Dados recentes do nosso laboratório sugerem que a enzima dipeptidil peptidase IV (DPPIV), uma serino-protease que pode ser encontrada ancorada na membrana celular de diversos tipos celulares ou na forma solúvel no plasma, possui um papel importante na fisiopatologia da insuficiência cardíaca (IC). Mais especificamente, demonstramos que a atividade da DPPIV circulante está associada com piores desfechos cardiovasculares em modelo experimental e pacientes com IC. Ademais, observamos que a inibição crônica da DPPIV atenua o desenvolvimento e/ou a progressão da IC em ratos submetidos à injúria do miocárdio. Entretanto, não é sabido se a inibição desta peptidase é capaz de reverter a disfunção cardiorrenal em ratos com IC estabelecida. Assim, este trabalho teve como objetivo testar a hipótese que a inibição da DPPIV exerce efeitos terapêuticos em ratos com IC. Para tal, ratos com IC foram tratados diariamente com o inibidor da DPPIV Vildagliptina (80 ou 120 mg/kg/dia) ou veículo (HF) durante quatro semanas. Ratos Sham não-tratados foram utilizados como controle. Análises ecocardiográficas demonstraram que ratos HF exibiram área fracional (FAC) menor e tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV) maior que ratos Sham. Por sua vez, o tratamento com a dose maior de Vildagliptina foi capaz de aumentar a FAC e diminuir o TRIV. Esta melhora funcional foi acompanhada por melhoras estruturais, visto que a inibição da DPPIV foi capaz de reduzir a hipertrofia cardíaca e a deposição de colágeno intersticial no miocárdio remanescente de ratos tratados com Vildagliptina em comparação aos ratos HF. Adicionalmente, ratos com IC exibiram maior teor de água nos pulmões, menor excreção urinária de sódio, menor fluxo urinário e menor ritmo de filtração glomerular em comparação ao grupo Sham. Por sua vez, o manuseio renal de sal e água foi completamente restaurado pelo tratamento crônico com 120 mg/kg/dia Vildagliptina. A normalização da função renal induzida pela inibição crônica da DPPIV foi associada com um aumento da expressão do receptor do peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1) e maior ativação da proteína cinase A em córtex renal, isto é, da via de sinalização deflagrada pela ligação GLP-1/GLP-1R. Além disso, os níveis pós-prandiais do GLP-1, principal substrato da DPPIV que exerce ações insulinotrópicas, cardio e renoprotetoras, estavam mais baixos em ratos HF que em ratos Sham. Esta diminuição dos níveis circulantes de GLP-1 (ativo e total) em ratos HF foi acompanhada de intolerância à glicose bem como de maiores níveis plasmáticos de insulina. A inibição da DPPIV com Vildagliptina melhorou a biodisponibilidade e a secreção de GLP-1 após carga oral de glicose. Em conjunto, estes resultados sugerem que a inibição da DPPIV melhora a função cardiorrenal e metabólica de ratos com IC. Além disso, a secreção e a biodisponibilidade do GLP-1 encontram-se prejudicadas em ratos com IC e o tratamento com Vildagliptina é capaz de restaurar a sinalização mediada por este peptídeo. Assim, os inibidores da DPPIV podem ser eficazes não apenas para a prevenção, mas também para o tratamento da insuficiência cardíaca em ratos / Recent data from our laboratory suggest that the enzyme dipeptidyl peptidase IV (DPPIV), a serine protease that can be found anchored in the cell membrane of different cell types or in the soluble form in plasma, plays an important role in the pathophysiology of heart failure (HF). More specifically, we have demonstrated that the activity of circulating DPPIV is associated with poorer cardiovascular outcomes in an experimental model and patients with HF. In addition, we have found that chronic inhibition of DPPIV attenuates the development and/or progression of HF in rats with myocardial injury. However, it is unknown whether the inhibition of this peptidase is able to reverse the cardiorenal dysfunction in rats with established HF. Therefore, this study aimed to test the hypothesis that inhibition of DPPIV exerts therapeutic effects in rats with HF. To this end, HF rats were treated daily with the DPPIV inhibitor vildagliptin (80 or 120 mg/kg/day) or vehicle (HF) for four weeks. Untreated Sham rats were used as controls. Echocardiographic analysis demonstrated that HF rats exhibit lower fractional area change (FAC) and higher isovolumetric relaxation time (IVRT) than Sham rats. On the other hand, treatment with the highest dose of vildagliptin was able to increase FAC and decrease IVRT. These functional improvements were accompanied by structural improvements, since inhibition of DPPIV was also able to reduce cardiac hypertrophy and interstitial collagen deposition in the remaining myocardium of rats treated with vildagliptin rats compared to HF. In addition, HF rats exhibited higher water content in the lungs, lower urinary sodium excretion, lower urinary flow and lower glomerular filtration rate compared to the Sham group. In turn, the renal handling of salt and water was completely restored by chronic treatment with vildagliptin 120 mg/kg/day. Normalization of the renal function induced by chronic inhibition of DPPIV was associated with an increase in the expression of the glucagon like peptide-1 receptor (GLP-1R) and enhanced protein kinase A activation in the renal cortex, the signaling pathway triggered by bind between GLP-1/GLP-1R. In addition, the postprandial levels of GLP-1, the main substrate of DPPIV that exerts insulinotropic, cardio and renoprotective actions, were lower in HF rats than in Sham. This decrease in circulating levels of GLP-1 (active and total) in HF rats was accompanied by impaired glucose tolerance and higher plasma insulin levels. The inhibition of the DPPIV with vildagliptin improved the bioavailability and secretion after an oral glucose load. Taken together, these results suggest that the inhibition of DPPIV ameliorates the cardiorenal and metabolic function of rats with HF. Furthermore, bioavailability and secretion of GLP-1 are impaired in HF rats and vildagliptin is able to restore the signaling mediated by this peptide. Therefore, DPPIV inhibitors can be effective not only in preventing but also for the treatment of HF in rats

Dados recentes do nosso laboratório sugerem que a enzima dipeptidil peptidase IV (DPPIV), uma serino-protease que pode ser encontrada ancorada na membrana celular de diversos tipos celulares ou na forma solúvel no plasma, possui um papel importante na fisiopatologia da insuficiência cardíaca (IC). Mais especificamente, demonstramos que a atividade da DPPIV circulante está associada com piores desfechos cardiovasculares em modelo experimental e pacientes com IC. Ademais, observamos que a inibição crônica da DPPIV atenua o desenvolvimento e/ou a progressão da IC em ratos submetidos à injúria do miocárdio. Entretanto, não é sabido se a inibição desta peptidase é capaz de reverter a disfunção cardiorrenal em ratos com IC estabelecida. Assim, este trabalho teve como objetivo testar a hipótese que a inibição da DPPIV exerce efeitos terapêuticos em ratos com IC. Para tal, ratos com IC foram tratados diariamente com o inibidor da DPPIV Vildagliptina (80 ou 120 mg/kg/dia) ou veículo (HF) durante quatro semanas. Ratos Sham não-tratados foram utilizados como controle. Análises ecocardiográficas demonstraram que ratos HF exibiram área fracional (FAC) menor e tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV) maior que ratos Sham. Por sua vez, o tratamento com a dose maior de Vildagliptina foi capaz de aumentar a FAC e diminuir o TRIV. Esta melhora funcional foi acompanhada por melhoras estruturais, visto que a inibição da DPPIV foi capaz de reduzir a hipertrofia cardíaca e a deposição de colágeno intersticial no miocárdio remanescente de ratos tratados com Vildagliptina em comparação aos ratos HF. Adicionalmente, ratos com IC exibiram maior teor de água nos pulmões, menor excreção urinária de sódio, menor fluxo urinário e menor ritmo de filtração glomerular em comparação ao grupo Sham. Por sua vez, o manuseio renal de sal e água foi completamente restaurado pelo tratamento crônico com 120 mg/kg/dia Vildagliptina. A normalização da função renal induzida pela inibição crônica da DPPIV foi associada com um aumento da expressão do receptor do peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1) e maior ativação da proteína cinase A em córtex renal, isto é, da via de sinalização deflagrada pela ligação GLP-1/GLP-1R. Além disso, os níveis pós-prandiais do GLP-1, principal substrato da DPPIV que exerce ações insulinotrópicas, cardio e renoprotetoras, estavam mais baixos em ratos HF que em ratos Sham. Esta diminuição dos níveis circulantes de GLP-1 (ativo e total) em ratos HF foi acompanhada de intolerância à glicose bem como de maiores níveis plasmáticos de insulina. A inibição da DPPIV com Vildagliptina melhorou a biodisponibilidade e a secreção de GLP-1 após carga oral de glicose. Em conjunto, estes resultados sugerem que a inibição da DPPIV melhora a função cardiorrenal e metabólica de ratos com IC. Além disso, a secreção e a biodisponibilidade do GLP-1 encontram-se prejudicadas em ratos com IC e o tratamento com Vildagliptina é capaz de restaurar a sinalização mediada por este peptídeo. Assim, os inibidores da DPPIV podem ser eficazes não apenas para a prevenção, mas também para o tratamento da insuficiência cardíaca em ratos / Recent data from our laboratory suggest that the enzyme dipeptidyl peptidase IV (DPPIV), a serine protease that can be found anchored in the cell membrane of different cell types or in the soluble form in plasma, plays an important role in the pathophysiology of heart failure (HF). More specifically, we have demonstrated that the activity of circulating DPPIV is associated with poorer cardiovascular outcomes in an experimental model and patients with HF. In addition, we have found that chronic inhibition of DPPIV attenuates the development and/or progression of HF in rats with myocardial injury. However, it is unknown whether the inhibition of this peptidase is able to reverse the cardiorenal dysfunction in rats with established HF. Therefore, this study aimed to test the hypothesis that inhibition of DPPIV exerts therapeutic effects in rats with HF. To this end, HF rats were treated daily with the DPPIV inhibitor vildagliptin (80 or 120 mg/kg/day) or vehicle (HF) for four weeks. Untreated Sham rats were used as controls. Echocardiographic analysis demonstrated that HF rats exhibit lower fractional area change (FAC) and higher isovolumetric relaxation time (IVRT) than Sham rats. On the other hand, treatment with the highest dose of vildagliptin was able to increase FAC and decrease IVRT. These functional improvements were accompanied by structural improvements, since inhibition of DPPIV was also able to reduce cardiac hypertrophy and interstitial collagen deposition in the remaining myocardium of rats treated with vildagliptin rats compared to HF. In addition, HF rats exhibited higher water content in the lungs, lower urinary sodium excretion, lower urinary flow and lower glomerular filtration rate compared to the Sham group. In turn, the renal handling of salt and water was completely restored by chronic treatment with vildagliptin 120 mg/kg/day. Normalization of the renal function induced by chronic inhibition of DPPIV was associated with an increase in the expression of the glucagon like peptide-1 receptor (GLP-1R) and enhanced protein kinase A activation in the renal cortex, the signaling pathway triggered by bind between GLP-1/GLP-1R. In addition, the postprandial levels of GLP-1, the main substrate of DPPIV that exerts insulinotropic, cardio and renoprotective actions, were lower in HF rats than in Sham. This decrease in circulating levels of GLP-1 (active and total) in HF rats was accompanied by impaired glucose tolerance and higher plasma insulin levels. The inhibition of the DPPIV with vildagliptin improved the bioavailability and secretion after an oral glucose load. Taken together, these results suggest that the inhibition of DPPIV ameliorates the cardiorenal and metabolic function of rats with HF. Furthermore, bioavailability and secretion of GLP-1 are impaired in HF rats and vildagliptin is able to restore the signaling mediated by this peptide. Therefore, DPPIV inhibitors can be effective not only in preventing but also for the treatment of HF in rats

"Dipeptidyl peptidase-IV Activity and/or Structure Homologues"(DASH) represent a newly defined group of multifunctional molecules, typically bearing dipeptidyl peptidase-IV- like hydrolytic activity. Dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV) cleaves out X-Pro dipeptides from the N-terminus of peptides. Other molecules carrying similar enzyme activity, such as Fibroblast activation protein (FAP), DPP-II, DPP8 and DPP9 or even DPP-IV structure-like but hydrolytically inactive molecules (DPP6 and DPP10) also belong to this group. Recent knowledge suggest a substantial role of DASH in cancer pathogenesis. The aim of this study is a preparation of a biological model and its use for understanding the mechanisms of interaction(s) between transformed glial cells and stroma in the processes of origin and development of tumors derived from neuroectoderm. Stable transfected human glioblastoma cell lines with inducible gene expression of DPP-IV, Fibroblast activation protein and their enzymatically inactive mutated forms, were prepared within the project. Prepared cell lines are used as a tool for studying not only the "autocrine" importance of DPP-IV and FAP for the expressing cells in in-vitro, but also for their potential "paracrine" effect(s) within the tumor microenvironment after homotopic implantation into the...

La modification post-traductionnelle des chimiokines par la dipeptidyl peptidase-4 (DPP4 ou CD26) régule négativement le trafic des lymphocytes, et son inhibition améliore la migration des lymphocytes T et l'immunité anti-tumorale en préservant la forme fonctionnelle de CXCL10. En étendant ces résultats initiaux aux humains et à un modèle préclinique de carcinome hépatocellulaire, nous avons découvert un nouveau mécanisme par lequel l'inhibition de DPP4 améliore les réponses anti-tumorales par le recrutement des éosinophiles. Plus précisément, l'administration d'inhibiteurs de DPP4 (DPP4i) conduit à des concentrations tumorales plus élevées de CCL11 (ou eotaxine) et à une augmentation de la migration des éosinophiles exprimant CCR3 dans les tumeurs. Un meilleur contrôle de la croissance tumorale a été observé lors du traitement par DPP4i, un effet conservé chez les souris Rag2–/– mais abrogé uniquement lors de la déplétion des éosinophiles ou de l'inhibition de leur dégranulation. Nous avons également démontré que l'expression tumorale d’IL-33 était nécessaire et suffisante pour une réponse anti-tumorale médiée par les éosinophiles et que ce mécanisme contribuait à l'efficacité des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires. Ces résultats révèlent un nouveau mécanisme par lequel le contrôle tumoral est médiée par IL-33 et les éosinophiles, mécanisme ici révélé lorsque les mécanismes endogènes de régulation immunitaire par DPP4 sont inhibés. / Dipeptidyl peptidase-4 (DPP4 or CD26)–mediated post-translational modification of chemokines has been shown to negatively regulate lymphocyte trafficking, and its inhibition enhances T cell migration and tumor immunity by preserving functional CXCL10. In extending these initial findings to humans and pre-clinical hepatocellular carcinoma models, we discovered a new mechanism whereby DPP4 inhibition improves anti-tumor responses by eosinophil recruitment. Specifically, administration of DPP4 inhibitors (DPP4i) resulted in higher concentrations of CCL11 (or eotaxin) and increased CCR3-mediated eosinophil migration into mouse tumors. Enhanced tumor control was observed upon treatment with DPP4i, an effect strikingly preserved in Rag2–/– mice, and abrogated only upon depletion of eosinophils or inhibition of their degranulation. We further demonstrated that tumor expression of IL-33 was necessary and sufficient for eosinophil-mediated anti-tumor responses, and that this mechanism contributed to checkpoint inhibitor efficacy. These findings provide new insight into IL-33- and eosinophil-mediated tumor control, revealed when endogenous mechanisms of DPP4 immune regulation are inhibited.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第20983号 / 医博第4329号 / 新制||医||1027(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 竹内 理, 教授 杉田 昌彦, 教授 湊谷 謙司 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

O diabetes mellitus do tipo 1 (DM1) é uma doença autoimune caracterizada pela destruição seletiva de células pancreáticas produtoras de insulina. Existem diversas formas de tratamento do DM1, tais como administração de insulina, imunossupressores, transplantes de pâncreas ou de ilhotas pancreáticas, porém todos se mostram ineficientes em algum aspecto. Recentemente, uma nova classe de medicamentos, os inibidores da enzima dipeptidil peptidase 4 (iDPP-4), demonstrou eficiência terapêutica e segurança no tratamento de pacientes com diabetes mellitus do tipo 2 devido ao aumento do hormônio peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1, do inglês glucagon-like peptide-1). Além disso, o uso de inibidores de DPP-4 em modelos experimentais de DM1 demonstrou proteção das células pancreáticas contra apoptose, estimulação de neogênese de ilhotas pancreáticas e melhora do controle homeostático da glicose. Esse presente projeto teve como objetivo avaliar o perfil imunológico e endocrinológico da administração do inibidor de DPP-4 (MK0431) em DM1 experimental quimicamente induzido por estreptozotocina em camundongos C57Bl/6. Os animais diabéticos foram tratados com ração controle ou ração contendo inibidor de DPP-4 (4g MK0431/Kg de ração) ad libitum durante 30 e 90 dias. Durante o tratamento os animais tiveram glicemia, peso e teste de tolerância oral à glicose avaliados. Ao final do tratamento, os animais foram eutanasiados e o sangue, baço, timo, linfonodos pancreáticos e pâncreas foram coletados. Após 30 dias de tratamento com inibidor, foi observado um aumento do hormônio GLP-1 no soro, além de um padrão imunológico favorável. Dentre os mecanismos imunológicos, foi possível observar um aumento de células T reguladoras (CD4+CD25+Foxp3+) no baço e uma diminuição da citocina IFN- no homogenato pancreático. Após 90 dias de tratamento com inibidor, também foi detectado um aumento de insulina e GLP-1 séricos e uma diminuição nos níveis glicêmicos dos animais tratados. Observou-se uma redução no padrão inflamatório no microambiente pancreático, caracterizado pela diminuição das citocinas TNF- e IFN- no homogenato pancreático e por uma redução da freqüência de macrófagos CD11b+ nos linfonodos pancreáticos. Os resultados obtidos neste projeto contribuíram para validar a eficácia terapêutica da administração de inibidor de DPP-4 no tratamento do DM1 experimental, bem como os mecanismos imunológicos e endocrinológicos envolvidos. Sem a ocorrência de efeitos tóxicos relevantes, o uso de inibidores de DPP-4 pode se tornar uma alternativa terapêutica para o tratamento do DM1 em humanos, que constitui uma doença crônica associada à baixa qualidade de vida em longo prazo e necessidade de tratamento de alto custo. / Davanso, M.R. Immunoendocrinological analyses after administration of dipeptidyl-peptidase-4 inhibitor on experimental type 1 diabetes. 2012. 105p. Thesis (Masters Degree) School of Medicine of Ribeirão Preto, University of São Paulo, Ribeirão Preto, 2012. Type 1 Diabetes Mellitus (DM1) is an autoimmune disease characterized by the selective destruction of the insulin-producing pancreatic cells. Several forms of treatment for DM1 are current known such as insulin administration, immunosuppressors, pancreas or pancreatic islets transplantation, however, they all are inefficient in some aspect. Recently, a new class of drugs, the dipeptidyl-peptidase-4 inhibitors (iDPP-4) showed therapeutic efficacy and safety in the treatment with type 2 diabetes mellitus patients due to an increase in the glucagon-like peptide-1 (GLP-1). In addition, the use of DPP-4 inhibitors in experimental models of DM1 has demonstrated a protection of pancreatic cells against apoptosis, stimulation of pancreatic islets neogenesis and improvement in the glucose homeostatic control. This project evaluated the immunological and endocrinological profile of the DPP-4 (MK0431) inhibitor administration in experimental chemically induced DM1 by streptozotocin in C57BI/6 mice. The diabetic animals were treated with either a normal chow diet or diet containing DPP-4 inhibitor (4g MK0431/Kg of diet) ad libitum during 30 and 90 days. During the treatment the animals were evaluated regarding glycemia, weight, and oral glucose tolerance test. At the end of the treatment, the animals were killed and the blood, spleen, thymus, pancreatic lymph nodes and pancreas were collected. After 30 days of treatment with inhibitor, it was observed an increase in the hormone GLP-1 in the serum, besides a favorable immunological pattern. Among the immunologic mechanisms, it was possible to observe an increase in the regulator T cells (CD4+CD25+Foxp3+) of the spleen and a decrease in the cytokine IFN- in the pancreatic homogenate. After 90 days of treatment with inhibitor, it was also noticed an increase in the insulin and serum GLP-1 levels as well as a decrease in the glycemic levels in the treated animals. It was observed a reduction in the inflammatory pattern in the pancreatic microenvironment characterized by a decrease in the cytokines TNF- and IFN- in the pancreatic homogenate and by a reduction in the frequency of CD11b+ macrophages in the pancreatic lymph nodes. The results obtained in this project contributed to validate the therapeutic efficacy of the DPP-4 inhibitor administration in the treatment of experimental DM1, as well as the immunological and endocrinological mechanisms involved. Without the occurrence of relevant toxic effects, the use of DPP-4 inhibitors may become a therapeutic alternative for the treatment of DM1 in humans, which constitutes a chronic disease associated to low life quality and need for high cost treatment.

Mit der vorliegenden Habilitationsschrift habe ich den Versuch unternommen, die beiden Themenkomplexe meiner bisherigen wissenschaftlichen Tätigkeit als Beispiele für die Rolle von Modellen in der klinischen Forschung zu verwenden. Den Ansto§ dazu gaben Diskrepanzen, die mir in der Auseinandersetzung mit eigenen Ergebnissen und Beobachtungen im Umfeld dieser Themenkomplexe aufgefallen sind: der Rolle kontaminierender Tumorzellen in der Hochdosistherapie maligner Tumoren einerseits und dem Enzym Dipeptidylpeptidase IV (DPP IV) andererseits. Die beobachteten Diskrepanzen sind Ausdruck konkurrierender pathophysiologischer oder therapeutischer Modelle, und die Präferenz eines bestimmten Modells scheint nicht rein rational erklärbar. Welche Faktoren tragen jedoch zur Entscheidung für oder gegen ein bestimmtes Modell bei? Ich möchte den Umgang mit wissenschaftlichen Modellen anhand der genannten Themenkomplexe aus meiner Sicht erörtern. Anschlie§end soll ein Entwurf skizziert werden, in dem die der Entscheidung für oder gegen ein therapeutisches Modell zugrundeliegende Motivationslage besser verständlich wird und die Intentionalität klinischer Forschung auf den Patienten hin berücksichtigt. / In the thesis presented here, I have taken the challenge to use the topics of my scientific work to discuss the role that models appear to exert in clinical science. This decision arose from discrepancies that became evident in the comparative assessment of my own studies in relation with the surrounding scientific context: the role of tumor cells contaminating peripheral blood or progenitor cell harvests as part of a high-dose chemotherapy regimen on the one hand, and the enzyme dipeptidyl peptidase IV (DPP IV) on the other. The observed discrepancies appear to result from competing pathophysiological or therapeutic models, and the preference or rejection of one model apparently cannot be explained solely by rational factors. I will discuss the application of models in the context of the topics which my scientific work has been focusing on, and I will develop a draft proposal which will render the individual motivational status underlying the decision in favor of or against a distinct model easier to understand, with attention to the intentionality of clinical research towards the patient.

Introdução/Objetivo: Este estudo teve como objetivo testar a hipótese de que a atividade e/ou expressão da dipeptidil peptidase IV (DPPIV), uma enzima que inativa peptídeos com ações cardioreno protetoras, como o peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1) e o peptídeo natriurético cerebral (BNP), estaria associada a um pior prognóstico na insuficiência cardíaca (HF). Métodos: Injúria do miocárdio foi realizada através da ablação do ventrículo esquerdo (VE) por radiofrequência em ratos Wistar machos (200-250 g). Os ratos foram divididos em três grupos: Sham, HF e HF + inibidor de DPPIV (sitagliptina 200mg/kg/b.i.d). Seis semanas após a cirurgia, os animais foram alojados individualmente em gaiolas metabólicas durante 3 dias para avaliação da função renal. Atividade e expressão da DPPIV no plasma e coração foram medidas por espectrofotometria e por immunoblotting, respectivamente. Para a avaliação da função cardíaca um cateter de pressão-volume foi posicionado dentro da cavidade do VE. A análise histológica foi realizada para os parâmetros morfométricos. A atividade da DPPIV no plasma também foi medida em pacientes com HF (n = 190). Resultados: A atividade DPPIV e sua abundância estavam aumentadas em animais com HF em comparação com Sham. Além disso, a atividade de DPPIV no plasma se correlacionou positivamente com o volume diastólico final (R = 0,517; p < 0,001) e o peso do pulmão/peso corporal (R = 0,492; p < 0,01). Uma correlação negativa entre a atividade DPPIV plasmática e a fração de ejeção também foi observada (R = 0,602; p < 0,001). Curiosamente, os animais HF também exibiram um aumento da expressão/atividade de DPPIV no tecido cardíaco, especialmente em células endoteliais. Seis semanas de tratamento com o inibidor de DPPIV sitagliptina atenuou a disfunção cardíaca, fibrose intersticial, congestão pulmonar e infiltração de macrófagos. O tratamento com sitagliptina também elevou os níveis plasmáticos de GLP-1 ativo, e aumentou a ativação de vias de sinalização cardioprotetoras como PKA e Akt; e reduziu os níveis de apoptose e marcadores pró-inflamatórios em comparação com ratos não tratados. Ratos com HF apresentaram maiores níveis circulantes de BNP, contudo a atividade da PKG renal foi mais baixa nesses animais em comparação com o grupo tratado com sitagliptina, sugerindo uma diminuição da razão BNP ativo/total. A função renal não diferiu entre os grupos, mas o ritmo de filtração glomerular estava ligeiramente aumentado no grupo tratado em comparação com os animais HF. Pacientes com HF apresentaram uma maior atividade plasmática da DPPIV e correlações foram encontradas com a com a fração de ejeção (R = -0,20; p = 0,009) e a quimiocina Ccl2 (R² =0,30; p < 0.01). Conclusões: Em conjunto, nossos resultados demonstram que a atividade plasmática da DPPIV se correlaciona com um pior prognóstico em pacientes e animais com HF e que a DPPIV possui um papel importante na fisiopatologia desta doença / Aim: The present study aimed to test the hypothesis that the activity and/or expression of dipeptidyl peptidase IV (DPPIV), an enzyme that inactivates cardiorenal protective peptides including glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and brain natriuretic peptide (BNP), would be associated with poorer outcomes in heart failure (HF). Methods: Experimental HF was induced in male Wistar rats (200-250 g) by left ventricular (LV) myocardial injury after radiofrequency catheter ablation. Rats were divided in three groups: Sham, HF and HF+DPPIV inhibitor (sitagliptin 200mg/kg/b.i.d). Six weeks after surgery, animals were individually housed in metabolic cages during 3 days for assessment of renal function. Plasma and heart DPPIV activity/expression were measured spectrophotometrically and by immunoblotting respectively. For evaluation of cardiac function a pressure-volume catheter was positioned into the LV cavity. Histological analysis was performed for morphometric parameters. Plasma DPPIV activity was also measured in patients (n = 190) with heart failure. Results: Plasma DPPIV activity and abundance were increased in animals with HF compared to Sham. Additionally, plasma DPPIV activity positively correlated with ventricular end diastolic volume (R² =0.517; p < 0.001) and lung/body weight (R² =0.492; p < 0.01). A negative correlation between plasma DPPIV activity and ejection fraction was also observed (R² =0.602; p < 0.001). Interestingly, HF animals also exhibited an increase of expression and activity of DPPIV in heart tissue, especially in endothelial cells. Six-week treatment with the DPPIV inhibitor sitagliptin attenuated cardiac dysfunction, mitigated cardiac hypertrophy, interstitial fibrosis, lung congestion and macrophage infiltration. Sitagliptin also raised the plasma levels of active GLP-1, increased activation of cardioprotective signaling pathways including PKA, and Akt; and reduced the levels of apoptosis and pro-inflammatory biomarkers compared to non-treated HF rats. Despite the higher circulating total BNP, renal PKG activity was lower in HF rats compared with sham and sitagliptin-treated rats, suggesting a decrease in active/total BNP ratio. Renal function did not differ between groups, but glomerular filtration rate was modestly, but significantly increased by Sitagliptin compared to HF. Plasma DPPIV activity in patients was also increased compared to healthy subjects and correlations was found with ejection fraction (R² =-0.20; p=0.009) and the chemokine Ccl2 (R² =0.30; p < 0.01). Conclusions: Taken together, our results demonstrate that circulating DPPIV activity correlates with poorer cardiovascular outcomes in human and experimental HF and might play an important role in the pathophysiology of HF.

Abstract Bullous pemphigoid (BP) is the most common autoimmune blistering disease. It mostly affects elderly patients and is characterized by intense pruritus and blistering or bullae. Treatment options include topical and systemic corticosteroids, other immunosuppressive drugs and doxycycline. Disease course may be chronic and relapses are common. The incidence of BP has been reported to have increased in the last few decades, but the reason for this trend is not known. The aim of this thesis was to study the risk factors of BP. Firstly, the influence of the use of dipeptidyl peptidase (DPP-4) inhibitors was analyzed as a risk factor, and then those of other oral diabetes medications. This study also aimed to determine whether drugs used for psychiatric and neurologic conditions are risk factors for BP. Finally, previously diagnosed dermatitis herpetiformis (DH) and celiac disease (CD) were examined as potential risk factors for subsequent BP. For this retrospective, matched case-control study, patient data were obtained from the Finnish Care Register for Health Care database, and data on reimbursed drugs from the Social Insurance Institution of Finland. In the present study, prior use of DPP-4 inhibitors was found to increase the risk of BP twofold and in particular, vildagliptin increased the risk tenfold. The mean time between the initiation of vildagliptin and diagnosis of BP was 449 days. Metformin and other conventional diabetes drugs were not risk factors for BP. Several drugs used for neurological and psychiatric diseases were associated with an elevated risk for BP, but no pharmacological or chemical properties of these drugs emerged as candidates to explain the increased risk. A prior diagnosis of DH increased the risk of BP 22-fold and a diagnosis of CD doubled it. Dapsone had been used in the two years before BP diagnosis by 44% of patients whose BP was preceded by DH. The mean time between the diagnoses of DH and BP was 3.3 years. This study confirms the view that DPP-4 inhibitors increase the risk for BP. No such association was found with other classes of diabetes drugs and therefore their use can be continued following a diagnosis of BP. Doctors treating patients with DH should be aware of the association between DH and BP, and be particularly vigilant if a DH patient’s skin symptoms change or become unresponsive to a gluten-free diet and/or dapsone. / Tiivistelmä Rakkulainen pemfigoidi (pemfigoidi) on yleisin ihon autoimmuunirakkulatauti. Pemfigoidi on pääasiassa ikääntyneiden sairaus, ja sen tyypillisiä oireita ovat kova kutina ja rakkulat iholla. Pemfigoidin hoitoon käytetään paikallisia ja systeemisiä kortikosteroideja, muita immunosuppressiivisia lääkkeitä sekä doksisykliiniä. Taudinkulku on usein krooninen ja uusiutumiset ovat yleisiä. Rakkulaisen pemfigoidin ilmaantuvuuden on raportoitu lisääntyneen, mutta syitä tähän muutokseen ei täysin ymmärretä. Tämän tutkimuksen tavoite oli tutkia pemfigoidin riskitekijöitä Suomessa. Retrospektiivisessä tapaus-verrokkitutkimuksessa käytettiin aineistona Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen hoitoilmoitusrekisteristä poimittuja pemfigoidipotilaita (N=3397) ja verrokkeina ihon tyvisolusyöpäpotilaita (N=12941). Tiedot korvatuista lääkeostoista saatiin Kelan lääkekorvausrekisteristä. Tutkimuksessa todettiin DPP-4:n salpaajien kaksinkertaistavan pemfigoidin riskin ja DPP-4:n salpaaja vildagliptiini lisäsi riskiä jopa kymmenkertaiseksi. Vildagliptiinin aloituksen ja pemfigoidin toteamisen välillä kului keskimäärin 449 vuorokautta. Metformiini ja muut tutkitut suun kautta otettavat diabeteslääkkeet eivät lisänneet pemfigoidin riskiä. Useiden psykiatrisiin ja neurologisiin sairauksiin käytettävien lääkkeiden todettiin lisäävän pemfigoidin riskiä. Pemfigoidin on kuvattu voivan puhjeta ihokeliakian jälkeen, mutta laajempia tutkimuksia näiden sairauksien yhteydestä ei oltu aiemmin tehty. Tämän vuoksi samassa potilasaineistossa tutkittiin ihokeliakiaa ja keliakiaa pemfigoidin riskitekijöinä. Edeltävä ihokeliakia lisäsi pemfigoidin toteamisen riskiä selvästi, jopa 22-kertaiseksi ja keliakia kaksikertaiseksi. Huomattava osa potilaista oli ostanut ihokeliakian hoitoon käytettävää dapsonia edeltävän 2 vuoden aikana ennen pemfigoidin toteamista, mikä voi kertoa ihokeliakian oireiden aktiivisuudesta. Tämä tutkimus vahvistaa näkemystä siitä, että DPP-4:n salpaajat ovat pemfigoidin riskitekijä. Muut tutkitut diabeteslääkkeet eivät lisänneet riskiä ja voidaan ajatella, että ne eivät edelleen hankaloita aiemmin todetun pemfigoidin oireita. Koska ihokeliakian todettiin olevan pemfigoidin riskitekijä, tulee näitä potilaita hoitavan lääkärin muistaa pemfigoidin mahdollisuus, jos ihokeliakian oireet muuttuvat tai hoitovaste menetetään.

Introdução/Objetivo: Este estudo teve como objetivo testar a hipótese de que a atividade e/ou expressão da dipeptidil peptidase IV (DPPIV), uma enzima que inativa peptídeos com ações cardioreno protetoras, como o peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1) e o peptídeo natriurético cerebral (BNP), estaria associada a um pior prognóstico na insuficiência cardíaca (HF). Métodos: Injúria do miocárdio foi realizada através da ablação do ventrículo esquerdo (VE) por radiofrequência em ratos Wistar machos (200-250 g). Os ratos foram divididos em três grupos: Sham, HF e HF + inibidor de DPPIV (sitagliptina 200mg/kg/b.i.d). Seis semanas após a cirurgia, os animais foram alojados individualmente em gaiolas metabólicas durante 3 dias para avaliação da função renal. Atividade e expressão da DPPIV no plasma e coração foram medidas por espectrofotometria e por immunoblotting, respectivamente. Para a avaliação da função cardíaca um cateter de pressão-volume foi posicionado dentro da cavidade do VE. A análise histológica foi realizada para os parâmetros morfométricos. A atividade da DPPIV no plasma também foi medida em pacientes com HF (n = 190). Resultados: A atividade DPPIV e sua abundância estavam aumentadas em animais com HF em comparação com Sham. Além disso, a atividade de DPPIV no plasma se correlacionou positivamente com o volume diastólico final (R = 0,517; p < 0,001) e o peso do pulmão/peso corporal (R = 0,492; p < 0,01). Uma correlação negativa entre a atividade DPPIV plasmática e a fração de ejeção também foi observada (R = 0,602; p < 0,001). Curiosamente, os animais HF também exibiram um aumento da expressão/atividade de DPPIV no tecido cardíaco, especialmente em células endoteliais. Seis semanas de tratamento com o inibidor de DPPIV sitagliptina atenuou a disfunção cardíaca, fibrose intersticial, congestão pulmonar e infiltração de macrófagos. O tratamento com sitagliptina também elevou os níveis plasmáticos de GLP-1 ativo, e aumentou a ativação de vias de sinalização cardioprotetoras como PKA e Akt; e reduziu os níveis de apoptose e marcadores pró-inflamatórios em comparação com ratos não tratados. Ratos com HF apresentaram maiores níveis circulantes de BNP, contudo a atividade da PKG renal foi mais baixa nesses animais em comparação com o grupo tratado com sitagliptina, sugerindo uma diminuição da razão BNP ativo/total. A função renal não diferiu entre os grupos, mas o ritmo de filtração glomerular estava ligeiramente aumentado no grupo tratado em comparação com os animais HF. Pacientes com HF apresentaram uma maior atividade plasmática da DPPIV e correlações foram encontradas com a com a fração de ejeção (R = -0,20; p = 0,009) e a quimiocina Ccl2 (R² =0,30; p < 0.01). Conclusões: Em conjunto, nossos resultados demonstram que a atividade plasmática da DPPIV se correlaciona com um pior prognóstico em pacientes e animais com HF e que a DPPIV possui um papel importante na fisiopatologia desta doença / Aim: The present study aimed to test the hypothesis that the activity and/or expression of dipeptidyl peptidase IV (DPPIV), an enzyme that inactivates cardiorenal protective peptides including glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and brain natriuretic peptide (BNP), would be associated with poorer outcomes in heart failure (HF). Methods: Experimental HF was induced in male Wistar rats (200-250 g) by left ventricular (LV) myocardial injury after radiofrequency catheter ablation. Rats were divided in three groups: Sham, HF and HF+DPPIV inhibitor (sitagliptin 200mg/kg/b.i.d). Six weeks after surgery, animals were individually housed in metabolic cages during 3 days for assessment of renal function. Plasma and heart DPPIV activity/expression were measured spectrophotometrically and by immunoblotting respectively. For evaluation of cardiac function a pressure-volume catheter was positioned into the LV cavity. Histological analysis was performed for morphometric parameters. Plasma DPPIV activity was also measured in patients (n = 190) with heart failure. Results: Plasma DPPIV activity and abundance were increased in animals with HF compared to Sham. Additionally, plasma DPPIV activity positively correlated with ventricular end diastolic volume (R² =0.517; p < 0.001) and lung/body weight (R² =0.492; p < 0.01). A negative correlation between plasma DPPIV activity and ejection fraction was also observed (R² =0.602; p < 0.001). Interestingly, HF animals also exhibited an increase of expression and activity of DPPIV in heart tissue, especially in endothelial cells. Six-week treatment with the DPPIV inhibitor sitagliptin attenuated cardiac dysfunction, mitigated cardiac hypertrophy, interstitial fibrosis, lung congestion and macrophage infiltration. Sitagliptin also raised the plasma levels of active GLP-1, increased activation of cardioprotective signaling pathways including PKA, and Akt; and reduced the levels of apoptosis and pro-inflammatory biomarkers compared to non-treated HF rats. Despite the higher circulating total BNP, renal PKG activity was lower in HF rats compared with sham and sitagliptin-treated rats, suggesting a decrease in active/total BNP ratio. Renal function did not differ between groups, but glomerular filtration rate was modestly, but significantly increased by Sitagliptin compared to HF. Plasma DPPIV activity in patients was also increased compared to healthy subjects and correlations was found with ejection fraction (R² =-0.20; p=0.009) and the chemokine Ccl2 (R² =0.30; p < 0.01). Conclusions: Taken together, our results demonstrate that circulating DPPIV activity correlates with poorer cardiovascular outcomes in human and experimental HF and might play an important role in the pathophysiology of HF.