A nefropatia diabética (ND) é uma das principais causas de doença renal terminal. Além da lesão glomerular, o compartimento tubulointersticial é afetado no desenvolvimento da ND, não somente pela proteinúria como pelos efeitos pró-inflamatórios, profibróticos, pró-oxidantes e angiogênicos da hiperglicemia e dos produtos finais de glicação avançada (AGEs). Sabese que as concentrações de marcadores do estresse oxidativo estão aumentadas em pacientes com diabetes mellitus (DM). O sistema tiorredoxina (TXN) é um dos principais sistemas antioxidantes endógenos. A TXN é capaz de interagir com um grande número de fatores de transcrição e proteínas, tal como a Thioredoxin interacting protein (TXNIP) que tem sido reconhecida na patogênese do DM e de suas complicações. Além da TXNIP, a deficiência de tiamina, ou vitamina B1, já foi relatada em modelos experimentais de DM, concomitantemente a um aumento de seu clearance renal. Os transportadores de tiamina 1 (THTR1) e 2 (THTR2) (codificados pelos genes SLC19A2 e SLC19A3, respectivamente) são os responsáveis pela reabsorção de tiamina no túbulo proximal após sua filtração pelo glomérulo. Estudos já demonstraram que a excreção aumentada de tiamina pode ser um fator de risco para o declínio precoce da função renal em pacientes DM. Uma outra proteína de interesse é a beta 2 microglobulina (B2M), expressa em situações que cursam com inflamação, um fenômeno bem caracterizado na tubulopatia diabética. O estudo da ativação intrarenal de vias potencialmente associadas à evolução da ND em humanos é dificultada pela necessidade de biópsia renal. Recentemente o sedimento urinário tem sido utilizado na avaliação das doenças renais, tanto na tentativa de identificar biomarcadores que possam predizer o declínio da função renal, como para o melhor entendimento da patogênese dessa complicação. O objetivo deste trabalho foi estudar a participação dos genesalvo TXNIP, TXN, SLC19A2, SLC19A3 e B2M na patogênese da ND em portadores de DM1. Estudamos o RNA mensageiro (mRNA) do sedimento urinário de pacientes DM1 (n=55), portadores de glomeruloesclerose segmentar e focal (GESF, um modelo de nefropatia não diabética, n=12) e de indivíduos controles (n=11) para avaliação da expressão dos genes-alvo, e sua associação com as manifestações da ND. Também foi extraído mRNA de células linfomononucleares de pacientes DM1 (n=162) e indivíduos controles (n=26) para comparação com os resultados obtidos no sedimento urinário e foram dosadas as concentrações plasmáticas de tiamina em um subgrupos de pacientes DM1 e de indivíduos controles. Além disso, uma linhagem de células renais humanas foi tratada com altas concentrações de glicose e albumina glicada ou não glicada in vitro para avaliar se os AGEs estão implicados na alteração de expressão dos genes-alvos. Como resultado observamos (1) um aumento na expressão de TXNIP e TXN no sedimento urinário de pacientes DM1 com doença renal e associação da expressão de TXNIP com a magnitude do declínio da taxa de filtração glomerular; (2) um aumento na expressão de TXNIP e TXN nas células linfomononucleares dos pacientes DM1; (3) um aumento na expressão de SLC19A2 no sedimento urinário de pacientes DM1 com doença renal; (4) uma diminuição nas concentrações plasmáticas de tiamina nos pacientes DM1 em comparação aos controles; (5) um aumento na expressão de B2M no sedimento urinário de pacientes DM1 com doença renal e (6) um aumento na expressão de TXNIP e B2M nas células renais humanas tratadas concomitantemente com altas concentrações de glicose e albumina glicada. Os resultados do presente estudo sugerem fortemente a participação do sistema TXN e da B2M na etiopatogênese da ND / Diabetic nephropathy (DN) is a major cause of end stage renal disease. Glomerular and tubulointerstitial compartments are affected not only by proteinuria but also by the pro-inflammatory, profibrotic, pro-oxidants and pro-angiogenic effects exerted by hyperglycemia and advanced glycation end products (AGEs) in the development of DN. It is well known that concentrations of oxidative stress markers are increased in patients with diabetes mellitus (DM). The thioredoxin system (TXN) is one of the majors endogenous antioxidant systems; TXN molecule is able to interact with a large number of transcription factors and proteins such as Thioredoxin interacting protein (TXNIP), which has been recognized in the pathogenesis of DM and its complications. Deficiency of thiamine, or B1 vitamin, has been reported in experimental models of DM concomitantly with an increase in its renal clearance. Thiamine transporter 1 (THTR1), encoded by the SLC19A2 gene and Thiamine transporter 2 (THTR2), encoded by the SLC19A3 gene are responsible for thiamine reabsorption in the proximal tubule after glomerular filtration. Studies have shown that increased urinary excretion of thiamine may be a risk predictor for an early decline in kidney function in diabetic patients. Another protein of interest is beta-2-microglobulin (B2M), expressed in situations of inflammation, a well-characterized phenomenon in diabetic tubulopathy. The study of activation or inactivation of intrarenal pathways potentially associated with progression of DN in humans is complicated by the need for renal biopsy. Recently urinary sediment has been used in the evaluation of kidney diseases in an attempt to identify biomarkers that can predict kidney function decline and as a tool for a better understanding of the pathogenesis of this complication. The objective of this work was to study the participation of the target genes TXNIP, TXN, SLC19A2, SLC19A3 and B2M in the pathogenesis of DN in type 1 DM (T1D) patients. We studied the urinary sediment messenger RNA (mRNA) from patients with T1D (n=55); with focal and segmental glomerulosclerosis (FSGS, a non diabetic nephropathy model, n=12) and from control subjects (n=11) to assess the expression of the target genes and their association with the severity of DN. We also studied the mRNA expression of peripheral lymphomononuclear (PLMN) cells from T1D patients (n=162) and control subjects (n=26) in order to compare with the results obtained in the urinary sediment. Plasmatic concentrations of thiamine were also measured in a subgroup of T1D patients and control subjects. In addition, a lineage of human kidney cells was exposed to high glucose concentrations and to glycated and non-glycated albumin to evaluate if AGEs are implicated in the modulation of expression of the target genes. As a result we found that (1) TXNIP and TXN are upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease and TXNIP is associated with the magnitude of glomerular filtration rate decline; (2) TXNIP and TXN are upregulated in PLMN cells from T1D patients; (3) SLC19A2 is upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease; (4) T1D patients present decreased plasmatic thiamine concentrations compared to control subjects; (5) B2M is upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease and (6) TXNIP and B2M are upregulated in human kidney cells exposed concomitantly to high glucose concentrations and glycated albumin. The results of the present study strongly suggest the participation of the TXN system and of B2M in the pathogenesis of DN. Descriptors: diabetes mellitus, diabetic nephropathies, urine, glycosylation end products, advanced, thiamine, thioredoxins, beta 2-microglobulin Diabetic nephropathy (DN) is a major cause of end stage renal disease. Glomerular and tubulointerstitial compartments are affected not only by proteinuria but also by the pro-inflammatory, profibrotic, pro-oxidants and pro-angiogenic effects exerted by hyperglycemia and advanced glycation end products (AGEs) in the development of DN. It is well known that concentrations of oxidative stress markers are increased in patients with diabetes mellitus (DM). The thioredoxin system (TXN) is one of the majors endogenous antioxidant systems; TXN molecule is able to interact with a large number of transcription factors and proteins such as Thioredoxin interacting protein (TXNIP), which has been recognized in the pathogenesis of DM and its complications. Deficiency of thiamine, or B1 vitamin, has been reported in experimental models of DM concomitantly with an increase in its renal clearance. Thiamine transporter 1 (THTR1), encoded by the SLC19A2 gene and Thiamine transporter 2 (THTR2), encoded by the SLC19A3 gene are responsible for thiamine reabsorption in the proximal tubule after glomerular filtration. Studies have shown that increased urinary excretion of thiamine may be a risk predictor for an early decline in kidney function in diabetic patients. Another protein of interest is beta-2-microglobulin (B2M), expressed in situations of inflammation, a well-characterized phenomenon in diabetic tubulopathy. The study of activation or inactivation of intrarenal pathways potentially associated with progression of DN in humans is complicated by the need for renal biopsy. Recently urinary sediment has been used in the evaluation of kidney diseases in an attempt to identify biomarkers that can predict kidney function decline and as a tool for a better understanding of the pathogenesis of this complication. The objective of this work was to study the participation of the target genes TXNIP, TXN, SLC19A2, SLC19A3 and B2M in the pathogenesis of DN in type 1 DM (T1D) patients. We studied the urinary sediment messenger RNA (mRNA) from patients with T1D (n=55); with focal and segmental glomerulosclerosis (FSGS, a non diabetic nephropathy model, n=12) and from control subjects (n=11) to assess the expression of the target genes and their association with the severity of DN. We also studied the mRNA expression of peripheral lymphomononuclear (PLMN) cells from T1D patients (n=162) and control subjects (n=26) in order to compare with the results obtained in the urinary sediment. Plasmatic concentrations of thiamine were also measured in a subgroup of T1D patients and control subjects. In addition, a lineage of human kidney cells was exposed to high glucose concentrations and to glycated and non-glycated albumin to evaluate if AGEs are implicated in the modulation of expression of the target genes. As a result we found that (1) TXNIP and TXN are upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease and TXNIP is associated with the magnitude of glomerular filtration rate decline; (2) TXNIP and TXN are upregulated in PLMN cells from T1D patients; (3) SLC19A2 is upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease; (4) T1D patients present decreased plasmatic thiamine concentrations compared to control subjects; (5) B2M is upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease and (6) TXNIP and B2M are upregulated in human kidney cells exposed concomitantly to high glucose concentrations and glycated albumin. The results of the present study strongly suggest the participation of the TXN system and of B2M in the pathogenesis of DN

A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) compreende um espectro de alterações que inclui a esteatose simples e a esteatohepatite não alcoólica e é considerada o componente hepático da Síndrome Metabólica. Estudos já demonstraram que os produtos finais de glicação avançada (AGEs) estimulam a produção de proteínas de matriz extracelular, a geração de espécies reativas de oxigênio e de citocinas pró-inflamatórias por células hepáticas e que poderiam participar da patogênese da DHGNA. Em vista da escassez de informações sobre os efeitos metabólicos dos AGEs no fígado, apesar do seu potencial para causar dano hepático, nós avaliamos os efeitos da administração crônica de albumina modificada por glicação avançada sobre: (1) variáveis associadas com a homeostase glicêmica e a sensibilidade à insulina; (2) a expressão hepática de genes envolvidos na via dos AGEs, no metabolismo da glicose e de lípides, no estresse oxidativo e na inflamação; (3) a ativação de proteínas envolvidas na via de sinalização insulínica; (4) a morfologia e o conteúdo de glicogênio hepático. O estudo foi realizado em ratos Wistar que receberam, por via intraperitoneal, 20 mg/kg/peso corporal de albumina de rato modificada (AlbAGE) ou não (AlbCTRL) por glicação avançada durante 12 semanas. A administração crônica de AlbAGE não alterou as concentrações de alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST) ou outras variáveis analisadas, mas induziu a resistência insulínica, conforme detectado pelo teste de tolerância à insulina (ITT). Os demais resultados, no entanto, sugerem um aumento da sensibilidade insulínica no território hepático, conforme evidenciado pela ativação da serine/threoninespecific protein kinase (AKT), inativação da glicogênio sintase cinase (GSK3), aumento do conteúdo do glicogênio hepático e a diminuição da expressão dos genes da via da gliconeogênese Pck1 e G6pc. Outros resultados observados foram uma redução no conteúdo de gordura hepatica e na expressão dos genes lipogênicos Acaca e Fasn e dos genes pró-inflamatórios Nfkb1, Tnf e Il6. Os mecanismos que poderiam explicar a melhora concomitante da sensibilidade hepática à insulina e do perfil inflamatório após exposição crônica aos AGEs não estão claros, mas incluem a inativação da GSK3beta, enzima que exerce efeitos metabólicos e anti-inflamatórios. Nossos achados devem estar relacionados com a via de administração intraperitoneal empregada neste estudo, que resulta na absorção direta dos AGEs para a circulação portal, o que, por sua vez, torna o fígado a primeira linha de defesa contra a toxicidade desses compostos. Uma vez no fígado, os AGEs desencadeiam respostas adaptativas para contrabalançar os seus efeitos potencialmente prejudiciais / The Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) comprises a spectrum of conditions that includes simple steatosis and nonalcoholic steatohepatitis and it is considered the hepatic component of the Metabolic syndrome. Studies have shown that advanced glycation end products (AGEs) stimulate the production of extracellular matrix proteins, the generation of reactive oxygen species and of proinflammatory cytokines by liver cells, and that they could participate in NAFLD pathogenesis. In view of the paucity of information regarding the metabolic effects of AGEs on the liver, despite their potential to cause hepatic injury, we evaluated the effects of chronic administration of albumin modified by advanced glycation in (1) variables associated with glucose homeostasis and insulin sensitivity; (2) hepatic expression of genes involved in AGEs, glucose and fat metabolism, oxidative stress and inflammation; (3) activation status of proteins involved in insulin signaling and; (4) hepatic morphology and glycogen content. The study was performed in Wistar rats receiving, by intraperitoneal route, 20 mg/kg/body weight of rat serum albumin modified (AlbAGE) or not (AlbCTRL) by advanced glycation for 12 weeks. Chronic administration of AlbAGE did not alter alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) concentrations or other evaluated variables, but induced insulin resistance, as detected by the insulin tolerance test. The remaining results, however, suggested an increase in insulin sensitivity in the hepatic territory, evidenced by activation of serine/threonine-specific protein kinase (AKT), inactivation of glycogen synthase kinase (GSK3), increased hepatic glycogen content, and decreased expression of the gluconeogenesis genes Pck1 and G6pc. Other observed findings were a reduction in hepatic fat content, in the expression of the lipogenic genes Acaca and Fasn and of the proinflammatory genes Nfkb, Tnf, and Il6 genes. Mechanisms that could explain the concomitant improvement in hepatic insulin sensitivity and in the inflammatory profile after chronic exposure to AGEs are not clear, but include inactivation of GSK3beta which exerts metabolic and anti-inflammatory effects. Our findings may be related to the intraperitoneal route of administration employed in this study, which results in direct absorption of AGEs into the portal circulation and, it turn, makes the liver the first-line of defense against the toxicity of these compounds. Once in the liver, AGEs trigger adaptive responses to counterbalance their potentially damaging effects

Produtos de glicação avançada (AGE) contribuem para o estresse oxidativo e inflamatório, os quais constituem as bases celulares para as complicações a longo prazo do diabete melito (DM). A albumina é a principal proteína sérica modificada por AGE e afeta adversamente o metabolismo de lípides e a resposta infamatória em macrófagos, a função das ilhotas pancreáticas e a sensibilidade insulínica no músculo. Neste estudo, avaliamos o efeito da administração crônica de albumina AGE, associada ou não ao tratamento com N-acetilcisteína (NAC), sobre a sensibilidade periférica à insulina, infiltrado total e perfil de macrófagos, transcriptoma do tecido adiposo periepididimal e padrão de diferenciação de macrófagos peritoneais em ratos saudáveis. Albumina AGE foi produzida pela incubação de albumina de rato com glicolaldeído 10 mM, durante 4 dias a 37 °C, em agitação, no escuro. Albumina controle (C) foi preparada na presença de PBS apenas. Ratos Wistar com 4 semanas de idade foram divididos aleatoriamente em quatro grupos experimentais (n = 7-8), os quais receberam injeção intraperitoneal diária de albumina C ou albumina AGE (20 mg/Kg/dia) concomitantemente ou não a administração da NAC (600mg/L de água) (grupos albumina C + NAC e albumina AGE + NAC), durante 90 dias consecutivos. Parâmetros bioquímicos foram determinados por técnicas enzimáticas, peroxidação lipídica, pela medida de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) na urina, expressão gênica, por RT-qPCR, e conteúdo proteico, por imuno-histoquímica. AGE total foi determinado por ELISA, carboximetil-lisina (CML) e pirralina (PYR), por cromatografia líquida/espectrometria de massa. O tecido adiposo periepididimal foi analisado por estereologia. A concentração de AGE total, CML e PYR foi, respectivamente, 9,2, 7000 e 235 vezes maior na albumina AGE em comparação à C. Consumo de ração, massa corporal, pressão arterial sistólica e concentração plasmática de colesterol total, triglicérides, ácidos graxos livres, glicose, insulina, ureia, creatinina, alanina aminotransferase, aspartato aminotransferase e excreção urinária de proteínas (24 h) foram semelhantes entre os grupos. A NAC reduziu em 1,4 e 1,6 vezes a concentração urinária de TBARS nos animais tratados com albumina AGE + NAC, em comparação aos grupos AGE e C+NAC, respectivamente. A albumina AGE reduziu em, aproximadamente, 1,4 vezes a sensibilidade à insulina em comparação ao C, o que foi prevenido pela NAC. O peso relativo do tecido adiposo periepididimal, a fração de área e o volume dos adipócitos foram semelhantes entre os grupos experimentais. Maior infiltrado macrofágico, (células F4/80 positivas), foi observado nos animais tratados com albumina AGE (1,3 x), o que também foi prevenido pela NAC. CD11b e CD206 permaneceram inalterados. O tratamento com albumina AGE também não alterou a expressão do mRNA de Ager (RAGE), Ddost (AGE-R1), Cd36, Nfkb1, Il6, Il10, Tnf, Nos2, Il12. No entanto, Itgam (CD11b - M1) e Mrc foram reduzidos no grupo AGE + NAC em comparação a C + NAC (2 e 1,9 x) e AGE (1,8 e 1,5 x, respectivamente). Aumento do mRNA de Slc2a4 (GLUT-4) e Ppara foi observado nos animais tratados com albumina AGE + NAC em comparação a C + NAC (Slc2a4: 1,6; Ppara 2,2 x) e AGE (2,3; 3,3 x). A albumina AGE contribuiu para maior expressão do Col12a1 (3,1 x) em relação ao C. Análise de macrófagos isolados da cavidade peritoneal apontaram elevação no mRNA de Il6 (2,6 x) e Ddost (1,4 x) no grupo AGE em relação ao C. Ddost também foi aumentado (1,2 x) no grupo AGE + NAC quando comparado ao C+NAC. Além disso, a NAC favoreceu o aumento do Arg1 (arginase 1) nos grupos albumina C + NAC (2,5 x) e AGE + NAC (2,6 x) quando comparados aos seus respectivos controles. Em conclusão, a albumina AGE favorece o infiltrado de macrófagos no tecido adiposo o que evidencia a sensibilização deste território à ação dos AGE e pode, a longo prazo, contribuir para piora na resistência à insulina, observada neste modelo animal. A NAC antagoniza os efeitos da albumina AGE e exerce, por si, efeitos benéficos sobre o perfil de diferenciação de macrófagos no tecido adiposo e peritônio, resposta inflamatória, peroxidação lipídica e resistência insulínica. A NAC pode ser uma ferramenta útil na prevenção das ações dos AGE sobre o desenvolvimento de resistência insulínica e complicações do DM / [Thesis]. São Paulo: \"Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, 2016\". Advanced glycation end-products (AGE) contribute to oxidative and inflammatory stress, which constitute the cellular basis for long-term complications of diabetes mellitus (DM). Albumin is the major serum protein modified by AGE and adversely affects macrophage lipid metabolism and inflammatory response, pancreatic islet function and muscle insulin sensitivity. We investigated the effect of chronic administration of AGE-albumin, associated or not with N-acetylcysteine (NAC) treatment, in peripheral insulin sensitivity, macrophage infiltration and polarization and transcriptome of periepididimal adipose tissue and peritoneal macrophage differentiation in healthy rats. AGE-albumin was prepared by incubating rat albumin with 10 mM glycolaldehyde for 4 days, 37 °C, under shaker, in the dark. Control albumin (C) was incubated with PBS alone. Four-weeks old male Wistar rats (n = 7-8/group) were randomized into four groups receiving daily intraperitoneal injections of C or AGE albumin (20 mg/kg/day) alone or together with NAC (600mg/L drinking water) (C + NAC albumin and AGE + NAC albumin), for 90 consecutive days. Biochemical parameters were determined by enzymatic techniques, lipid peroxidation by the measurement of urinary thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), gene expression by RT-qPCR and protein content by immunohistochemistry. Total AGE was determined by ELISA and carboxymethyllysine (CML) and pyrraline (PYR) by liquid chromatography/ mass spectrometry. Periepididimal adipose tissue was analyzed by stereology. Total AGE concentration, CML and PYR were, respectively, 9.2, 7000 and 235 times higher in AGE albumin as compared to C. Food consumption, body weight, systolic blood pressure and plasma total cholesterol, triglycerides, free fatty acids, glucose, insulin, urea, creatinine, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase and urinary protein excretion (24 h) were similar among groups. NAC reduced urinary TBARS in AGE + NAC group as compared to AGE (1.4 x) and C + NAC (1.6 x), respectively. AGE albumin reduced 1.4 times the insulin sensitivity as compared to C albumin; this was prevented by NAC. Adipose tissue relative weight, adipocyte area fraction and volume were similar among groups. A higher (1.3 x) macrophage infiltrate (F4/80 positive cells) was observed in AGE albumin treated animals in comparison to those treated with C albumin and this was prevented by NAC. CD11b and CD206 were unchanged as well as mRNA de Ager (RAGE), Ddost (AGE-R1), Cd36, Nfkb1, Il6, Il10, Tnf, Nos2 and Il12. Itgam (CD11b - M1) and Mrc (CD206 - M2) were reduced in AGE + NAC group in comparison to C + NAC (2 and 1.9 x, respectively) and AGE (1.8 and 1.5 x, respectively). Increased Slc2a4 (GLUT-4) and Ppara mRNA were observed in AGE + NAC group in comparison to C + NAC (Slc2a4: 1.6 x; Ppara: 2.2 x) and to AGE (Slc2a4: 2.3 x; Ppara: 3.3 x). AGE albumin increased the expression of Col12a1 in 3.1 times as compared to C albumin. In peritoneal macrophages there was an increase in Il6 (2.6 x) and Ddost (1.4 x) in AGE group as compared to C. Ddost was also 1.2 times increased in AGE + NAC as compared to C+NAC. NAC increased Arg1 (arginase 1) in C + NAC (2.5 x) and AGE + NAC (2.6 x) as compared to their respective controls. In conclusion, AGE albumin favors macrophage infiltration in adipose tissue promoting over time tissue sensitization to AGE that may contribute to worsening insulin resistance in this animal model. NAC antagonizes the effects of AGE albumin and by itself has beneficial effects in macrophage differentiation in adipose tissue and peritoneal cavity, inflammatory response, lipid peroxidation and insulin sensitivity. NAC may be a useful tool in the prevention of AGE actions on the development of insulin resistance and long-term complications of DM

Produtos de glicação avançada (AGE) prejudicam o transporte reverso de colesterol, por diminuírem o efluxo de colesterol de macrófagos, mediado por HDL. Neste estudo, avaliamos o papel da albumina modificada por glicação avançada (albumina-AGE) sobre a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) pela mitocôndria e pelo sistema NADPH oxidase, e sua implicação sobre o conteúdo do receptor de HDL (ABCA-1) em macrófagos. Albumina-AGE foi preparada pela incubação com glioxal (GO), metilglioxal (MGO) ou glicolaldeído (GAD) e albumina controle (albumina C), com tampão fosfato apenas. Albumina C e AGE foram incubadas com macrófagos, ao longo do tempo, para determinação da produção de ROS e do conteúdo de ABCA-1, por citometria de fluxo. Macrófagos tratados com albumina-GO, MGO e GAD apresentaram aumento na produção de ROS de, respectivamente, 24%, 25% e 24%, em comparação às células tratadas com albumina C. A elevação na produção de ROS foi prevenida pelo tratamento celular com inibidor de NADPH oxidase ou desacoplador mitocondrial, evidenciando o papel da NADPH oxidase e da mitocôndria na geração de ROS induzida pela albumina-AGE. Em comparação com as células tratadas com albumina-C, a respiração mitocondrial basal, determinada por oxigrafia, foi reduzida em 35% e 46% nas células expostas, respectivamente, à albumina-GO e albumina-GAD e não foi restabelecida após tratamento celular com desacoplador mitocondrial. O conteúdo total de proteínas carboniladas aumentou 41% em macrófagos tratados com albumina-GAD, em comparação à albumina-C. A redução no conteúdo de ABCA-1, observada após 8 horas de tratamento com albumina-GAD, foi paralela ao incremento na produção de ROS, sendo prevenida pelo tratamento com aminoguanidina, a qual também diminuiu a geração de ROS em macrófagos tratados com albumina-AGE. Por outro lado, a benfotiamina não conseguiu restaurar o conteúdo de ABCA-1, o que foi associado à menor redução na geração de ROS, promovida por este fármaco. Os resultados apontam para papel da albumina-AGE na diminuição do efluxo de colesterol celular, notadamente por reduzir a expressão de ABCA-1, vinculada ao aumento do estresse oxidativo em macrófagos. A inibição do estresse oxidativo, induzido pela albumina-AGE, previne distúrbios no transporte reverso de colesterol por impedir a redução de ABCA-1, contribuindo assim para prevenir a aterosclerose no diabete melito / Advanced glycation end products (AGE) impair reverse cholesterol transport, by decreasing the HDL-mediated cholesterol efflux from macrophages. We evaluated the role of advanced glycated albumin (AGE-albumin) on the generation of reactive oxygen species (ROS) by mitochondria and NADPH oxidase, and its implication on the HDL receptor (ABCA-1) level in macrophages. AGE-albumin was prepared by incubation with glyoxal (GO), methylglyoxal (MGO) or glycolaldehyde (GAD) and control albumin (C-albumin) with phosphate buffered saline alone. C and AGE-albumin were incubated along time with J774 macrophages in order to determine ROS production and ABCA-1 protein level by flow citometry. Macrophages treated with GO, MGO and GAD-albumin presented, respectively, 24%, 25% and 24% increased ROS production compared to cells treated with C-albumin. The increase in ROS production was prevented by cell treatment with a NADPH oxidase inhibitor or mitochondrial uncoupler, demonstrating a role of NADPH oxidase and mitochondria in AGE-albumin-induced ROS generation. Compared to cells treated with C-albumin, basal mitochondrial respiration, determined by oxygraphy, was 35% and 46% reduced in cells exposed, respectively, to GO and GAD-albumin and was not restored after cell treatment with mitochondrial uncoupling. Intracellular carbonyl content increased 41% in macrophages treated with GAD-albumin as compared to C-albumin. In macrophages treated with GAD-albumin, the reduction in ABCA-1 content observed after 8 hours of treatment was accompained by the increase of ROS production. Aminoguanidine that prevented ROS generation was able to restore ABCA-1 levels. On the other hand, benfotiamine failed to restore ABCA-1 protein levels which was ascribed to a lesser reduction in ROS generation by this compund. These results point to a role of AGE-albumin on the reduction of cellular cholesterol efflux, notably by diminishing ABCA-1 protein level in macrophages which is associated with intracellular oxidative stress. Inhibition of oxidative stress induced by AGE-albumin prevents disturbances in reverse cholesterol transport by curbing the reduction of ABCA-1 elicited by advanced glycation in macrophages and therefore may contribute to the prevention of atherosclerosis in diabetes mellitus

Produtos de glicação avançada (AGE) prejudicam o transporte reverso de colesterol, por diminuírem o efluxo de colesterol de macrófagos, mediado por HDL. Neste estudo, avaliamos o papel da albumina modificada por glicação avançada (albumina-AGE) sobre a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) pela mitocôndria e pelo sistema NADPH oxidase, e sua implicação sobre o conteúdo do receptor de HDL (ABCA-1) em macrófagos. Albumina-AGE foi preparada pela incubação com glioxal (GO), metilglioxal (MGO) ou glicolaldeído (GAD) e albumina controle (albumina C), com tampão fosfato apenas. Albumina C e AGE foram incubadas com macrófagos, ao longo do tempo, para determinação da produção de ROS e do conteúdo de ABCA-1, por citometria de fluxo. Macrófagos tratados com albumina-GO, MGO e GAD apresentaram aumento na produção de ROS de, respectivamente, 24%, 25% e 24%, em comparação às células tratadas com albumina C. A elevação na produção de ROS foi prevenida pelo tratamento celular com inibidor de NADPH oxidase ou desacoplador mitocondrial, evidenciando o papel da NADPH oxidase e da mitocôndria na geração de ROS induzida pela albumina-AGE. Em comparação com as células tratadas com albumina-C, a respiração mitocondrial basal, determinada por oxigrafia, foi reduzida em 35% e 46% nas células expostas, respectivamente, à albumina-GO e albumina-GAD e não foi restabelecida após tratamento celular com desacoplador mitocondrial. O conteúdo total de proteínas carboniladas aumentou 41% em macrófagos tratados com albumina-GAD, em comparação à albumina-C. A redução no conteúdo de ABCA-1, observada após 8 horas de tratamento com albumina-GAD, foi paralela ao incremento na produção de ROS, sendo prevenida pelo tratamento com aminoguanidina, a qual também diminuiu a geração de ROS em macrófagos tratados com albumina-AGE. Por outro lado, a benfotiamina não conseguiu restaurar o conteúdo de ABCA-1, o que foi associado à menor redução na geração de ROS, promovida por este fármaco. Os resultados apontam para papel da albumina-AGE na diminuição do efluxo de colesterol celular, notadamente por reduzir a expressão de ABCA-1, vinculada ao aumento do estresse oxidativo em macrófagos. A inibição do estresse oxidativo, induzido pela albumina-AGE, previne distúrbios no transporte reverso de colesterol por impedir a redução de ABCA-1, contribuindo assim para prevenir a aterosclerose no diabete melito / Advanced glycation end products (AGE) impair reverse cholesterol transport, by decreasing the HDL-mediated cholesterol efflux from macrophages. We evaluated the role of advanced glycated albumin (AGE-albumin) on the generation of reactive oxygen species (ROS) by mitochondria and NADPH oxidase, and its implication on the HDL receptor (ABCA-1) level in macrophages. AGE-albumin was prepared by incubation with glyoxal (GO), methylglyoxal (MGO) or glycolaldehyde (GAD) and control albumin (C-albumin) with phosphate buffered saline alone. C and AGE-albumin were incubated along time with J774 macrophages in order to determine ROS production and ABCA-1 protein level by flow citometry. Macrophages treated with GO, MGO and GAD-albumin presented, respectively, 24%, 25% and 24% increased ROS production compared to cells treated with C-albumin. The increase in ROS production was prevented by cell treatment with a NADPH oxidase inhibitor or mitochondrial uncoupler, demonstrating a role of NADPH oxidase and mitochondria in AGE-albumin-induced ROS generation. Compared to cells treated with C-albumin, basal mitochondrial respiration, determined by oxygraphy, was 35% and 46% reduced in cells exposed, respectively, to GO and GAD-albumin and was not restored after cell treatment with mitochondrial uncoupling. Intracellular carbonyl content increased 41% in macrophages treated with GAD-albumin as compared to C-albumin. In macrophages treated with GAD-albumin, the reduction in ABCA-1 content observed after 8 hours of treatment was accompained by the increase of ROS production. Aminoguanidine that prevented ROS generation was able to restore ABCA-1 levels. On the other hand, benfotiamine failed to restore ABCA-1 protein levels which was ascribed to a lesser reduction in ROS generation by this compund. These results point to a role of AGE-albumin on the reduction of cellular cholesterol efflux, notably by diminishing ABCA-1 protein level in macrophages which is associated with intracellular oxidative stress. Inhibition of oxidative stress induced by AGE-albumin prevents disturbances in reverse cholesterol transport by curbing the reduction of ABCA-1 elicited by advanced glycation in macrophages and therefore may contribute to the prevention of atherosclerosis in diabetes mellitus

A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) compreende um espectro de alterações que inclui a esteatose simples e a esteatohepatite não alcoólica e é considerada o componente hepático da Síndrome Metabólica. Estudos já demonstraram que os produtos finais de glicação avançada (AGEs) estimulam a produção de proteínas de matriz extracelular, a geração de espécies reativas de oxigênio e de citocinas pró-inflamatórias por células hepáticas e que poderiam participar da patogênese da DHGNA. Em vista da escassez de informações sobre os efeitos metabólicos dos AGEs no fígado, apesar do seu potencial para causar dano hepático, nós avaliamos os efeitos da administração crônica de albumina modificada por glicação avançada sobre: (1) variáveis associadas com a homeostase glicêmica e a sensibilidade à insulina; (2) a expressão hepática de genes envolvidos na via dos AGEs, no metabolismo da glicose e de lípides, no estresse oxidativo e na inflamação; (3) a ativação de proteínas envolvidas na via de sinalização insulínica; (4) a morfologia e o conteúdo de glicogênio hepático. O estudo foi realizado em ratos Wistar que receberam, por via intraperitoneal, 20 mg/kg/peso corporal de albumina de rato modificada (AlbAGE) ou não (AlbCTRL) por glicação avançada durante 12 semanas. A administração crônica de AlbAGE não alterou as concentrações de alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST) ou outras variáveis analisadas, mas induziu a resistência insulínica, conforme detectado pelo teste de tolerância à insulina (ITT). Os demais resultados, no entanto, sugerem um aumento da sensibilidade insulínica no território hepático, conforme evidenciado pela ativação da serine/threoninespecific protein kinase (AKT), inativação da glicogênio sintase cinase (GSK3), aumento do conteúdo do glicogênio hepático e a diminuição da expressão dos genes da via da gliconeogênese Pck1 e G6pc. Outros resultados observados foram uma redução no conteúdo de gordura hepatica e na expressão dos genes lipogênicos Acaca e Fasn e dos genes pró-inflamatórios Nfkb1, Tnf e Il6. Os mecanismos que poderiam explicar a melhora concomitante da sensibilidade hepática à insulina e do perfil inflamatório após exposição crônica aos AGEs não estão claros, mas incluem a inativação da GSK3beta, enzima que exerce efeitos metabólicos e anti-inflamatórios. Nossos achados devem estar relacionados com a via de administração intraperitoneal empregada neste estudo, que resulta na absorção direta dos AGEs para a circulação portal, o que, por sua vez, torna o fígado a primeira linha de defesa contra a toxicidade desses compostos. Uma vez no fígado, os AGEs desencadeiam respostas adaptativas para contrabalançar os seus efeitos potencialmente prejudiciais / The Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) comprises a spectrum of conditions that includes simple steatosis and nonalcoholic steatohepatitis and it is considered the hepatic component of the Metabolic syndrome. Studies have shown that advanced glycation end products (AGEs) stimulate the production of extracellular matrix proteins, the generation of reactive oxygen species and of proinflammatory cytokines by liver cells, and that they could participate in NAFLD pathogenesis. In view of the paucity of information regarding the metabolic effects of AGEs on the liver, despite their potential to cause hepatic injury, we evaluated the effects of chronic administration of albumin modified by advanced glycation in (1) variables associated with glucose homeostasis and insulin sensitivity; (2) hepatic expression of genes involved in AGEs, glucose and fat metabolism, oxidative stress and inflammation; (3) activation status of proteins involved in insulin signaling and; (4) hepatic morphology and glycogen content. The study was performed in Wistar rats receiving, by intraperitoneal route, 20 mg/kg/body weight of rat serum albumin modified (AlbAGE) or not (AlbCTRL) by advanced glycation for 12 weeks. Chronic administration of AlbAGE did not alter alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) concentrations or other evaluated variables, but induced insulin resistance, as detected by the insulin tolerance test. The remaining results, however, suggested an increase in insulin sensitivity in the hepatic territory, evidenced by activation of serine/threonine-specific protein kinase (AKT), inactivation of glycogen synthase kinase (GSK3), increased hepatic glycogen content, and decreased expression of the gluconeogenesis genes Pck1 and G6pc. Other observed findings were a reduction in hepatic fat content, in the expression of the lipogenic genes Acaca and Fasn and of the proinflammatory genes Nfkb, Tnf, and Il6 genes. Mechanisms that could explain the concomitant improvement in hepatic insulin sensitivity and in the inflammatory profile after chronic exposure to AGEs are not clear, but include inactivation of GSK3beta which exerts metabolic and anti-inflammatory effects. Our findings may be related to the intraperitoneal route of administration employed in this study, which results in direct absorption of AGEs into the portal circulation and, it turn, makes the liver the first-line of defense against the toxicity of these compounds. Once in the liver, AGEs trigger adaptive responses to counterbalance their potentially damaging effects

A nefropatia diabética (ND) é uma das principais causas de doença renal terminal. Além da lesão glomerular, o compartimento tubulointersticial é afetado no desenvolvimento da ND, não somente pela proteinúria como pelos efeitos pró-inflamatórios, profibróticos, pró-oxidantes e angiogênicos da hiperglicemia e dos produtos finais de glicação avançada (AGEs). Sabese que as concentrações de marcadores do estresse oxidativo estão aumentadas em pacientes com diabetes mellitus (DM). O sistema tiorredoxina (TXN) é um dos principais sistemas antioxidantes endógenos. A TXN é capaz de interagir com um grande número de fatores de transcrição e proteínas, tal como a Thioredoxin interacting protein (TXNIP) que tem sido reconhecida na patogênese do DM e de suas complicações. Além da TXNIP, a deficiência de tiamina, ou vitamina B1, já foi relatada em modelos experimentais de DM, concomitantemente a um aumento de seu clearance renal. Os transportadores de tiamina 1 (THTR1) e 2 (THTR2) (codificados pelos genes SLC19A2 e SLC19A3, respectivamente) são os responsáveis pela reabsorção de tiamina no túbulo proximal após sua filtração pelo glomérulo. Estudos já demonstraram que a excreção aumentada de tiamina pode ser um fator de risco para o declínio precoce da função renal em pacientes DM. Uma outra proteína de interesse é a beta 2 microglobulina (B2M), expressa em situações que cursam com inflamação, um fenômeno bem caracterizado na tubulopatia diabética. O estudo da ativação intrarenal de vias potencialmente associadas à evolução da ND em humanos é dificultada pela necessidade de biópsia renal. Recentemente o sedimento urinário tem sido utilizado na avaliação das doenças renais, tanto na tentativa de identificar biomarcadores que possam predizer o declínio da função renal, como para o melhor entendimento da patogênese dessa complicação. O objetivo deste trabalho foi estudar a participação dos genesalvo TXNIP, TXN, SLC19A2, SLC19A3 e B2M na patogênese da ND em portadores de DM1. Estudamos o RNA mensageiro (mRNA) do sedimento urinário de pacientes DM1 (n=55), portadores de glomeruloesclerose segmentar e focal (GESF, um modelo de nefropatia não diabética, n=12) e de indivíduos controles (n=11) para avaliação da expressão dos genes-alvo, e sua associação com as manifestações da ND. Também foi extraído mRNA de células linfomononucleares de pacientes DM1 (n=162) e indivíduos controles (n=26) para comparação com os resultados obtidos no sedimento urinário e foram dosadas as concentrações plasmáticas de tiamina em um subgrupos de pacientes DM1 e de indivíduos controles. Além disso, uma linhagem de células renais humanas foi tratada com altas concentrações de glicose e albumina glicada ou não glicada in vitro para avaliar se os AGEs estão implicados na alteração de expressão dos genes-alvos. Como resultado observamos (1) um aumento na expressão de TXNIP e TXN no sedimento urinário de pacientes DM1 com doença renal e associação da expressão de TXNIP com a magnitude do declínio da taxa de filtração glomerular; (2) um aumento na expressão de TXNIP e TXN nas células linfomononucleares dos pacientes DM1; (3) um aumento na expressão de SLC19A2 no sedimento urinário de pacientes DM1 com doença renal; (4) uma diminuição nas concentrações plasmáticas de tiamina nos pacientes DM1 em comparação aos controles; (5) um aumento na expressão de B2M no sedimento urinário de pacientes DM1 com doença renal e (6) um aumento na expressão de TXNIP e B2M nas células renais humanas tratadas concomitantemente com altas concentrações de glicose e albumina glicada. Os resultados do presente estudo sugerem fortemente a participação do sistema TXN e da B2M na etiopatogênese da ND / Diabetic nephropathy (DN) is a major cause of end stage renal disease. Glomerular and tubulointerstitial compartments are affected not only by proteinuria but also by the pro-inflammatory, profibrotic, pro-oxidants and pro-angiogenic effects exerted by hyperglycemia and advanced glycation end products (AGEs) in the development of DN. It is well known that concentrations of oxidative stress markers are increased in patients with diabetes mellitus (DM). The thioredoxin system (TXN) is one of the majors endogenous antioxidant systems; TXN molecule is able to interact with a large number of transcription factors and proteins such as Thioredoxin interacting protein (TXNIP), which has been recognized in the pathogenesis of DM and its complications. Deficiency of thiamine, or B1 vitamin, has been reported in experimental models of DM concomitantly with an increase in its renal clearance. Thiamine transporter 1 (THTR1), encoded by the SLC19A2 gene and Thiamine transporter 2 (THTR2), encoded by the SLC19A3 gene are responsible for thiamine reabsorption in the proximal tubule after glomerular filtration. Studies have shown that increased urinary excretion of thiamine may be a risk predictor for an early decline in kidney function in diabetic patients. Another protein of interest is beta-2-microglobulin (B2M), expressed in situations of inflammation, a well-characterized phenomenon in diabetic tubulopathy. The study of activation or inactivation of intrarenal pathways potentially associated with progression of DN in humans is complicated by the need for renal biopsy. Recently urinary sediment has been used in the evaluation of kidney diseases in an attempt to identify biomarkers that can predict kidney function decline and as a tool for a better understanding of the pathogenesis of this complication. The objective of this work was to study the participation of the target genes TXNIP, TXN, SLC19A2, SLC19A3 and B2M in the pathogenesis of DN in type 1 DM (T1D) patients. We studied the urinary sediment messenger RNA (mRNA) from patients with T1D (n=55); with focal and segmental glomerulosclerosis (FSGS, a non diabetic nephropathy model, n=12) and from control subjects (n=11) to assess the expression of the target genes and their association with the severity of DN. We also studied the mRNA expression of peripheral lymphomononuclear (PLMN) cells from T1D patients (n=162) and control subjects (n=26) in order to compare with the results obtained in the urinary sediment. Plasmatic concentrations of thiamine were also measured in a subgroup of T1D patients and control subjects. In addition, a lineage of human kidney cells was exposed to high glucose concentrations and to glycated and non-glycated albumin to evaluate if AGEs are implicated in the modulation of expression of the target genes. As a result we found that (1) TXNIP and TXN are upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease and TXNIP is associated with the magnitude of glomerular filtration rate decline; (2) TXNIP and TXN are upregulated in PLMN cells from T1D patients; (3) SLC19A2 is upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease; (4) T1D patients present decreased plasmatic thiamine concentrations compared to control subjects; (5) B2M is upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease and (6) TXNIP and B2M are upregulated in human kidney cells exposed concomitantly to high glucose concentrations and glycated albumin. The results of the present study strongly suggest the participation of the TXN system and of B2M in the pathogenesis of DN. Descriptors: diabetes mellitus, diabetic nephropathies, urine, glycosylation end products, advanced, thiamine, thioredoxins, beta 2-microglobulin Diabetic nephropathy (DN) is a major cause of end stage renal disease. Glomerular and tubulointerstitial compartments are affected not only by proteinuria but also by the pro-inflammatory, profibrotic, pro-oxidants and pro-angiogenic effects exerted by hyperglycemia and advanced glycation end products (AGEs) in the development of DN. It is well known that concentrations of oxidative stress markers are increased in patients with diabetes mellitus (DM). The thioredoxin system (TXN) is one of the majors endogenous antioxidant systems; TXN molecule is able to interact with a large number of transcription factors and proteins such as Thioredoxin interacting protein (TXNIP), which has been recognized in the pathogenesis of DM and its complications. Deficiency of thiamine, or B1 vitamin, has been reported in experimental models of DM concomitantly with an increase in its renal clearance. Thiamine transporter 1 (THTR1), encoded by the SLC19A2 gene and Thiamine transporter 2 (THTR2), encoded by the SLC19A3 gene are responsible for thiamine reabsorption in the proximal tubule after glomerular filtration. Studies have shown that increased urinary excretion of thiamine may be a risk predictor for an early decline in kidney function in diabetic patients. Another protein of interest is beta-2-microglobulin (B2M), expressed in situations of inflammation, a well-characterized phenomenon in diabetic tubulopathy. The study of activation or inactivation of intrarenal pathways potentially associated with progression of DN in humans is complicated by the need for renal biopsy. Recently urinary sediment has been used in the evaluation of kidney diseases in an attempt to identify biomarkers that can predict kidney function decline and as a tool for a better understanding of the pathogenesis of this complication. The objective of this work was to study the participation of the target genes TXNIP, TXN, SLC19A2, SLC19A3 and B2M in the pathogenesis of DN in type 1 DM (T1D) patients. We studied the urinary sediment messenger RNA (mRNA) from patients with T1D (n=55); with focal and segmental glomerulosclerosis (FSGS, a non diabetic nephropathy model, n=12) and from control subjects (n=11) to assess the expression of the target genes and their association with the severity of DN. We also studied the mRNA expression of peripheral lymphomononuclear (PLMN) cells from T1D patients (n=162) and control subjects (n=26) in order to compare with the results obtained in the urinary sediment. Plasmatic concentrations of thiamine were also measured in a subgroup of T1D patients and control subjects. In addition, a lineage of human kidney cells was exposed to high glucose concentrations and to glycated and non-glycated albumin to evaluate if AGEs are implicated in the modulation of expression of the target genes. As a result we found that (1) TXNIP and TXN are upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease and TXNIP is associated with the magnitude of glomerular filtration rate decline; (2) TXNIP and TXN are upregulated in PLMN cells from T1D patients; (3) SLC19A2 is upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease; (4) T1D patients present decreased plasmatic thiamine concentrations compared to control subjects; (5) B2M is upregulated in the urinary sediment of T1D patients with kidney disease and (6) TXNIP and B2M are upregulated in human kidney cells exposed concomitantly to high glucose concentrations and glycated albumin. The results of the present study strongly suggest the participation of the TXN system and of B2M in the pathogenesis of DN

Feridas nos membros inferiores são a principal causa de hospitalização e morbidade nos pacientes portadores de diabetes mellitus (DM). Atualmente, atribuem-se as complicações tardias do DM ao acúmulo de produtos finais de glicação avançada (AGE) nos diversos órgãos-alvo, incluindo a pele. Já foi demonstrado que a função deficitária dos fibroblastos de diabéticos está relacionada diretamente ao acúmulo de AGEs. Neste cenário, o uso de células-tronco mesenquimais tem ganhado destaque, tendo sido demonstrado, na literatura, que células-tronco derivadas de medula óssea (BMSC) produzem lisozima, um anti-AGE fisiológico. As células-tronco derivadas do tecido adiposo (ADSC) são de fácil captação e apresentam melhor rendimento em cultura celular quando comparadas às BMSC. Neste estudo, investigamos se as ADSC sintetizam lisozima e avaliamos se o produto das ADSC tem a capacidade de diminuir os efeitos deletérios dos AGEs nos fibroblastos. Para esse fim, foram cultivadas ADSC provenientes de lipoaspiração de pacientes hígidos, fibroblastos provenientes de feridas de pacientes diabéticos e fibroblastos provenientes de pacientes hígidos. Os fibroblastos de pacientes diabéticos ou hígidos foram submetidos a três meios de cultura diferentes: normoglicêmico (controle), contendo AGE ou contendo AGE mais o meio de cultura proveniente de ADSC (eluato) e, nesses grupos, foi feito ensaio de migração de fibroblastos. Observamos que, nos meios contendo AGE, não ocorreu migração dos fibroblastos, e na cultura contendo AGE mais eluato, os fibroblastos apresentaram migração semelhante à do grupo controle. Concluímos que as ADSC produzem lisozima e que os produtos sintetizados por essas células têm a capacidade de inibir os efeitos deletérios dos AGEs em fibroblastos in vitro / Lower limb ulcers are one of the major causes of morbidity and hospital admission in diabetic patients. Current researches indicate that diabetes mellitus (DM) complications are related to the accumulation in target organs, including the skin of advanced glycation end products (AGEs). It has been shown that cutaneous fibroblasts dysfunction in DM patients is directly dependent on AGE accumulation. In this context, the use of mesenchymal stem cells has been proposed, since bone marrow stem cells (BMSC) produce lysozyme, a physiological anti-AGE enzyme. Adipose tissue derived stem cells (ADSC) are easier to harvest and proliferate faster in cell cultures compared to BMSC. In this study, we investigated whether ADSC are able to produce lysozyme and also the ability of those stem cells to reduce the deleterious effects of AGEs in fibroblasts. ADSC were isolated and cultured from liposuction samples from non diabetic patients; fibroblasts were also isolated and cultured from wounds of diabetic patients and from non diabetic patients\' skin. Fibroblasts were maintained in three different conditions: in normoglycemic culture medium (control), a culture medium containing AGE or a culture medium previously in contact with ADSC for 24 hours (eluate) with addition of AGE. A fibroblast migration assay was performed. There was a lack of fibroblast migration in fibroblast culture with AGE-supplemented medium, whereas fibroblast culture containing ADSC\'s eluate and AGE showed fibroblast migration similar to the control group. Our study demonstrates that ADSC can synthesize lysozyme and we infer that the products of ADSC are able to inhibit in vitro AGE deleterious effects in fibroblas

O papel da hiperglicemia na patogênese das complicações crônicas do diabetes mellitus tipo 1 (DM1) está bem estabelecido; um dos mecanismos propostos para explicar seus efeitos deletérios é o aumento da formação dos produtos finais de glicação avançada (AGEs). Os AGEs alteram irreversivelmente a estrutura de macromoléculas, comprometendo sua função biológica. Além disso, a interação com receptores para AGE (RAGEs) favorece vias de transdução de sinal que culminam na geração de espécies reativas de oxigênio (EROs). Um segundo tipo de receptor de AGEs, o AGER1 contrapõe-se à toxicidade dos AGEs, graças ao estímulo à atividade antioxidante e à redução do estresse inflamatório. Uma enzima de potencial interesse é a sirtuína 1, uma desacetilase que desempenha importante papel na resposta ao estresse e a compostos tóxicos e que parece ter sua atividade diminuída no DM, sendo negativamente modulada pelos AGEs. O sistema tiorredoxina (TXN) é um dos principais sistemas antioxidantes endógenos; a TXN é capaz de interagir com várias proteínas, tal como a TXN interacting protein (TXNIP), implicada na patogênese do DM e de suas complicações. Há poucos estudos na literatura abordando a expressão de receptores de AGEs e sua associação com complicações crônicas microvasculares no DM1. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a expressão do mRNA dos genes que codificam o RAGE (AGER), o AGER1 (DDOST), a sirtuína 1 (SIRT1) e a TXNIP (TXNIP) pela técnica de reação em cadeia da polimerase após transcrição reversa em tempo real (RT-qPCR) em células linfomononucleares de sangue periférico de portadores de DM1 com diferentes graus de comprometimento microvascular (retinopatia diabética [RD], neuropatia autonômica cardiovascular [NAC] e nefropatia diabética [ND]). Os resultados dos genes-alvo foram normalizados pela média da expressão de dois genes controles endógenos (beta 2 microglobulina e beta actina). A expressão dos genes-alvo também foi quantificada em uma população de indivíduos controles não diabéticos (n=26, 80% do sexo feminino, idade mediana de 30 anos). Um total de 150 portadores de DM1 foi classificado em dois grupos distintos: Grupo A: pacientes sem complicações crônicas microvasculares e/ou com RD não proliferativa leve (n=68; 61,7% do sexo feminino; idade de 33 anos; idade ao diagnóstico de 12 anos; duração do DM1 de 19 anos; HbA1c de 8,1%; dados expressos em mediana) e Grupo B: pacientes com pelo menos uma das complicações microvasculares (RD não proliferativa moderada/ grave ou RD proliferativa e/ou NAC e/ou ND; n=82; 66% do sexo feminino; idade de 33 anos; idade ao diagnóstico de 11 anos; duração do DM1 de 21 anos; HbA1c de 8,2%). Fumantes não foram incluídos no estudo. As diferenças entre os grupos foram analisadas por Teste de Mann-Whitney e as correlações entre as variáveis contínuas foram avaliadas pelo teste de Spearman. Comparando-se o grupo de portadores de DM1 com o grupo controle, observou-se uma diminuição na expressão de DDOST (p=0,01) e um aumento na expressão de TXNIP (p < 0,001) no grupo DM1. Nas análises da diferença de expressão por complicação microvascular, a expressão relativa de TXNIP foi maior nos grupos A e B versus o grupo controle (p=0,01 e p=0,04, respectivamente); nos pacientes com a presença de RD não proliferativa moderada/grave e proliferativa (n=44) e naqueles com ausência de RD ou com RD não proliferativa leve (n=86) (p=0,0012 e p=0,01, respectivamente) em relação ao grupo controle; nos pacientes sem NAC (n=104) e com NAC (n=46) (p=0,03 e p=0,04, respectivamente) versus o grupo controle e por fim, em relação à taxa de filtração glomerular (TFGe) estimada, tanto os pacientes com valores <60 mL/min como aqueles com valores < 60 ml/min apresentaram maior expressão de TXNIP em relação ao grupo controle (p=0,01 e p=0,005, respectivamente). Os pacientes com ND (n=44) também apresentaram menor expressão relativa do gene DDOST (p=0,031) quando comparados aos pacientes sem ND (normoalbuminúricos, n=107) e ao grupo controle (p=0,011); os pacientes com TFGe <60 mL/min também apresentaram menor expressão de DDOST em relação ao grupo controle (p=0,03) Observou-se ainda uma correlação positiva da expressão de SIRT1 com a do AGER (? Spearman=0,51; p < 0,0001) e do DDOST (? Spearman=0,51; p < 0,0001). A expresssão de TXN correlacionou-se positivamente com a expressão de TXNIP (? Spearman=0,65; p < 0,0001), de SIRT1 (? Spearman=0,41; p < 0,0001) e de DDOST (? Spearman=0,23; p 0,004). Em um subgrupo de 30 portadores de DM1, observou-se que aqueles que consomem uma dieta rica em AGE têm maior expressão relativa de AGER (RAGE) (p=0,03). A expressão aumentada de TXNIP nas células linfomononucleares é afetada pelas anormalidades metabólicas que cursam com o DM1, mas não refletem a presença das complicações microvasculares. Por outro lado, a expressão do gene que codifica o AGER1 parece refletir o acometimento renal, já que está diminuída nos pacientes com ND e naqueles com TFGe < 60 mL/min/1,73m2 / The role of hyperglycemia in the pathogenesis of chronic complications of type 1 diabetes (T1D) is well established; one of the mechanisms proposed to explain its deleterious effects is the increased formation of advanced glycation end products (AGEs). AGEs irreversibly alter macromolecule structure, compromising its biological function. In addition, AGEs interact with its specific receptor RAGE (encoded by AGER) leading to the generation of reactive oxygen species (ROS). The AGER1 receptor (encoded by DDOST) counteracts RAGE signaling by stimulating cellular antioxidants and reducing inflammatory stress. An enzyme of potential interest is sirtuin 1, a deacetylase that plays an important role in the response to stress and to toxic compounds that may have their activity decreased in diabetes, being negatively modulated by AGEs. The Thioredoxin (TXN) system is a major endogenous antioxidant system; TXN is able to interact with several proteins, such as TXN interacting protein (TXNIP), implicated in the pathogenesis of diabetes and its complications. There are few studies addressing the expression of AGEs receptor and its association with microvascular chronic complications in T1D. The objectives of this study were to evaluate mRNA expression of the genes encoding RAGE (AGER), AGER1 (DDOST), sirtuin 1 (SIRT1) and TXNIP (TXNIP) (quantitative RT-PCR with the use of TaqMan probes) in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of T1D patients with diferent degrees of microvascular complications (retinopathy [DR], cardiovascular autonomic neuropathy [CAN] and nephropathy [DN]). The results of the target genes were normalized by the mean expression of two housekeeping genes (beta 2-microglobulin and beta actin). A total of 130 patients with T1D was sorted into two groups: Group A: patients without microvascular chronic complications or presenting mild non-proliferative DR (n = 68; 61.7% female; age 33; age at diagnostic 12; DM1 duration of 19 years, HbA1c 8.1%, data expressed as median), and Group B: patients with at least one of microvascular complication (moderate/severe non-proliferative DR or proliferative DR or CAN or ND; n = 82; 66% female; age 33 years; age at diagnosis of 11 years; duration of T1D of 21 years, HbA1c 8.2%; data expressed as median). Smokers were excluded from the study. Differences between groups were analyzed by Mann-Whitney test and correlations between continuous variables were assessed using Spearman\'s test. T1D patients presented, respectively, higher and lower relative expression of TXNIP (p<0.001) and DDOST (p=0.01) in comparison to the control group. In the analyses considering diabetes complications, TXNIP expression was higher in Groups A and B (p=0.01 and p=0.04, respectively) versus the control group. Patients with proliferative or moderate/severe non-proliferative DR (n=44) and also patients with mild non-proliferative DR or without DR (n=86) presented higher TXNIP expression versus the control group (p=0.0012 and p=0.01, respectively). Patients without (n=104) and with (n=46) CAN presented higher TXNIP expression than the control group (p=0.03 and p=0.04, respectively); finally, concerning estimated glomerular filtration rate (eGFR), both the group of patients with values <60 mL/min and < 60 ml/min presented higher TXNIP expression versus the control group (p=0.01 and p=0.005, respectivamente). Patients presenting DN (n=44) had a lower DDOST expression in comparison to patients without DN (n=107) (p=0.031) and to the control group (p=0.011); patients with eGFR <60 mL/min also presented a lower expression of DDOST in comparison to the control group (p=0.03). A positive correlation was observed between expression of SIRT1 and AGER (? Spearman=0=51; p < 0.0001) and between expression of SIRT1 and DDOST (? Spearman=0,51; p < 0.0001). The expression of TXN positively correlated with the expression of TXNIP (p Spearman=0.65; p < 0.0001), SIRT1 (p Spearman=0.41; p < 0.0001) and DDOST (p Spearman=0.23; p 0.004). In a subgroup of 30 T1D patients, a higher expression of the gene encoding RAGE was observed in those patients consuming a diet enriched in AGEs (p=0.03). Expression of TXNIP in PBMC is affected by the metabolic abnormalities of T1D but does not reflect the presence of microvascular complications while expression of the gene encoding AGER1 seems to reflect diabetic kidney impairment since it is decreased in patients with DN and in patients with an eGFR < 60 mL/min/1.73m2

O papel da hiperglicemia na patogênese das complicações crônicas do diabetes mellitus tipo 1 (DM1) está bem estabelecido; um dos mecanismos propostos para explicar seus efeitos deletérios é o aumento da formação dos produtos finais de glicação avançada (AGEs). Os AGEs alteram irreversivelmente a estrutura de macromoléculas, comprometendo sua função biológica. Além disso, a interação com receptores para AGE (RAGEs) favorece vias de transdução de sinal que culminam na geração de espécies reativas de oxigênio (EROs). Um segundo tipo de receptor de AGEs, o AGER1 contrapõe-se à toxicidade dos AGEs, graças ao estímulo à atividade antioxidante e à redução do estresse inflamatório. Uma enzima de potencial interesse é a sirtuína 1, uma desacetilase que desempenha importante papel na resposta ao estresse e a compostos tóxicos e que parece ter sua atividade diminuída no DM, sendo negativamente modulada pelos AGEs. O sistema tiorredoxina (TXN) é um dos principais sistemas antioxidantes endógenos; a TXN é capaz de interagir com várias proteínas, tal como a TXN interacting protein (TXNIP), implicada na patogênese do DM e de suas complicações. Há poucos estudos na literatura abordando a expressão de receptores de AGEs e sua associação com complicações crônicas microvasculares no DM1. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a expressão do mRNA dos genes que codificam o RAGE (AGER), o AGER1 (DDOST), a sirtuína 1 (SIRT1) e a TXNIP (TXNIP) pela técnica de reação em cadeia da polimerase após transcrição reversa em tempo real (RT-qPCR) em células linfomononucleares de sangue periférico de portadores de DM1 com diferentes graus de comprometimento microvascular (retinopatia diabética [RD], neuropatia autonômica cardiovascular [NAC] e nefropatia diabética [ND]). Os resultados dos genes-alvo foram normalizados pela média da expressão de dois genes controles endógenos (beta 2 microglobulina e beta actina). A expressão dos genes-alvo também foi quantificada em uma população de indivíduos controles não diabéticos (n=26, 80% do sexo feminino, idade mediana de 30 anos). Um total de 150 portadores de DM1 foi classificado em dois grupos distintos: Grupo A: pacientes sem complicações crônicas microvasculares e/ou com RD não proliferativa leve (n=68; 61,7% do sexo feminino; idade de 33 anos; idade ao diagnóstico de 12 anos; duração do DM1 de 19 anos; HbA1c de 8,1%; dados expressos em mediana) e Grupo B: pacientes com pelo menos uma das complicações microvasculares (RD não proliferativa moderada/ grave ou RD proliferativa e/ou NAC e/ou ND; n=82; 66% do sexo feminino; idade de 33 anos; idade ao diagnóstico de 11 anos; duração do DM1 de 21 anos; HbA1c de 8,2%). Fumantes não foram incluídos no estudo. As diferenças entre os grupos foram analisadas por Teste de Mann-Whitney e as correlações entre as variáveis contínuas foram avaliadas pelo teste de Spearman. Comparando-se o grupo de portadores de DM1 com o grupo controle, observou-se uma diminuição na expressão de DDOST (p=0,01) e um aumento na expressão de TXNIP (p < 0,001) no grupo DM1. Nas análises da diferença de expressão por complicação microvascular, a expressão relativa de TXNIP foi maior nos grupos A e B versus o grupo controle (p=0,01 e p=0,04, respectivamente); nos pacientes com a presença de RD não proliferativa moderada/grave e proliferativa (n=44) e naqueles com ausência de RD ou com RD não proliferativa leve (n=86) (p=0,0012 e p=0,01, respectivamente) em relação ao grupo controle; nos pacientes sem NAC (n=104) e com NAC (n=46) (p=0,03 e p=0,04, respectivamente) versus o grupo controle e por fim, em relação à taxa de filtração glomerular (TFGe) estimada, tanto os pacientes com valores <60 mL/min como aqueles com valores < 60 ml/min apresentaram maior expressão de TXNIP em relação ao grupo controle (p=0,01 e p=0,005, respectivamente). Os pacientes com ND (n=44) também apresentaram menor expressão relativa do gene DDOST (p=0,031) quando comparados aos pacientes sem ND (normoalbuminúricos, n=107) e ao grupo controle (p=0,011); os pacientes com TFGe <60 mL/min também apresentaram menor expressão de DDOST em relação ao grupo controle (p=0,03) Observou-se ainda uma correlação positiva da expressão de SIRT1 com a do AGER (? Spearman=0,51; p < 0,0001) e do DDOST (? Spearman=0,51; p < 0,0001). A expresssão de TXN correlacionou-se positivamente com a expressão de TXNIP (? Spearman=0,65; p < 0,0001), de SIRT1 (? Spearman=0,41; p < 0,0001) e de DDOST (? Spearman=0,23; p 0,004). Em um subgrupo de 30 portadores de DM1, observou-se que aqueles que consomem uma dieta rica em AGE têm maior expressão relativa de AGER (RAGE) (p=0,03). A expressão aumentada de TXNIP nas células linfomononucleares é afetada pelas anormalidades metabólicas que cursam com o DM1, mas não refletem a presença das complicações microvasculares. Por outro lado, a expressão do gene que codifica o AGER1 parece refletir o acometimento renal, já que está diminuída nos pacientes com ND e naqueles com TFGe < 60 mL/min/1,73m2 / The role of hyperglycemia in the pathogenesis of chronic complications of type 1 diabetes (T1D) is well established; one of the mechanisms proposed to explain its deleterious effects is the increased formation of advanced glycation end products (AGEs). AGEs irreversibly alter macromolecule structure, compromising its biological function. In addition, AGEs interact with its specific receptor RAGE (encoded by AGER) leading to the generation of reactive oxygen species (ROS). The AGER1 receptor (encoded by DDOST) counteracts RAGE signaling by stimulating cellular antioxidants and reducing inflammatory stress. An enzyme of potential interest is sirtuin 1, a deacetylase that plays an important role in the response to stress and to toxic compounds that may have their activity decreased in diabetes, being negatively modulated by AGEs. The Thioredoxin (TXN) system is a major endogenous antioxidant system; TXN is able to interact with several proteins, such as TXN interacting protein (TXNIP), implicated in the pathogenesis of diabetes and its complications. There are few studies addressing the expression of AGEs receptor and its association with microvascular chronic complications in T1D. The objectives of this study were to evaluate mRNA expression of the genes encoding RAGE (AGER), AGER1 (DDOST), sirtuin 1 (SIRT1) and TXNIP (TXNIP) (quantitative RT-PCR with the use of TaqMan probes) in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of T1D patients with diferent degrees of microvascular complications (retinopathy [DR], cardiovascular autonomic neuropathy [CAN] and nephropathy [DN]). The results of the target genes were normalized by the mean expression of two housekeeping genes (beta 2-microglobulin and beta actin). A total of 130 patients with T1D was sorted into two groups: Group A: patients without microvascular chronic complications or presenting mild non-proliferative DR (n = 68; 61.7% female; age 33; age at diagnostic 12; DM1 duration of 19 years, HbA1c 8.1%, data expressed as median), and Group B: patients with at least one of microvascular complication (moderate/severe non-proliferative DR or proliferative DR or CAN or ND; n = 82; 66% female; age 33 years; age at diagnosis of 11 years; duration of T1D of 21 years, HbA1c 8.2%; data expressed as median). Smokers were excluded from the study. Differences between groups were analyzed by Mann-Whitney test and correlations between continuous variables were assessed using Spearman\'s test. T1D patients presented, respectively, higher and lower relative expression of TXNIP (p<0.001) and DDOST (p=0.01) in comparison to the control group. In the analyses considering diabetes complications, TXNIP expression was higher in Groups A and B (p=0.01 and p=0.04, respectively) versus the control group. Patients with proliferative or moderate/severe non-proliferative DR (n=44) and also patients with mild non-proliferative DR or without DR (n=86) presented higher TXNIP expression versus the control group (p=0.0012 and p=0.01, respectively). Patients without (n=104) and with (n=46) CAN presented higher TXNIP expression than the control group (p=0.03 and p=0.04, respectively); finally, concerning estimated glomerular filtration rate (eGFR), both the group of patients with values <60 mL/min and < 60 ml/min presented higher TXNIP expression versus the control group (p=0.01 and p=0.005, respectivamente). Patients presenting DN (n=44) had a lower DDOST expression in comparison to patients without DN (n=107) (p=0.031) and to the control group (p=0.011); patients with eGFR <60 mL/min also presented a lower expression of DDOST in comparison to the control group (p=0.03). A positive correlation was observed between expression of SIRT1 and AGER (? Spearman=0=51; p < 0.0001) and between expression of SIRT1 and DDOST (? Spearman=0,51; p < 0.0001). The expression of TXN positively correlated with the expression of TXNIP (p Spearman=0.65; p < 0.0001), SIRT1 (p Spearman=0.41; p < 0.0001) and DDOST (p Spearman=0.23; p 0.004). In a subgroup of 30 T1D patients, a higher expression of the gene encoding RAGE was observed in those patients consuming a diet enriched in AGEs (p=0.03). Expression of TXNIP in PBMC is affected by the metabolic abnormalities of T1D but does not reflect the presence of microvascular complications while expression of the gene encoding AGER1 seems to reflect diabetic kidney impairment since it is decreased in patients with DN and in patients with an eGFR < 60 mL/min/1.73m2