastatin for 2.66 ± 1.03 years (n = 6) and another group without the use of statin (n = 10). A control group consisted of 6 healthy women with BMI and age (28-56 years) similar to problem group, all without the use of medications and without chronic consumption of alcohol. We evaluated the scores of patients in the Expanded Disability Status Scale (EDSS), hematological and biochemical variables, in addition to the stability of erythrocytes against hypotonic shock and ethanol. The stability of erythrocytes was evaluated by the half-transition points, H50 and D50, obtained from the curves of hemolysis induced by hypotonic shock and chaotropic action of ethanol, respectively. Statistical comparisons of results between groups were made by ANOVA and Tukey post-hoc test. [Results] There were no statistically significant differences in EDSS scores or the hematological variables between groups, but the MS patients under use of statin showed levels of total cholesterol and LDL-cholesterol significantly lower than those without use of that drug. The values of H50 of the MS patients without use of statins (0.472 ± 0.013 g.dL-1 NaCl) were significantly higher than those of volunteers in the control group (0.427 ± 0.015 g.dL-1 NaCl). The H50 values of the carriers of MS with use of statins (0.457 ± 0.013 g.dL-1 NaCl) declined (although not in a statistically significant basis) compared to carriers of MS without the use of statins, but they were not equal to the values of H50 of volunteers in the control group. Moreover, the values of D50 of MS patients without use of statin (13.87 ± 0.74% v/v ethanol) were significantly lower than those of volunteers in the control group (15.38 ± 0.24 g.dL-1 NaCl), but the values of D50 in the MS patients under statin therapy (15.20 ± 0.15 g.dL-1 NaCl) were not significantly different from those of volunteers in the control group, although they had been significantly higher than those of MS patients without use of statins. [Conclusions] The carriers of MS without use of statin showed erythrocytes less stable against hypotonic chock and action of ethanol than the control group. The use of statins increased the stability of erythrocytes against ethanol in the MS patients, making it similar to the RBC stability of the volunteers without the disease. But the use of statins did not increase osmotic stability of the erythrocyte membrane against hypotonicity in such a way to make it similar to the membrane stability of the volunteers without the disease. These findings are important and reflect the homeostatic conditions in the erythrocytes membranes by the moment of their evaluation. This could be merely a consequence of changes in lifestyle associated with the development of the disease, but could also be associated with a lifestyle that may have implications in the development of MS. The reasons for believing in the validity of the last hypothesis are discussed. / A esclerose múltipla (EM), doença degenerativa caracterizada por defeitos na membrana de mielina das células neurais, desenvolve-se provavelmente por mecanismos oxidativos, inflamatórios e auto-imunes em indivíduos geneticamente vulneráveis, sob a influência de fatores ambientais associados à alimentação. [Hipótese] Como a composição estrutural das membranas biológicas é largamente afetada pela alimentação, padrão de atividade física e uso de medicamentos, se houver interferência de fatores ambientais na homeostase estrutural das membranas das células neurais em portadores de EM, ela deve ser também compartilhada por outras células pós-mitóticas do organismo, como os eritrócitos. [Objetivo] Este trabalho teve como objetivo estudar a influência do uso de estatina sobre estabilidade de membrana de eritrócitos contra choque hipotônico e ação caotrópica do etanol em portadores de esclerose múltipla. [Métodos] A população foi constituída por 16 mulheres portadoras de EM (26-58 anos), que estavam em acompanhamento no Hospital de Clínicas da Universidade Federal de Uberlândia. Elas foram divididas em dois grupos, um grupo tratado com 20 mg/dia de sinvastatina durante 2,66 ± 1,03 anos (n = 6) e outro grupo sem uso de estatina (n = 10). Um grupo controle foi constituído por 6 mulheres saudáveis, com IMC e idades (28-56 anos) equiparáveis ao grupo problema, todas sem uso de medicações e sem consumo crônico de bebida alcoólica. Foram avaliados escores da escala expandida do estado de incapacidade (EDSS), variáveis hematológicas e bioquímicas, além da estabilidade de membrana de eritrócitos contra choque hipotônico e etanol. A estabilidade de eritrócitos foi avaliada pelas constantes de meia-transição de lise, H50 e D50, obtidas a partir das curvas de hemólise por choque hipotônico e ação caotrópica do etanol, respectivamente. Comparações estatísticas dos resultados entre os grupos foram feitas por ANOVA, utilizando pós-teste de Tukey. [Resultados] Não houve diferenças estatisticamente significantes nos escores de EDSS nem nas variáveis hematológicas entre os grupos, mas as portadoras de EM sob uso de estatina apresentaram níveis de colesterol total e LDL-colesterol significantemente menores do que aquelas sem uso daquela droga. Os valores de H50 das portadoras de EM sem uso de estatina (0,472 ± 0,013 g.dL-1 NaCl) foram significantemente maiores do que aqueles das voluntárias do grupo controle (0,427 ± 0,015 g.dL-1 NaCl). Os valores de H50 das portadoras de EM com uso de estatina (0,457 ± 0,013 g.dL-1 NaCl) declinaram (ainda que sem significância estatística) em relação à portadoras de EM sem uso de estatina, sem se igualar aos valores de H50 das voluntárias do grupo controle. Por outro lado, os valores de D50 das portadoras de EM sem uso de estatina (13,87 ± 0,74% v/v etanol) foram significantemente menores do que os das voluntárias do grupo controle (15,38 ± 0,24% v/v etanol), mas os valores de D50 das portadoras de EM sob uso de estatina (15,20 ± 0,15% v/v etanol) não foram significantemente diferentes daqueles das voluntárias do grupo controle, embora eles tenham sido significantemente maiores do que aqueles das portadoras de EM sem uso de estatina. [Conclusões] As portadoras de EM sem uso de estatina apresentaram eritrócitos menos estáveis contra hipotonicidade e contra a ação do etanol que as voluntárias do grupo controle. O uso de estatina aumentou a estabilidade de eritrócitos contra etanol nas portadoras de EM, tornando esta estabilidade semelhante àquela das voluntárias sem a doença. Porém o uso de estatina não aumentou a estabilidade de membrana dos eritrócitos contra hipotonicidade a ponto de torná-la semelhante à estabilidade de membrana das voluntárias sem a doença. Esses achados são importantes e refletem as condições da homeostase de membrana dos eritrócitos, no período de sua determinação. Eles poderiam ser mera conseqüência de mudanças no estilo de vida associadas ao desenvolvimento da doença, mas poderiam também estar associadas a um estilo de vida que possa ter tido implicações no desenvolvimento da EM. As razões para acreditar na validade desta última hipótese são discutidas. / Mestre em Genética e Bioquímica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CHAPTER II: The stability of the erythrocyte membrane, which is essential for maintenance of cell functions, occurs in a critical region of fluidity, which depends largely on its composition and the composition and characteristics of the medium. As the composition of the erythrocyte membrane is influenced by several blood variables, the stability of the erythrocyte membrane must have relations with them. The present study aimed to evaluate, by bivariate and multivariate statistical analyses, the correlations and causal relationships between hematological and biochemical variables and the stability of the erythrocyte membrane against the chaotropic action of ethanol. The validity of this type of analysis depends on the homogeneity of the population and on the variability of the studied parameters, conditions that can be filled by patients who undergo bariatric surgery by the technique of Roux-en-Y gastric bypass, since they will suffer feeding restrictions that have great impact on their blood composition. Pathway analysis revealed that an increase in hemoglobin leads to decreased stability of the cell, probably through a process mediated by an increase in MCV. Furthermore, an increase in the MCH leads to an increase in the erythrocyte membrane stability, probably because higher values of MCH are associated to smaller quantities of RBC and larger contact area between the cell membrane and ethanol present in the medium. CHAPTER III: The need to treat obesity, a growing worldwide public health problem, has led to an increase in performing bariatric surgery, particularly the Roux-en-Y gastric bypass. The sudden change in eating habits, resulting from this type of surgery, leads to abrupt changes in the body. This study analyzed the correlation between the osmotic stability of erythrocytes and various biochemical and hematological indices in a population consisting of 24 female volunteers, before and at four different times after surgery, distributed along eight weeks, what allowed the generation of 120 sampling points. The osmotic stability of erythrocytes proved to be of great importance for understanding the meaning of the redcell distribution width (RDW), because the stability variables (1/H50 and dX) were positively correlated with this hematological index. However, the stability variables and RDW seem to suffer different influences from other variables, as the LDL-cholesterol (LDL-C), because only RDW has increased throughout time. Indeed, the stability of variable 1/H50 showed positive correlation with the blood levels of LDL-C, which declined throughout time. Path analysis showed that the body mass index (BMI) has an indirect effect, mediated by RDW, on the osmotic stability of erythrocytes. The correlations that the osmotic stability variables presented with RDW may help to understand the origin of the predictive ability of this hematological index in relation to various pathological conditions. / CAPÍTULO II: A estabilidade de membrana de eritrócitos, que é essencial para a manutenção da função dessas células, ocorre em uma região crítica de fluidez, que depende largamente de sua composição e das características do meio. Como a composição da membrana do eritrócito é influenciada por muitas variáveis sanguíneas, a estabilidade de membrana do eritrócito deve ter relações com elas. O presente estudo objetivou avaliar, por análises estatísticas bivariadas e multivariadas, as correlações e relações causais entre variáveis hematológicas e bioquímicas e a estabilidade de membrana de eritrócitos conta a ação caotrópica do etanol. A validade deste tipo de análise depende da homogeneidade da população e da variabilidade dos parâmetros estudados, condições que podem ser satisfeitas por pacientes que sofrem cirurgia bariátrica pela técnica do desvio gástrico em Y-de-Roux, uma vez que eles passam por restrições alimentares que têm grande impacto sobre a composição sanguínea deles. A análise de caminho revelou que um aumento na concentração de hemoglobina leva a uma diminuição da estabilidade da célula, provavelmente através de um processo mediado por um aumento no volume corpuscular médio (MCV). Além disso, um aumento na hemoglobina corpuscular media (MCH) leva a um aumento na estabilidade de membrana do eritrócito, provavelmente porque valores elevados de MCH são associados a menores quantidades de células vermelhas (RBC) e maiores áreas de contato entre a membrana da célula e o etanol presente no meio. CAPÍTULO III: A necessidade de tratar a obesidade, um crescente problema de saúde pública em todo o mundo, tem levado a um aumento na execução de cirurgia bariátrica, particularmente o desvio gástrico pelo Y-de-Roux. A súbita mudança nos hábitos alimentares, resultante deste tipo de cirurgia, leva a mudanças abruptas no corpo. Este estudo analisou a correlação entre a estabilidade osmótica de eritrócitos e vários índices hematológicos e bioquímicos em uma população constituída de 24 participantes do sexo feminino, antes e em quatro diferentes momentos após a cirurgia, distribuídos ao longo de oito semanas, o que permitiu a geração de 120 pontos amostrais. A estabilidade osmótica de eritrócitos mostrou ser de grande importância para a compreensão do significado da distribuição de volumes das células vermelhas do sangue (RDW), porque as variáveis de estabilidade (1/H50 and dX) foram positivamente correlacionadas com este índice hematológico. Entretanto, as variáveis de estabilidade e o RDW parecem sofrer diferentes influências de outras variáveis, como o LDLcolesterol (LDL-C), porque somente o RDW aumentou ao longo do tempo após a cirurgia. Realmente, a variável de estabilidade 1/H50 apresentou correlação positiva com os níveis sanguíneos de LDL-C, os quais diminuíram ao longo do tempo. A análise de caminho mostrou que o índice de massa corporal (BMI) tem um efeito indireto, mediado pelo RDW, sobre a estabilidade osmótica de eritrócitos. As correlações que as variáveis de estabilidade osmótica apresentaram com RDW podem ajudar na compreensão da origem da habilidade preditiva que este índice hematológico tem em relação a várias condições patológicas. / Doutor em Genética e Bioquímica