The entire dissertation/thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file (which also appears in the research.pdf); a non-technical general description, or public abstract, appears in the public.pdf file. Title from PDF of title page (University of Missouri--Columbia, viewed on April 1, 2010). Vita. Thesis advisor: Habib Zaghouani. "May 2008" Includes bibliographical references.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) is very important during pregnancy, working mainly through the angiotensin II (Ang II) that can interfere with the activation of Mitogenic-Activated Protein Kinases (MAPK) cascade. In addition, pregnancy is associated with marked increase in renal hemodynamics that may also be affected by diabetes mellitus (DM). The objectives were to evaluate the effects of DM induced in Wistar rats during pregnancy and maintained in the postpartum period on the renal expression of PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen), α-SMA (Smooth Muscle Actin) and p-p38 and p-JNK MAPK as well as in studies of renal function and systolic blood pressure (SBP) in Wistar rats. For this, there were two groups (G): non-pregnant and pregnant. In the first G, the rats were divided into: G1 (non-pregnant controls rats), females that received intraperitoneal injection (ipi) of 0.9% saline solution and G2 (non-pregnant diabetic rats), females that received ipi of alloxan (100 mg/kg) diluted in 0.9% saline solution. In the second G, pregnant rats were divided into: G3 (control mothers), mothers that received ipi of 0.9% saline solution and G4 (diabetic mothers), mothers that received ipi of alloxan (100 mg/kg) diluted in 0.9% saline solution. Blood glucose was observed 2 days after induction and the animals were considered diabetic if they had blood glucose higher than or equal to 150 mg/dL. About 50 days after delivery for G3 and G4 and corresponding time for G1 and G2, the rats were subjected to indirect measurement of SBP by plethysmography and the determination of glomerular filtration rate (GFR) by creatinine clearance. Then, the animals were anesthetized and their kidneys were removed for histological, immunohistochemical and morphometric studies. The results showed that G2 and G4 animals had blood glucose levels (mg/dL) and urinary volume (mL) higher than animals from G1 and G2, even several days after DM induction. The SBP (mmHg) were not different among the groups, but there was a tendency for reduction in GFR (mL/min) from G4 when compared to the other G. There was also a significant increase in kidney weight (right and left)/body weight ratio of G4 in relation to other G. Morphometric analysis showed a reduction of total renal sectional area from G4 and an increase in G3. The glomerular area and the capsular space did not differ between G studied, but there was an augment in glomerular tuft area in G3 and G4. Quantification of the percentage of cortical collagen showed that G2 and G4 presented higher distribution, while the identification and count of mast cells did not differ between G. Regarding PCNA immunoreactivity, G3 showed increased glomerular proliferating cells, while in G4 it was decreased. On the other hand, in the tubulointerstitial (TBI) compartment cell proliferation was higher in G4. Glomerular expression of α-SMA and TBI were increased in G4 compared to other G. Immunoreaction for glomerular p-p38 expression showed a pattern similar to PCNA, with a reduction of p-p38 in G4 relative to other G. The immunoreactivity of p-JNK was higher in both the glomeruli and TBI compartment in G4 compared to G1, G2 and G3. It is concluded that the DM induced during pregnancy and maintained in the postpartum period in Wistar rats resulted in significant structural changes and moderate functional impairmet in kidney, showing that pregnancy has an enhancing effect of renal damage induced by diabetes and these alterations may be related to changes in the expression of p-p38 and p-JNK MAPK. / O sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) é de suma importância durante a gestação, atuando principalmente através da angiotensina II (Ang II) que pode interferir na ativação da cascata de Mitogenic-Activated Protein Kinases (MAPK). Além disso, a gravidez está associada a aumentos marcantes na hemodinâmica renal, que também pode ser afetada pelo diabetes mellitus (DM). Os objetivos do trabalho foram avaliar os efeitos do DM induzido em ratas Wistar durante a gestação e mantido no período pós-parto na expressão renal de PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen), α-SMA (Smooth Muscle Actin) e das MAPKs p-p38 e p-JNK, bem como nos estudos de função renal e pressão arterial sistólica (PAS) de ratas Wistar. Para isso, foram realizados dois grupos (G): não-gravídico e gravídico. No primeiro G, as ratas foram divididas em: G1 (controles sem gravidez), fêmeas que receberam injeção intraperitoneal (iip) de solução salina 0,9% e G2 (diabéticas sem gravidez), fêmeas que receberam iip de aloxana (100mg/kg) diluída em solução salina 0,9%. No segundo G, as ratas grávidas foram divididas em: G3 (mães controles), mães que receberam iip de solução salina 0,9% e G4 (mães diabéticas), mães que receberam iip de aloxana (100mg/kg) diluída em solução salina 0,9%. A glicemia foi verificada 2 dias após a indução e os animais foram considerados diabéticos se apresentassem glicemia maior ou igual a 150mg/dL. Cerca de 50 dias após o parto para G3 e G4 e em tempo correspondente para G1 e G2, as ratas foram submetidas à aferição indireta de PAS por pletismografia, bem como à determinação da Taxa de Filtração Glomerular (TFG) pelo clearance de creatinina. Em seguida, os animais foram anestesiados e tiveram seus rins retirados para as análises histológica, morfométrica e imunohistoquímica. Os resultados mostraram que os animais de G2 e G4 apresentaram glicemia (mg/dL) e volume urinário (mL) maiores que os animais de G1 e G2 vários dias pós-indução do DM do tipo 1. Os valores de PAS (mmHg) não foram diferentes entre os grupos analisados, mas constatou-se uma tendência à redução da TFG (mL/min) de G4 quando comparado aos demais G. Observou-se também um aumento significativo da relação peso rim/peso do corpo (direito e esquerdo) dos animais de G4 em relação aos demais G. As análises morfométricas evidenciaram redução da área de secção renal total de G4 e aumento em G3. A área glomerular e o espaço capsular não diferiram entre os G estudados, mas houve aumento da área de tufo glomerular em G3 e G4. A quantificação da porcentagem de colágeno cortical mostrou que G2 e G4 tiveram maior expressão, ao passo que a identificação e contagem de mastócitos não diferiram entre os G. Quanto à imunorreação para PCNA, o G3 apresentou aumento de células PCNA+ glomerulares, ao passo que em G4 diminuiu. Por outro lado, no compartimento tubulointersticial (TBI) a proliferação celular foi maior em G4. Já a expressão de α-SMA glomerular e TBI foram aumentadas em G4 em comparação aos demais G. A marcação para p-p38 glomerular apresentou um padrão de expressão semelhante ao PCNA, com redução de células p-p38+ em G4 em relação aos outros G. A imunorreação para p-JNK mostrou-se elevada tanto nos glomérulos quanto no compartimento TBI de G4 em relação a G1, G2 e G3. Conclui-se que o DM induzido durante a gestação e mantido no período pós-parto em ratas Wistar resultou em alterações estruturais significativas e funcionais renais moderadas, evidenciando que a gravidez possui um efeito intensificador dos danos renais induzidos pelo diabetes e que estas alterações podem estar relacionadas com as mudanças na expressão das MAPK p-p38 e p-JNK. / Mestre em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas

During treatment of diabetes mellitus by immunointervention or transplantation, it is necessary to monitor the markers of immune destruction or rejection of surviving insulin producing cells. An aim of this thesis is to improve the possibilities of following autoimmunity and to detect the survival of transplanted pancreatic islet in vivo. Partial aims included vitality testing of isolated islets for transplantation by measurement of respiration activity, observing the process of in vitro labeling of isolated islets with superparamagnetic iron oxide (SPIO) contrast agent for subsequent magnetic resonance imaging (MRI) of islets and observing SPIO particles transport after transplantation. We also studied a new dual paramagnetic contrast agent combined with fluorescein intended for identification of the MRI contrast agent in samples for histology. Further, we assessed autoimmune reaction by evaluation of cytokine response to specific stimulation with auto-antigens. We tried to affect beta-cells destruction by polyclonal anti- thymocyte antibodies in a mouse experimental model. A new method of the islet respiration measurement correlated with other methods of islet quality testing and it was suggested as a diagnostic test before clinical transplantation. Results obtained studying the intercellular...

O Diabetes mellitus (DM) do tipo 1 é uma doença causada pela destruição, por mecanismo auto-imune, das células beta das ilhotas pancreáticas, produtoras de insulina. O tratamento convencional da doença é realizado por meio de injeções diárias de insulina exógena. O transplante de ilhotas pancreáticas inclui-se, atualmente, como uma das alternativas terapêuticas à insulinoterapia. Entretanto, para atingir a insulino-independência, é necessário transplantar um grande número de ilhotas por paciente. O conhecimento do mecanismo de proliferação das células beta pode possibilitar a realização do transplante a partir da expansão celular ex vivo. A glicose é um dos principais indutores da proliferação de células beta. Neste trabalho, foi estabelecida e executada a tecnologia de isolamento e purificação de ilhotas pancreáticas humanas, visando sua estimulação com glicose. Para identificar genes regulados por glicose nestas ilhotas, foi utilizada a técnica de hibridização subtrativa SSH, associada ao rastreamento da biblioteca através de macroarranjos de DNA. Num primeiro rastreamento, foram identificados dois fragmentos gênicos induzidos pela glicose. Um destes apresentou homologia com uma proteína hipotética humana de função desconhecida e o segundo com o receptor de polipetídeo pancreático. Este trabalho permitiu a identificação de novos genes regulados pela glicose em ilhotas pancreáticas humanas, os quais podem estar relacionados à proliferação celular deste tecido. / Type 1 Diabetes mellitus (T1DM) is caused by autoimmune destruction of the insulin-producing pancreatic islet b-cells. Treatment is generally approached by daily subcutaneous injections of exogenous insulin. Nowadays, pancreatic islet transplantation is considered as an effective alternative treatment to insulin therapy. However, in order to reach insulin-independence, a large number of islets is required for each patient. Knowledge of the mechanisms regulating islet b-cell proliferation may allow ex-vivo b-cell expansion prior to transplant. Glucose is considered one of the main inducers of islet b-cells proliferation. We established and executed the technology of human islet isolation and purification. The islets were then stimulated in culture with glucose. In order to identify glucose-regulated genes in cultured human islets, we utilized the suppression subtractive hybridization (SSH) method, followed by cDNA library screening by DNA macroarrays. Preliminary screening allowed us to isolate two cDNAs displaying glucose regulation, one of which is similar to a human hypothetical protein of unknown function and the other shows similarity to the pancreatic polypeptide receptor. This work allowed identification of glucose-regulated genes in human pancreatic islets, which may be related to cell proliferation in this tissue.

O diabetes mellitus tipo 1 (DM-1) é uma doença autoimune órgão-específica caracterizada pela destruição seletiva das células pancreáticas produtoras de insulina. A imunossupressão em altas doses seguida do transplante autólogo de células-tronco hematopoéticas (TACTH) constitui uma alternativa terapêutica recente e promissora para o DM-1 recém-diagnosticado, impedindo a progressão da destruição das células pancreáticas produtoras de insulina e induzindo independência insulínica por um período prolongado na maioria dos pacientes. O princípio dessa terapia baseia-se na eliminação das células autorreativas pela imunossupressão intensa e na reconstituição de um sistema imunológico novo e tolerante após o transplante. Com o objetivo de avaliar a função do timo e sua contribuição na geração do repertório de células T nos pacientes com DM-1 após o TACTH, nesse trabalho foram avaliados os níveis de T cell receptor excision circles (TRECs) em células T do sangue periférico e a diversidade do repertório de células T dos pacientes com DM-1 (n=23) antes e em diversos períodos após o transplante. A quantificação absoluta dos níveis de TRECs (número de moléculas de TRECs/100g de DNA) foi realizada pela técnica de PCR em tempo real e a avaliação do repertório de células T foi realizada pela técnica de TCRBV CDR3 Spectratyping. Dentre os vinte e três pacientes, vinte alcançaram a independência insulínica por períodos variáveis de tempo e três não responderam ao tratamento. Não foi observada a restrição do repertório de células T nos pacientes com DM-1 no período pré-transplante, ou seja, quando recém-diagnosticados. Foram identificadas cinco famílias V (7, 18, 19, 20 e 22) em expansão clonal nos pacientes com DM-1. As famílias V 7, 18, 19, 20 apresentaram-se em expansão clonal antes do transplante e se mantiveram com frequência elevada após o transplante, enquanto a família V 22 apresentou aumento da frequência somente nos períodos mais tardios após o transplante. Nos primeiros meses após o transplante, houve redução do número de moléculas de TRECs e restrição do repertório de células T. Contudo, um ano após o transplante, o número de moléculas de TRECs atingiram valores normais e o repertório de células T apresentou-se com ampla diversidade. Nossos resultados mostraram que o TACTH foi capaz de induzir mudanças na composição do repertório de células T dos pacientes com DM-1 após a terapia de IAD/TACTH, evidenciadas por alterações qualitativas e quantitativas dos picos de CDR3 do TCR, sugerindo a reconstituição de um repertório de células T diverso até dois anos pós-transplante. Embora tenha ocorrido reativação da função tímica após o transplante, evidenciada pelo aumento dos níveis de TRECs de um ano e meio a cinco anos pós-transplante, a diversidade do repertório das células T diminuiu a partir de dois anos e meio pós-transplante, sugerindo uma reconstituição tímica de novo de células T naive que expressam preferencialmente algumas cadeias V. Estas evidências imunológicas poderiam explicar a melhora clínica (independência insulínica) temporária observada na maioria dos pacientes após a terapia de IAD/TACTH. / Type 1 diabetes mellitus (T1D) is an organ-specific autoimmune disease characterized by insulin-producing pancreatic cell destruction. High-dose immunosuppression followed by autologous hematopoietic stem cell transplantation (AHSCT) is a recent and promising therapeutic approach for treatment of T1D, preventing the progress of destruction of pancreatic cells and inducing insulin independence for a prolonged period in most patients. The rationale of the AHSCT is based on the elimination of autoreactive cells by the intense immunosuppression and on the reconstitution of a new and tolerant immune system after transplantation. Aiming at assessing the thymic role in the production of new T cell repertoire in T1D patients after AHSCT, in this study was evaluated the levels of T cell receptor excision circles (TRECs) in T cells of peripheral blood as well as the clonality and diversity of T cell repertoire in T1D patients (n=23) before and several periods after transplantation. The absolute quantification of TRECs levels (number of molecules of TRECs/100ng of DNA) was performed by real-time PCR and the analysis of T cell repertoire was performed by TCRBV CDR3 Spectratyping. Among the twenty-three patients, twenty achieved insulin independence for variable periods and three did not respond to the treatment. The T cell repertoire in T1D patients was not restricted in pre-transplantation, i.e., when newly diagnosed. It was identified five V families (7, 18, 19, 20 e 22) in the clonal expansion in T1D patients. The V families 7, 18, 19, 20 were in clonal expansion before transplantation and maintained with high frequency after transplantation, whereas the V 22 family increased its frequency only in the later periods after transplantation. It was observed that the numbers of molecules of TRECs decreased and the T cell repertoire was restricted in the early months after transplantation. However, the levels of TRECs were normalized and the T cell repertoire showed diversity one year after transplantation. Our results indicate that AHSCT was able to induce changes in the composition of the T cell repertoire of patients after AHSCT, evidenced by qualitative and quantitative changes in the composition of T-cell receptor -chain CDR3 peaks, suggesting the reconstitution of diverse T cell repertoire up to two years after transplantation. Although there was reactivation of thymic function after transplantation, as evidenced by increased levels of TRECs from one and a half year to five years after transplantation, the diversity of the T cells repertoire decreased from two and a half years after transplantation, suggesting a reconstruction of new naive T cells that preferentially express some V chains. These immunological evidences could explain the temporary clinical improvement (insulin independence) observed in most patients after IAD / AHSCT therapy.

Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE / This dissertation consists of three studies related to the theme of parental stress. In Study 1, described the characteristics of national publications on stress due to parenting and/or parentchild relationship, indexed in two Brazilian electronic bases data (SciELO and PePSIC). The full text of eleven empirical articles were analyzed in terms of their methods (participants and instruments), objectives and main results. In Study 2, we conducted the cross-cultural adaptation and investigation of psychometric properties of the Parental Stress Scale (PSS) for Brazilian-Portuguese. Participants were 304 parents, distributed in the same proportion by gender (mothers and fathers). In Study 3, examined the associations between the level of parental stress and parental socio-educational practices in 135 fathers/mothers of children without chronic disease (control group) and with type 1 diabetes mellitus (T1DM; clinical group). Results from Study 1 provided an overview of the state of the art regarding parental stress in the national literature and highlight the need for further research in the area. Results from Study 2 presented an adapted version of PSS for Brazilian-Portuguese with adequate psychometric properties, as a measure of parental stress in parents of children in general. Results from Study 3 indicated associations between the level of parental stress and parenting practices, and lead to a discussion on the impact of the stressor "child’s chronic disease", specifically T1DM, the stress and parental practices. In the end, the results discussed assist in the creation of intervention strategies for fathers/mothers aimed at minimizing parental stress and child behavior problems and promote health via satisfactory family relationships. / Esta dissertação é composta por três estudos relacionados à temática do estresse parental. No Estudo 1, descreveu-se as características de publicações nacionais sobre o estresse decorrente e/ou da relação pais-filho indexadas em duas bases de dados eletrônicas brasileiras (SciELO e PePSIC). Foram analisados 11 artigos empíricos na íntegra a partir de seus métodos (participantes e instrumentos), objetivos e principais resultados encontrados. No Estudo 2, foi realizada a adaptação e investigação de evidências de validade da Escala de Estresse Parental – EEPa (Parental Stress Scale – PSS) para o português brasileiro. Participaram 304 pais, distribuídos na mesma proporção por sexo (pais/mães). No Estudo 3, examinou-se as associações entre o nível de estresse parental e as práticas socioeducativas parentais em 135 pais/mães de filhos sem doença crônica (grupo controle) e com diabetes mellitus tipo 1 (DM1; grupo clínico). Os resultados do Estudo 1 forneceram um panorama do estado da arte em relação ao tema estresse parental na literatura nacional e evidenciam a necessidade de novos estudos na área. Os resultados do Estudo 2 apresentaram uma versão adaptada e com boas evidências de validade da EEPa em português brasileiro, como uma medida de estresse parental de pais e mães de crianças em geral. Os resultados do Estudo 3 indicaram associações entre o nível de estresse parental as práticas parentais, e levaram a discussões acerca do impacto do estressor “doença crônica do filho”, especificamente o DM1, no estresse e práticas parentais. Ao final, os resultados discutidos auxiliam na criação de estratégias de intervenção para pais/mães que visem minimizar o estresse parental e os problemas de comportamento infantil e promover saúde via relações familiares satisfatórias.

O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) tem etiologia autoimune, enquanto o diabetes mellitus tipo 2 (DM2) e o diabetes mellitus gestacional (DMG) são considerados como distúrbios metabólicos. Neste trabalho, foi realizada análise do transcriptoma das células mononucleares do sangue periférico (do inglês, peripheral mononuclear blood cells - PBMCs), obtidas de pacientes com DM1, DM2 e DMG, realizando análises por module maps a fim de comparar características patogênicas e aspectos gerais do tratamento com anotações disponíveis de genes modulados, tais como: a) análises disponíveis a partir de estudos de associação em larga escala (do inglês genome-wide association studies GWAS); b) genes associados ao diabetes em estudos clássicos de ligação disponíveis em bancos de dados públicos; c) perfis de expressão de células imunológicas fornecidos pelo grupo ImmGen (Immunological Project). Foram feitos microarrays do transcriptoma total da plataforma Agilent (Whole genome onecolor Agilent 4x44k) para 56 pacientes (19 DM1, 20 DM2 e 17 DMG). Para a compreensão dos resultados foram aplicados filtros não-informativos e as listas de genes diferencialmente expressos foram obtidas por análise de partição e análise estatística não-paramétrica (rank products), respectivamente. Posteriormente, análises de enriquecimento funcional foram feitas pelo DAVID e os module maps construídos usando a ferramenta Genomica. As análises funcionais contribuíram para discriminar os pacientes a partir de genes envolvidos na inflamação, em especial DM1 e DMG. Os module maps de genes diferencialmente expressos revelaram: a) genes modulados exibiram perfis de transcrição típicos de macrófagos e células dendríticas, b) genes modulados foram associados com genes previamente descritos como genes de complicação ao diabetes a partir de estudos de ligação e de meta-análises; c) a duração da doença, obesidade, número de gestações, níveis de glicose sérica e uso de medicações, tais como metformina, influenciaram a expressão gênica em pelo menos um tipo de diabetes. Esse é o primeiro estudo de module maps mostrando a influência de padrões epidemiológicos, clínicos, laboratoriais, imunopatogênicos e de tratamento na modulação dos perfis transcricionais em pacientes com os três tipos clássicos de diabetes: DM1, DM2 e DMG. / Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease while type 2 (T2D) and gestational diabetes (GDM) are considered as metabolic disturbances. We performed a transcriptome analysis of peripheral mononuclear blood cells obtained from T1D, T2D and GDM patients, and we took advantage of the module map approach to compare pathogenic and treatment features of our patient series with available annotation of modulated genes from i) genome-wide association studies; ii) genes provided by diabetes meta-analysis in public databases, iii) immune cell gene expression profiles provided by the ImmGen project. Whole genome one-color Agilent 4x44k microarray was performed for 56 (19 T1D, 20 T2D, 17 GDM) patients. Noninformative filtered and differentially expressed genes were obtained by partitioning and rank product analysis, respectively. Functional analyses were carried out using the DAVID software and module maps were constructed using the Genomica tool. Functional analyses contributed to discriminate patients on the basis of genes involved in inflammation, primarily for T1D and GDM. Module maps of differentially expressed genes revealed that: i) modulated genes exhibited transcription profiles typical of macrophage and dendritic cells, ii) modulated genes were associated with previously reported diabetes complication genes disclosed by association and meta-analysis studies, iii) disease duration, obesity, number of gestations, glucose serum levels and the use of medications, such as metformin, influenced gene expression profiles in at least one type of diabetes. This is the first module map study to show the influence of epidemiological, clinical, laboratory, immunopathogenic and treatment features on the modulation of the transcription profiles of T1D, T2D and GDM patients.

O diabetes mellitus (DM) é definido como doença metabólica, caracterizado pela hiperglicemia, causada pela disfunção da secreção de insulina, atividade da insulina ou ambas. É classificado em quatro classes clínicas i) diabetes mellitus tipo 1 (DM1), ii) diabetes mellitus tipo 2 (DM2), iii) diabetes mellitus gestacional (DMG), iv) outros tipos específicos. Dentre os genes conhecidos por influenciarem o mecanismo de produção e liberação de insulina no organismo humano, o gene da insulina (INS) é o mais bem caracterizado nas classes clínicas do DM. A região promotora do gene INS tem sido alvo de estudo em diversas amostras populacionais do mundo, devido a sua capacidade de modular os níveis de expressão de insulina no timo e no pâncreas, de acordo, com a classe alélica que compõe o genótipo do indivíduo. Localizada a 596pb acima do sítio de transcrição do gene da insulina, é estruturada em alelos minissatélites distribuídos in tandem (ACAGGGGTGTGGGG). O alelo classe I (30 - 60 repetições) tem sido associado com predisposição ao DM1, enquanto o alelo classe III (120 - 170 repetições) tem efeito de proteção ao DM1, no entanto, esse alelo tem apresentado correlação ao DM2, à obesidade em crianças e jovens e, aumento de riscos cardiovasculares. O presente trabalho tem como objetivo analisar o polimorfismo da região promotora do gene da insulina sobre os fenótipos do DM e a possível influência desse em características demográficas, clínicas e laboratoriais desses pacientes. Foram analisados 189 pacientes com DM1, 116 pacientes com DM2, 68 pacientes com DMG e 339 indivíduos controle da região de Ribeirão Preto, SP. O DNA genômico foi extraído por salting-out, seguido da amplificação e digestão enzimática do fragmento referente a região promotora do gene INS, o qual contém na sequência downstream, o polimorfismo -23HphI, cujo desequilíbrio de ligação (r2 1) com o polimorfismo INSVNTR, permite inferir os genótipos por intermédio da análise do polimorfismo -23HphI. Observamos que o alelo classe I e o genótipo classe I : classe I estão relacionados à predisposição ao DM1, enquanto o alelo classe III, predominantemente em homozigose, está associado à proteção ao DM1. Em relação ao DM2, o genótipo classe I : classe III foi associado à susceptibilidade a doença e, nenhum genótipo foi correlacionado ao DMG. De acordo com os dados demográficos, clínicos e laboratoriais, variáveis como gênero e pigmentação da pele têm influenciado na frequência do polimorfismo INSVNTR em pacientes com DM1, como por exemplo, a maior frequência de homens com genótipo classe I : classe I no conjunto DM1. Em contrapartida, nesse mesmo grupo de pacientes, o genótipo classe III : classe III evidenciou maior susceptibilidade ao desenvolvimento de retinopatia (p=0,0020; OR= 0,05333; 95% I.C. 0,007839 - 0,3629). Em pacientes com DM2, a comparação entre gêneros evidenciou maior frequência do genótipo classe III : classe III em mulheres. E, em relação ao DMG, os genótipos de classe I : classe I e classe I : classe III estavam associados ao menor nível de glicose no plasma sanguíneo em relação as pacientes que exibiam o genótipo classe III : classe III. Esse é o primeiro estudo de associação do polimorfismo INS-VNTR comparando as três principais classes clínicas de DM oriundas de uma mesma amostra geográfica, sendo evidenciado um perfil genotípico padrão de susceptibilidade de acordo com o tipo de DM. / Diabetes mellitus (DM) is defined as a metabolic disorder characterized by hyperglycemia caused by impaired insulin secretion, insulin activity or both. It is classified into four clinical classes i) type 1 diabetes mellitus (T1DM), ii) type 2 diabetes mellitus (T2DM), iii) gestational diabetes mellitus (GDM), iv) other specific types. Among the genes known to influence the mechanism of production and release of insulin, the insulin gene (INS) has been well characterized in disease susceptibility. The INS promoter has been studied in different worldwide populations due to its ability to modulate expression levels of insulin in the thymus and pancreas, in accordance with the type of diabetes. The major polymorphic site is located 596bp upstream from the translation initiation site of the INS gene and it is structured into minisatellite alleles (ACAGGGGTGTGGGG). The shorter class I alleles (30 60 repeats) confers predisposition to DM1 and the longer class III (120 170 repeats) confers protection to DM1; however, the latter allele has also shown to be correlated with DM2, obesity in children and juvenile individuals, and increased cardiovascular risks. This study aims to analyze the association of a polymorphic site at promoter region of the INS gene with diabetes phenotypes, with the purpose of evaluating this region as a possible genetic marker of the disease, and the possible influence on demographic, clinical and laboratory features in a sample of the urban Brazilian population. We analyzed 189 T1DM patients, 116 T2DM patients, 68 GDM patients and 339 healthy individuals from the region of Ribeirão Preto, SP. DNA extraction was performed using a salting-out procedure, followed by amplification and restriction enzyme digestion of the fragment relating to INS gene promoter, which contains another polymorphism, -23HphI, which is in perfect linkage disequilibrium (r2 1) with the INS-VNTR, making it an useful genetic marker. We observed that the class I allele and class I : class I genotype are associated with predisposition to T1DM, whereas, class III allele, predominantly in homozygosity, is associated to T1DM protection. In relation to T2DM, the class I : class III genotype has been associated with susceptibility to disease. Finally, no genotype was correlated with GDM. Data stratification according to demographical, clinical and laboratory variables, indicated that gender, skin color seemed to influence the frequency of the INS-VNTR polymorphism; i. e., the class I : class I genotype was more frequent in male T1DM patients. On the other hand, the presence of the class III : class III genotype was associated with susceptibility the development of retinopathy (p=0,0020; OR= 0,05333; 95% I.C. 0,007839 - 0,3629). In T2DM patients, a trend association was observed between the class III : class III genotype with female diabetic patients. In relation to GDM, the genotypes class I : class I and class I : class III were associated with decreased glucose levels in relation to patients exhibiting the class III : class III genotype. This is the first study of the INS-VNTR polymorphism encompassing the major types if DM patients from the same geographical region, which showed a differential pattern of susceptibility according to the underlying type of DM.

The effect of gluten-free diet on β-cell residual capacity, immune function and gut microbiome in children with newly diagnosed type 1. diabetes Abstract The pathophysiology of the onset and progression of type 1 diabetes (T1D) is not fully understood. Gluten has a proinflammatory effect on the immune system and is therefore considered as one of the factors affecting the onset and progression of T1D. The aim of the thesis is to allow a complex insight into the role of the GFD on the residual β-cell capacity, T1D control, gut microbiome, gut permeability, subtypes of immune cells and the effect of gut microbiome transfer into germ-free non-obese diabetic (NOD) mice on the incidence of diabetes. On the group of 45 children with T1D (26 intervention group, 19 control group) we proved the association of the GFD with slower decrease of β-cell residual capacity (the difference in the trend of C-peptide decrease 409 pmol/l/year; p = 0,04) and lower HbA1c (by 7,8 mmol/mol; p=0,02). We also described the changes in the gut bacteria that were differentially abundant after the administration of the GFD and the changes in abundance of the regulatory and effector immune cells. We showed there was no change in the gut permeability with respect to the study group. We also proved that the transfer of human gut microbiota...

In der Literatur wird von einem kontinuierlichen, weltweiten Anstieg der Inzidenz des Typ 1 Diabetes mellitus unter Kindern und jungen Erwachsenen, insbesondere in der Altersgruppe der unter 20-Jährigen, berichtet. Die multizentrische Studie EURODIAB untersuchte in den Jahren 1989-2003 die Inzidenz des Typ 1 Diabetes in 17 europäischen Ländern und bestätigte mit deren Ergebnissen diese weltweite Tendenz. Die Akzelerator Hypothese von Wilkin aus dem Jahr 2001 sieht die Ursache hierfür durch einen übermäßigen Gewichtsanstieg bedingt, da auch die Inzidenz übergewichtiger Kinder innerhalb der letzten Jahre zugenommen hat. Demnach sei die Anzahl Betroffener insgesamt gleich, jedoch in jungen Jahren (bis 15 Jahre) erhöht. Folglich sei Übergewicht mit Insulinresistenz ein Triggerfaktor für eine raschere Progression der Erkrankung und würde zu einem vorzeitigen klinischen Ausbruch des Typ-1-Diabetes beitragen. Im Rahmen dieser Dissertation verglichen wir anthropometrische Geburtsdaten von 1.117 Kindern mit Typ 1 Diabetes mellitus, deren Erstmanifestation zwischen 1988 und April 2013 lag, mit einer Kontrollgruppe, die bezüglich Geschlecht, Alter und Schwangerschaftswoche angepasst wurde (n=54.344). Des Weiteren wurden die Kinder mit Diabetes entsprechend ihres Alters bei Manifestation bestimmten Gruppen zugeordnet: G1:0-4,9 Jahre; G2:5 9,9 Jahre; G3:10-20 Jahre. Diese Unterteilung wurde vorgenommen, um festzustellen, ob Kinder, bei denen eine Diabetes Erkrankung früher klinisch manifest wird, zur Geburt bzw. zum Zeitpunkt der Diagnosestellung einen höheren Gewichts SDS aufweisen als Kinder, welche erst in späteren Jahren betroffen sind. Zusätzlich wurden Verlaufsdaten des BMI SDS von 540 Studienkindern vor, zu und nach Manifestation ermittelt und mit einer gesunden Kontrollpopulation (n=134.249) verglichen. Hierbei zeigten Kinder und Jugendliche mit Typ 1 Diabetes im Vergleich zu Stoffwechselgesunden signifikant erhöhte Geburtsgewicht SDS Werte. Es konnte jedoch keine signifikante Abhängigkeit zwischen einer vorzeitigen Diabetes-Manifestation und einem erhöhten Geburtsgewichts bzw. einem erhöhten BMI SDS zum Zeitpunkt der Manifestation gezeigt werden. Ebenso blieb der laut Wilkin zu erwartende Gewichtsanstieg 4 Jahre vor Ausbruch der Erkrankung aus. Kinder mit Diabetes verlieren, wie erwartet, zur Manifestation an Gewicht und erreichen nach ungefähr einem Jahr ihr Ausgangsgewicht. In den Folgejahren sind Kinder mit Typ 1 Diabetes signifikant schwerer als die Kontrollgruppe. Aufgrund dieser Ergebnisse müssen wir die von Wilkin postulierte „Akzelerator Hypothese“ widerlegen.:Inhaltsverzeichnis: Bibliographische Beschreibung 3 Abkürzungsverzeichnis 5 1 Einführung in die Thematik 6 1.1 Diabetes mellitus 6 1.2 Typ 1 Diabetes mellitus 6 1.2.1 Ätiologie 7 1.2.2 Gewichtsanstieg als Triggerfaktor des Typ 1 Diabetes 9 1.2.3 „Akzelerator Hypothese“ 10 1.3 Promotionsprojekt- Ziel und Fragestellung 11 1.3.1 Hintergrund und Fragestellung 11 1.3.2 Methoden 11 1.3.3 Ergebnis 12 2 Publikation 14 3 Zusammenfassung und Interpretation der Arbeit 22 4 Literatur 26 I Erklärung über das eigenständige Abfassen der Arbeit 31 II Publikation 32 III Danksagung 33