INTRODUÇÃO: A obesidade é uma doença multifatorial associada com alto risco de desenvolver resistência à insulina (RI), diabetes melito tipo 2 (DT2), síndrome metabólica (SM) e doenças cardiovasculares (DCV). Os mecanismos moleculares da fisiopatologia das doenças metabólicas não são totalmente compreendidos, emergindo a necessidade de novas estratégias. As modificações epigenéticas, especialmente os miRNAs, podem representar uma importante ferramenta, uma vez que são relacionados com o desenvolvimento de diversas doenças complexas, como as metabólicas. OBJETIVO: Avaliar o perfil de expressão de miRNAs séricos de indivíduos com obesidade, síndrome metabólica e resistência à insulina e sua relação com os mecanismos moleculares envolvidos nas suas fisiopatologias. CASUÍSTICA E MÉTODOS: O estudo foi realizado no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC) e no Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (HU/USP). Um total de 233 indivíduos foram distribuídos em três grupos: peso normal (n=47), sobrepeso (84) e obesos (102), de acordo com seu índice de massa corpórea (IMC). Os mesmos pacientes também foram re-classificados em com SM (n=89) e sem SM (n=144) de acordo com recomendações da Federação internacional de Diabetes e em com RI (n=123) e sem RI (n=110). As informações biodemográficas e amostras de sangue foram coletadas para testes laboratoriais clínicos e análises de perfis de expressão de miRNA pela PCR array (372 alvos). Analises in silico com a ferramenta Ingenuity Pathway Analysis (IPA) foi realizada para integração do perfil de miRNAs e seus genes alvos com doenças metabólicas. RESULTADOS: Os pacientes obesos e com RI, apresentaram aumento similar das concentrações de marcadores dos perfis lipídico, glicídico e inflamatório quando comparado com indivíduos com peso normal e sem RI. O perfil de miRNAs dos grupos obesos e com RI mostrou que o miR-346 (p=0,010; p=0,019), 483-5p (p=0,034; p=0,020), 296-3p (p=0,010; p=0,008), 1224-3p (p=0,044; p=0,012) e 95-3p (p=0,003; p=0,019) foram expressos similarmente nestes pacientes quando comparados a seus respectivos controles. Estes miRNAs, por predição in silico, desempenham um importante papel na regulação de vias metabólicas associadas a doenças hepáticas gordurosas, inflamação, DCV e doenças metabólicas. Na SM, o grupo portador da doença apresentou altas concentrações de marcadores do perfil lipídico, glicídico e inflamatório. O perfil de expressão de miRNA indicou uma expressão reduzida do miR-183-5p (p=0,008) e miR-301a-3p (p=0,007) e aumentada do miR-542-5p (p=0,003), miR-424-3p (p=0,040), miR-326 (p=0,037), miR-421 (p=0,023) e miR-574-3p (p=0,001) no grupo SM comparado ao sem SM. A análise de regressão linear múltipla stepwise indicou que a expressão aumentada do miR-421 explica em 22,5% o aumento da associação de Hb1Ac, LDL-C, PAI-1, HOMA-IR, glicose e insulina (p <0,001, p=0,014, p=0,009, p <0,001, p=0,001 e p=0,007, respectivamente). Além disso o miR-421 foi predito in silico estar associado com a regulação de 11 mRNA alvos envolvidos em vias regulatórias de doenças como infarto do miocárdio, obesidade, diabetes melito, esteatose hepática, tolerância a glicose, distúrbio do metabolismo da glicose, hiperglicemia e resistência à insulina, bem como atua em vias regulatórias da resposta inflamatória, sendo associado com a variabilidade na quantidade de citocinas, massa do tecido adiposo e quantidade de leptina no sangue. Mediante a relação do miR-421 com a homeostase da glicose, sua expressão foi testada em pacientes com RI e interessantemente se manteve aumentada nesses pacientes em comparação com os sem RI (p=0.014). CONCLUSÕES: Os miR-346, miR-483-5p, miR-296-3p, miR-1224-3p e miR-95-3p podem ser considerados potenciais biomarcadores como preditores de DCV em pacientes obesos e resistência à insulina e o miR-421 um potencial biomarcador precoce de predição de risco de DCV em pacientes com síndrome metabólica. / BACKGROUND: Obesity is a multifactorial disease associated with high risk of developing insulin resistance (IR), Diabetes mellitus type 2 (DT2), metabolic syndrome (MetS) and cardiovascular disease (CVD). Molecular mechanisms of metabolic diseases\' pathophysiology are not fully understood, emerging the need for new strategies. Epigenetic modifications, especially miRNAs, may represent an important tool, since they are related to the development of several complex diseases, such as those metabolic. OBJECTIVE: Evaluate miRNA-derived serum expression profile in individuals with obesity, MetS and IR and their relationship with molecular mechanisms involved in the metabolic disease pathophysiology. MATERIAL AND METHODS: The study was conducted at the Dante Pazzanese Institute of Cardiology (IDPC) and at University Hospital of the University of São Paulo (HU/USP). Two hundred thirty-three subjects were distributed into three groups: normal weight (n = 47), overweight (n=84) and obese (n=102), according to their body mass index (BMI). The same patients were also re-classified as MetS (n=89) and Non-MetS (n=144) according to recommendations of the International Diabetes Federation and in IR (n=123) and Non-IR. Biodemographic data were registered and blood samples were collected for clinical laboratory tests and miRNA expression profiles by PCR array (372 targets). In silico analysis using Ingenuity Pathway Analysis (IPA) tool was performed to integrate the miRNA profile and their target genes with metabolic diseases. RESULTS: Obese and IR patients had similar increases in the concentrations of lipid, glucose and inflammatory markers when compared to individuals with normal weight and without IR, respectively. miRNA profile of obese and IR groups showed that miR-346 (p = 0.010, p = 0.019), 483-5p (p = 0.034, p = 0.020), 296-3p (p = 0.010, p = 0.008), 1224-3p (p = 0.044, p = 0.012) and 95-3p (p = 0.003, p = 0.019) were similarly expressed in these patients in comparison to their respective controls. These miRNAs, by in silico prediction, play an important role in the regulation of metabolic pathways associated with fatty liver diseases, inflammation, CVD and metabolic diseases. In MetS, patients diagnosed with the disease showed high concentrations of lipid, glycogen and inflammatory markers. The miRNA expression profile indicated a reduced expression of miR-183-5p (p=0.008) and miR-301a-3p (p=0.007) and increased miR-542-5p (p=0.003), miR- 3 (p=0.040), miR-326 (p=0.037), miR-421 (p=0.023) and miR-574-3p (p=0.001) in the MetS group compared to Non-MetS. Stepwise multiple linear regression analysis indicated that increased expression of miR-421 explain in 22.5% increased of Hb1Ac, LDL-C, PAI-1, HOMA-IR, glucose and insulin (p<0.001, p=0.014, p=0.009, p<0.001, p=0.001 and p=0.007, respectively). In addition the miR-421 was predicted in silico to associated with regulation of eleven mRNA of gene targets involved in regulatory pathways of diseases such as myocardial infarction, obesity, diabetes mellitus, hepatic steatosis, glucose tolerance, glucose metabolism disorder, hyperglycemia and insulin resistance, as well inflammatory response and is also associated with variability in the amount of cytokines, adipose tissue mass and amount of leptin in the blood. Due the relationship of miR-421 with glucose homeostasis, the miRNA expression was tested in patients with IR. Interestingly, miR-421 remained increased in these patients compared to those without IR (p = 0.014). CONCLUSIONS: The miR-346, miR-483-5p, miR-296-3p, miR-1224-3p and miR-95-3p may be potential biomarkers to predict CVD in obese and IR patients, while the miR-421 is a potential biomarker to predict CVD in MetS patients.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 386733.pdf: 743672 bytes, checksum: c329d7b51647dead043fdc30dd374c25 (MD5) Previous issue date: 2006-01-16 / A clorpropamida ? uma droga hipoglicemiante que atua bloqueando os canais de K+ ATP-dependentes, provocando com isto um aumento na libera??o de insulina. Seguindo-se uma s?rie de experimentos a cerca da frutose-1,6-bisfosfato, avaliando seus efeitos antiinflamat?rio e hipoglicemiante, foi proposto, para esta droga, um mecanismo de a??o associado ao bloqueio de canais de K+ ATP-dependentes. Em um estudo comparativo entre a clorpropamida e a frutose-1,6-bisfosfato foi observado um efeito imunomodulador do agente hipoglicemainte em cultura de linf?citos. Este trabalho tem por objetivo avaliar os efeitos imunomoduladores das drogas hipoglicemiantes orais em cultura de linf?citos de volunt?rios sadios e pacientes diab?ticos do tipo 2. Para isso foram realizados experimentos in vitro e ex vivo utilizando as seguintes drogas hipoglicemiantes: sulfonilur?ias, metformina e a terapia combinada de ambas. No estudo ex vivo foi acrescentado um grupo de pacientes diab?ticos que controlavam a glicemia atrav?s de dieta apropriada. Os resultados obtidos demonstraram que existe um efeito inibidor da prolifera??o celular por parte dos anti diab?ticos orais, tanto das sulfonilur?ias quanto da metformina, e que esse efeito apresenta correspond?ncia em ambos experimentos. Os pacientes diab?ticos do tipo 2 que fazem uso exclusivo da dieta tamb?m tiveram uma redu??o significativa da prolifera??o celular quando submetidos ao agente imunoestimulador. A partir disto podemos sugerir que as manifesta??es inflamat?rias relacionadas ao diabetes mellitus do tipo 2 podem estar sofrendo influ?ncia da terap?utica.

Introdução: O risco de desenvolver diabetes mellitus tipo 2 (DM2) aumenta com a idade, obesidade, inatividade física, dislipidemia, em certos grupos raciais e em pessoas com predisposição genética. As complicações do DM2 são causadoras de morbidade e mortalidade prematuras, principalmente relacionada à doença cardiovascular (DCV). Estudos epidemiológicos sustentam a hipótese de uma relação direta e independente entre níveis sanguíneos de glicose e DCV. Maior incidência de DCV aterosclerótica atribui-se, em parte, a fatores de risco associados, incluindo hipertensão arterial sistêmica (HAS) e dislipidemia. A aterosclerose parece ser mais extensa e precoce nos diabéticos do que na população em geral. Estudos têm identificado a resistência à insulina (RI) como fator preditor independente de DM2 bem como para DCV por ser um dos passos iniciais do processo de aterosclerose. Algumas das anormalidades relacionadas com a RI são HAS, dislipidemia, obesidade central, hiperglicemia e mais recentemente inflamação crônica. O tecido adiposo tem papel importante na etiopatogenia do DM2 e na RI pelo fato de produzir diversos hormônios como leptina, adiponectina e citocinas como a interleucina1β (IL1β), interleucina 6 (IL6) e fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) gerando um processo inflamatório crônico de baixa intensidade. Na última década, estudos sobre o papel da inflamação têm indicado que os mediadores inflamatórios contribuem diretamente para a disfunção da célula beta e para a RI. Algumas citocinas, em particular TNF-α e IL-1 β, estão envolvidas na apoptose de células β, diminuindo a secreção de insulina com consequente hiperglicemia. A associação entre obesidade, marcadores inflamatórios como adipocitocinas e RI tem sido investigada em várias populações. Tem sido sugerido que a IL-1 β seja um potencial alvo terapêutico para preservar a massa e função da célula β. Na indicação de fármacos, os mecanismos de RI, falência da célula beta, múltiplos fatores metabólicos comodislipidemia, inflamação vascular e as repercussões micro e macrovasculares devem ser lembrados. A Diacereína (4,5 diacetoxi-9,10-dioxi-9,10-dihidroantraceno-2-ácido carboxílico) é um composto vegetal derivado da antraquinona, sintetizado em 1980, com propriedades anti-inflamatórias evidenciadas previamente em modelos animais,sendo utilizada no tratamento de osteoartrite. Mostrou inibir a síntese e a atividade de citocinas pró-inflamatórias, tais como a IL1β. É convertida a reína, seu metabólito ativo. Os resultados de tolerabilidade e seu razoável perfil de segurança puderam ser observados em tempo tão prolongado como 3 anos. O evento adverso mais frequente foi diarréia. Objetivos: Avaliar a eficácia de diacereína na redução de marcadores inflamatórios e da hemoglobina glicada (A1C), glicemia de jejum, homeostatic model assessment insulin resistence (HOMA 1-IR) e lipídios em pacientes com DM2. Métodos: Ensaio clínico randomizado, cego, controlado por placebo, incluindo pacientes com DM2 em uso de anti-hiperglicemiantes. Os pacientes foram randomizados para diacereína 50mg, via oral, duas vezes ao dia, ou placebo, durante 90 dias. Os desfechos primários foram mediadores inflamatórios (IL1β, TNF-α, IL6 e IL10). Os desfechos secundários foram delta de A1C (%), delta de glicemia de jejum (mg/dl), lipídios (LDLc, HDLc, CT, TG), HOMA 1-IR e taxa de eventos adversos. Resultados: Observou-se melhora de marcadores inflamatórios no grupo diacereína e tendência a melhor controle metabólico. Não houve diferença entre os grupos nos deltas de A1C e glicemia de jejum, sendo que 31,4% (n=11) no grupo diacereína e 22,1% (n=8) no grupo placebo apresentavam A1C ≤7,0 (P=0,43) ao final do estudo. Não se observou efeito da diacereína sobre os lipídios e resistência à insulina (RI). Conclusões:Em relação aos marcadores inflamatórios, houve redução do TNF-α e de IL1β no grupo de intervenção em relação ao placebo em pacientes com DM2 em tratamento. Diacereína não foi mais eficaz que placebo em reduzir a A1C. Houve tendência a maior taxa de pacientes do grupo diacereína reduzirem os níveis de A1C abaixo de 7,0%. / Introduction: The risk of developing type 2 diabetes mellitus (DM2) increases with age, obesity, physical inactivity, dyslipidemia, also in certain ethnic groups and in people with genetic predisposition. The complications of DM2 cause early morbidity and mortality, especially related to cardiovascular disease (CVD). Epidemiological studies support the hypothesis of a direct and independent relation between blood glucose levels and CVD. A higher incidence of atherosclerotic CVD is partially assigned to associated risk factors, including Systemic Arterial Hypertension (SAH) and dyslipidemia. Atherosclerosis seems to be more extensive and premature in diabetics than in the general population. Studies have indicated insulin resistance (IR) as an independent predicting factor for DM2 and CVD because it is one of the initial steps of the atherosclerosis process. Some abnormalities related to IR are SAH, dyslipidemia, abdominal obesity, hyperglycemia, and more recently, chronic inflammation. The adipose tissue plays a major role in the etiopathogeny of DM2 and IR because it produces several hormones such as leptin, adiponectin, and cytokines including interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor alpha (TNFα), creating a low-intensity chronic inflammatory process. Over the last decade, studies on the role of inflammation have indicated that inflammatory mediators directly contribute to beta-cell dysfunction and IR. Some cytokines, especially TNFα and IL-1β, are involved in β-cell apoptosis, decreasing insulin secretion with further hyperglycemia. The association between obesity and inflammatory markers, such as adipocytokines and IR,has been investigated in several populations. It has been suggested that IL-1β is a potential therapeutic target to preserve β-cell mass and function. When prescribing medication, the IR mechanisms, beta-cell failure, multiple metabolic factors such as dyslipidemia and vascular inflammation, and micro- and macrovascular impacts should be reminded. Diacerein (4, 5-dimethyl-9, 10-dioxo-9, 10-dihydroanthracene-2-carboxylic acid) is a plant compound derived from anthraquinone, synthesized in 1980, with anti-inflammatory properties previously proved in animal models, and it is used for the treatment of osteoarthritis. Diacerein showed to inhibit the synthesis and activity of pro-inflammatory cytokines such as IL-1β; it is converted to rhein, which is its active metabolite. Tolerance results and reasonable safety profile could be observed in as long as 3 years. The most frequent adverse event was diarrhea. Objectives: To assess the effectiveness of diacerein in reducing inflammatory markers, glycated hemoglobin (A1C), fasting glucose, homeostatic model assessment insulin resistance (HOMA1-IR), and lipids in DM2 patients. Methods: Randomized and blind clinical trial, placebo-controlled, including DM2 patients under anti-hyperglycemic drugs. Patients were randomized with 50 mg diacerein, orally, two times a day, or placebo for 90 days. Primary outcomes were inflammatory mediators (IL-1β, TNFα, IL-6, IL-10). Secondary outcomes were A1C delta (%), fasting glucose delta (mg/dl), lipids (LDLc, HDLc, CT, TG), HOMA1-IR, and rate of adverse events. Results: An improvement of inflammatory markers was observed in the diacerein group, as well as the tendency for better metabolic control. There was no difference between the groups in A1C and fasting glucose deltas, considering that 31.4% (n=11) in the diacerein group and 22.1% (n=8) in the placebo group presented A1C ≤ 7.0 (P=0.43) at the end of the study. The effect of diacerein on lipids and insulin resistance (IR) were not observed. Conclusions: Regarding inflammatory markers, there was a reduction of TNFα and IL-1β in the intervention group concerning placebo in DM2 patients under treatment. Diacerein was less effective than placebo in reducing A1C. A higher rate of patients from the diacerein group tended to reduce the levels of A1C below 7.0%.

O diabetes mellitus (DM) é um importante problema de saúde pública em todo o mundo, já tendo atingido 12 milhões de brasileiros, podendo ser classificado como tipo 1 ou tipo 2, de acordo com a sua etiologia. Em ambos os casos o resultado final é a hiperglicemia¸ que por sua toxicidade promove o surgimento de comorbidades, como doenças cardiovasculares, retinopatia, nefropatia e neuropatia periférica. A toxicidade da hiperglicemia é mediada pela produção de espécies reativas, promovendo aumento do estresse oxidativo. Embora a retina, os rins e os nervos periféricos sejam os tecidos mais sensíveis à hiperglicemia, inúmeros outros órgãos e tecidos também são afetados pela mesma, tais como fígado¸ músculo esquelético, pâncreas, vasos sanguíneos e até o mesmo o cérebro. Uma vez que os maiores efeitos deletérios do excesso de glicose são mediados por estresse oxidativo a busca por novos compostos e moléculas antioxidantes que sirvam como opção terapêutica ou adjuvante para o DM é foco de inúmeros trabalhos científicos da atualidade. Grande parte direciona-se à compostos bioativos presentes em plantas e alimentos, chamados de fitoquímicos. Alguns fitoquímicos já demonstraram atenuar alterações do DM, retardá-lo e até mesmo preveni-lo enquanto outros ainda estão sendo avaliados. O sulforafano (SFN) é um destes fitoquímicos; trata-se de um glicosídeo sulfurado presente em vegetais crucíferos, com alta capacidade antioxidante, indutor de enzimas de fase 2. Em razão de suas características, o objetivo desta tese foi avaliar os efeitos do SFN em dois modelos de indução de DM (por dieta e por estreptozotocina) e também sobre parâmetros metabólicos do sistema nervoso central de ratos. No modelo por dieta hiperpalatável os animais foram tratados concomitantemente com 1mg/kg de SFN, via gavagem diária durante 4 meses, para testar seu efeito na prevenção da resistência à insulina. Os animais tratados com o fitoquímico tornaram-se mais hiperglicêmicos e houve uma tendência à diminuição da expressão do transportador de glicose 3 (GLUT-3) no córtex e no hipotálamo dos mesmos, embora perfil lipídico, provas de função hepática e renal não tenham sido afetados. Em decorrência das alterações na glicemia e na expressão do GLUT 3 dois novos estudos foram desenhados. Um deles objetivou caracterizar os efeitos de uma curva de concentração de SFN (0 a 10 M) sobre a viabilidade celular, produção de CO2, síntese proteica e lipídica em córtex cerebral de ratos jovens e adultos. Nenhuma alteração na viabilidade foi encontrada, entretanto os valores mais baixos da curva (0,25 and 0,5 M) aumentaram a oxidação de leucina e a síntese proteica nos animais jovens, enquanto as concentrações mais altas (5 e 10 M) diminuíram estes mesmos parâmetros. Nenhuma alteração pode foi observada no córtex cerebral de animais adultos. A partir das alterações apresentadas pelos animais jovens também avaliamos neste trabalho de caracterização a atividade das enzimas Na+,K+-ATPase e glutamina sintetase, além da produção de radicais livres por oxidação de DCFH e pudemos constatar que as concentrações de SFN 5 e 10 M aumentaram a atividade da Na+,K+-ATPase e tem uma tendência a aumentar a glutamina sintetase e a produção de radicais livres, o que não ocorre nas concentrações 0.25 and 0.5 M. Concluímos desta forma que, de acordo com a concentração, o SFN pode estimular o consumo de ATP via Na+,K+-ATPase, diminuindo a liberação de CO2, e diminuir a conversão de glutamato a glutamina, o que associado à uma menor síntese proteica aumenta a possibilidade de uso de aminoácidos para produção de glutamato e posterior acúmulo do mesmo, promovendo excitotoxicidade. O outro estudo desenhado avaliou diferentes doses de SFN (0,1, 0,25 e 0,5 mg/kg) na prevenção da indução do DM por estreptozotocina. Todas as doses tiveram sucesso na prevenção da indução e na preservação do glicogênio hepático comparadas com o grupo diabético que não recebeu SFN. Entretanto, foram observadas elevação do colesterol total e diminuição da ureia plasmática. Para ampliar o espectro de efeitos, decidimos testar uma das doses utilizadas neste trabalho (5 mg/kg) pós indução de DM por estreptozotocina, administrada via intraperitoneal por 21 dias sobre glicemia, lipídios e defesas antioxidantes. Observamos que a sensibilidade à insulina é maior nos animais diabéticos que receberam SFN, além do perfil lipídico ser similar ao de animais não diabéticos. Entretanto, o SFN não exerceu nenhum efeito sobre a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e catalase, tampouco sobre os grupamentos sulfidril. Concluímos com este conjunto de dados que o fitoquímico SFN pode exercer efeitos de prevenção do DM induzido por estreptozotocina e da dislipidemia secundária a ele, bem como ser estimulador do metabolismo energético e da síntese proteica em córtex de ratos jovens, de acordo com a dose/concentração utilizada. Corrobora com isso os efeitos deletérios observados na glicemia, expressão de GLUT3, diminuição do metabolismo energético e síntese proteica observados com a doses/concentrações mais altas. Consideramos como maior contribuição deste trabalho a confirmação do o tênue limite existente entre benefício e malefício de compostos antioxidantes, determinado apenas pela dose utilizada. / Diabetes mellitus (DM) is an important health problem around the world, that already reached 12 million brazillian, and according the etiology can be classified as type 1 or type 2. In both cases the result is hyperglycemia and its toxicity promotes comorbidities such as cardiovascular disease, retinopathy, nephropathy and peripheral neuropathy. Hyperglycemia toxicity is mediated by production of reactive species and increase oxidative stress. Although eyes lens, kidneys and peripheral nerves are the tissues most sensitive to hyperglycemia, several organs and tissues also are affected by high glucose, like liver, muscle, pancreas, blood vessels and even the brain. Because major deleterious effects of excessive glucose are mediated by oxidative stress the search for new antioxidant compounds and molecules that acts as terapeuthical or adjuvant options are the aim of recent scientific works. Most of them focus on bioactive compounds present in plants and food, called phytochemicals. Some phytochemicals have been shown to ameliorate, delay and even prevent some DM complications, while others still are under evaluation. Sulforaphane (SFN) is one of them; it is a glycoside sulphide found in cruciferous vegetables, which have antioxidant properties by induce phase 2 detoxification enzymes. Due this, the aim of this thesis was to evaluate SFN effects on two models of DM induction (by diet and by streptozotocin) and also on metabolic parameters of rats central nervous system. In the model of induction with a highly palatable diet, the animals were concomitantly treated with SFN 1mg/kg by daily gavage during 4 months, to test the compound effects on prevention of insulin resistance. Animals treated with SFN became more hyperglicemic and also had a trend to decrease glucose transporter 3 (GLUT3) expression on brain cortex and hypothalamus. However lipid profile, hepatic and kidney markers were not affected. Because of glycemic and GLUT 3 alterations observed we decided to design two other studies. One of the aimed to characterize the effects of dose response curve of SFN (0 a 10 M) on cellular viability, CO2 production, protein and lipid synthesis in brain cortex of young and adult rats. No alteration in cellular viability was found, however lower SFN concentrations (0,25 and 0,5 M) increased CO2 production and protein synthesis in young animals, while higher concentrations (5 e 10 M) decreased same parameters. None of this alterations were observed in brain cortex of adult animals. Considering the results of young animals we also evaluated in this characterization work the activity of Na+,K+-ATPase and glutamine syntethase enzymes, besides free radical production by DCFH oxidation. We could inferred that SFN 5 e 10 M increased Na+,K+- ATPase activity and also there is a trend to increase glutamine syntethase activity and free radicals production. But the same results do not occur under SFN 0.25 and 0.5 M. we conclude that SFN can stimulate ATP consumption by Na+,K+-ATPase, decreasing CO2 production and reduce glutamate conversion to glutamine, which associated to a lower protein synthesis drives more aminoacids to glutamate production and its subsequent accumulation, promoting excitotoxicity. The other designed study tested different SFN doses (0.1, 0.25 e 0.5 mg/kg) on prevention of DM induction by streptozotocin. All tested doses succeed on the prevention and preservation of hepatic glycogen levels compared to the diabetic group who not received SFN. However, we observed elevation of total cholesterol and decrease of serum urea in the same animals. To expand the spectrum of effects, we decided to evaluate one of the doses used in this work (5 mg/kg) injected intraperitoneally during 21 days post-induction of DM by streptozotocin, on glycemia, lipids levels and antioxidant defenses. We noted that insulin responsiveness is better on diabetic animals who received SFN besides they showed lipid profile similar to non-diabetic. Unfortunately, SFN did not exert any effect on antioxidant enzymes superoxide dismutase and catalase, neither on sulfydril groups. With this set of information we conclude that the phytochemical SFN can act on DM prevention induced bu streptozotocin and the consequent dyslipidemia, the same way that can stimulate energetic metabolism and protein synthesis on brain cortex of young rats according to the dose/concentration used. Corroborates with this the deleterious effects found in glycemia, GLUT 3 expression, decrease in energetic metabolism and protein synthesis observed under the higher doses/concentrations. We consider as major contribution of this work the confirmation of the subtle limit between beneficial and harmfulness of antioxidant compounds, determined only by the dose used.

Situações de estresse metabólico e térmico deflagram a expressão celular e liberação para o plasma, de proteínas de choque térmico da família de 70 kDa (HSP70) para desempenhar função de defesa-chave em um processo conhecido como resposta ao choque térmico ou ao estresse, que as caracterizam como proteína citoprotetora. Estudos indicam a ocorrência de HSP70 extracelular (eHSP70) na circulação por até 24 h após desafios como o exercício físico, cuja liberação dá-se por tecidos do território hepatoesplâncnico, em uma resposta mediada por receptores α-adrenérgicos. Esta liberação de HSP70 para o plasma é atenuada pela ingestão de glicose. Estas evidências levaram-nos a supor que a liberação de eHSP70 em resposta ao estresse possa ter um papel fisiológico na regulação da glicemia, a qual é afetada por estímulo simpático. Neste trabalho, os resultados dos experimentos in silico indicaram a possibilidade de ancoragem e interação estável entre a HSP70 e a molécula de insulina. Ensaios de imunoprecipitação de insulina com amostras de plasma de animais submetidos ao tratamento de insulina Regular e Detemir revelaram HSP70 coimunoprecipitada especialmente em situação de jejum severo. Parte destas amostras foi submetida à quantificação de glicemia, insulinemia e HSP72 circulante, cujos resultados evidenciam elevada concentração desta proteína de choque térmico por ocasião de hipoglicemia induzida por insulina. Parte dos estudos in vivo deste trabalho foram desenvolvidos com ratos submetidos ao choque térmico agudo (uma sessão de 15 minutos) com hipertermia induzida (41,5 °C) ou com injeção de HSP70 (HSPA1A) exógena, com grupos experimentais organizados em grupos Controle (C) e Choque Térmico (HS) e, em tempos experimentais: imediatamente (tempo zero), 6, 12 e 24 h pós-choque. Foi observada a ocorrência das formas constitutiva e induzível de eHSP70 no plasma de animais submetidos ao choque térmico com valor maior nos períodos de 12 e 24 h pós-choque. Nossos estudos mostram que, in vivo, a eHSP70 plasmática produz alteração na tolerância à glicose, com maior hiperglicemia, quando o teste é realizado 12 h após o choque térmico. Este efeito foi bloqueado pela administração (i.p.) de anticorpo anti-HSP70 e se mostrou independente da síntese de novo de HSP70. Ainda, a presença de eHSP70 plasmática (induzida por choque térmico ou administrada via endovenosa) causa menor captação de glicose pelo músculo esquelético. Ensaios com músculo isolado indicam que o efeito inibidor da eHSP70 sobre a captação de glicose é dependente de insulina. Apesar das evidências de que a ligação HSP70-insulina no plasma tenha implicação sobre a oferta de glicose, não se pode descartar também a possibilidade de que as ações da eHSP70 estejam ocorrendo pela sua ligação a receptores específicos, e/ou de que sejam parte de uma resposta ao estresse na qual estejam implicados os hormônios contrarregulatórios. Em suma, os resultados indicam que a eHSP70 plasmática é capaz de se ligar- à insulina, provocar tolerância alterada à glicose e diminuir a captação de glicose pelo músculo esquelético, aumentando a disponibilidade de glicose circulante. / Metabolically stressful situations trigger the expression and release of the 70 kDa (HSP70) as an essential protective response, in a process known as heat shock (HS) response or stress response. HSP70 is characterized as cytoprotector entities. Previous studies indicate the occurrence of extracellular HSP70 (eHSP70) in the circulation up to 24 h after stressful challenges, such as physical exercise, and that such eHSP70 liberation comes from hepatosplancnic tissues, in an 1-adrenergic dependent response, which is attenuated by glucose ingestion. The above findings led us to suppose that stress-elicited eHSP70 release could play a physiological role on glycemic control, which are affected by sympathetic stimuli. In this work, in silico experiments indicated the possibility of docking and stable interaction between HSP70 and the insulin molecule. Immunoprecipitation of plasma samples revealed that HSP70 co-immunoprecipitates with insulin, especially under severe fast. Part of these samples was subjected to quantification of glucose, insulin and circulating HSP72, whose results show high concentration of heat shock protein during severe hypoglycemia induced by insulin. Part of the in vivo studies from this work were also carried out in healthy rats submitted to an acute (15 min) HS (41.5 °C) session or in HSP70 (HSPA1A)-injected rats, assigned into control (C) and HS groups which were observed immediately and after 6, 12 and 24 h post-shock. Both the constitutive (predominantly) and the inducible forms of eHSP70 were observed in the plasma of heat shocked animals, being the times 12 and 24 h those in which the highest concentrations were noted. Our studies suggest that in vivo produces eHSP70 change in plasma glucose tolerance, greater hyperglycemia when glucose tolerance test is performed 12 h after heat shock, and this effect was abrogated by anti-HSP70 antibody administration (i.p.) and independent of de novo synthesis of HSP70. Moreover, the presence of eHSP70 (HS-induced or injected) in the plasma or in soleus muscle incubations elicits lower glucose uptake from the skeletal muscle. Isolated muscle studies indicate that eHSP70 inhibiting effect over glucose uptake is insulin-dependent. However, although evidence suggests a role for HSP70 binding to insulin over glucose offering, it cannot be discarded the possibility that eHSP70 actions are due to their binding to specific HSP70 membrane receptors within the muscle cell, and/or that are part of a stress response in which the counter-regulatory hormone are involved. In short, the results indicate that eHSP70 plasma is able to bind to insulin, causing impaired glucose tolerance and decrease glucose uptake by skeletal muscle, increasing blood glucose availability.

A Síndrome dos Ovários Policísticos (PCOS) é a endocrinopatia mais prevalente em mulheres em idade reprodutiva cuja as principais características clínicas são hiperandrogenismo e anovulação crônica. Apesar de jovens, as pacientes com PCOS apresentam freqüência elevada de alterações metabólicas como resistência insulínica, dislipidemia e maior risco para desenvolver diabete tipo 2. Evidências indicam uma maior prevalência de fatores de risco cardiovascular em pacientes com a Síndrome dos Ovários Policísticos, sugerindo uma maior chance de desenvolvimento prematuro de aterosclerose e, possivelmente, doença cardiovascular estabelecida. Contudo a associação entre PCOS e eventos cardiovasculares primários, como infarto agudo do miocárdio e acidente vascular cerebral, ainda precisa ser confirmada. Os estudos publicados até o momento apresentam limitações metodológicas e resultados controversos. Novos estudos prospectivos são portanto necessários, com maior tempo de seguimento e delineados a partir de uma definição clara dos critérios diagnósticos de PCOS. Isto possibilitará uma melhor caracterização dos riscos associados à síndrome. A presença de resistência insulínica, independente do peso corporal parece ser o ponto central das alterações metabólicas encontradas nas pacientes com PCOS. A identificação da presença de resistência insulínica é importante pois o tratamento pode ser melhor individualizado Neste sentido, achados clínicos sugestivos de resistência insulínica, como acantose nigricans, hipertensão, bem como alterações no perfil lipídico devem ser valorizados. . Neste trabalho buscou-se avaliar a acurácia do índice LAP – lipid accumulation product -[cintura(cm) -58] x [triglicerídeos (mg/dl) x 0,01536], na identificação de pacientes PCOS em maior risco metabólico e cardiovascular, por estar associado à presença resistência insulínica. Observou-se uma correlação forte e positiva entre o índice HOMA e índice LAP. O valor de LAP 34,5 determinou sensibilidade de 84% e especificidade de 79% para identificar pacientes em maior risco metabólico. Esses resultados sugerem que o índice LAP pode ser uma ferramenta útil na identificação de pacientes PCOS com resistência insulínica e maior risco cardiovascular. Tendo em vista os critérios atuais para o diagnóstico da Síndrome dos Ovários Policísticos, com a recente valorização da aparência policística do ovário (PCO), novos fenótipos surgiram, em especial, aqueles associados com ovulação. No presente estudo, foram comparadas pacientes com PCOS típico, constituído por anovulação, hirsutismo e excesso de androgênios, e outros dois grupos de pacientes ovulatórias, um com hirsutismo e PCO e outro hirsutismo isolado. Foi incluído também um grupo controle de mulheres ovulatórias e não hirsutas. Verificou-se que o grupo de pacientes com PCOS típico apresentou alterações metabólicas e maior prevalência de fatores de risco CV do que os outros grupos, mesmo quando os dados foram ajustados pelo IMC, enquanto que as pacientes ovulatórias com hirsutismo e PCO não diferiram daquelas com hirsutismo isolado. Estes resultados sugerem que na ausência de anovulação e androgênios aumentados o risco metabólico e cardiovascular pode não diferir de mulheres normais.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 449976.pdf: 1321049 bytes, checksum: d77a12eb76bfeca437aa2b97c8365822 (MD5) Previous issue date: 2013-06-28 / Importance: Obesity has become a major public health problem due to its growing prevalence in recent decades and its comorbidities. Many studies have related abdominal fat to metabolic abnormalities and increased risk of cardiovascular diseases in adults, but there are few studies that have examined these questions in adolescents. Atherosclerotic disease is the major cause of morbidity and mortality around the world. Atherosclerosis has been demonstrated to begin in childhood and measurement of carotid artery intima-media thickness (cIMT) by ultrasonography (US) can be used to evaluate cardiovascular risk in this population. Whether the thickness of arterial wall increases with body mass index (BMI) is still a matter of debate. Objective: The purpose of this study was to assess the association between ultrasound measurements of abdominal fat and automated US measurements of cIMT with anthropometric and laboratory data in a group of adolescents in order to identify potential markers that may be used to control the development of risk factors for cardiovascular disease in adolescents. Patients and Methods: Forty-five patients aged 10 to 17 years were enrolled in this study voluntarily. The subjects were evaluated in a pediatric outpatient clinic at either the Instituto da Crian?a da Universidade de S?o Paulo in S?o Paulo or the Hospital S?o Lucas da Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul in Porto Alegre. Adolescents were classified as obese or eutrophic according to their body mass index z-score for Brazilian children and adolescents. We determined waist circumference, waist-to-height ratio and conicity index from all subjects. We obtained blood samples from all subjects after 12 hours of fasting to measure glycemia, triglyceride, total cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, insulin, and apolipoprotein B levels. We calculated the patients HOMA-IR index, a mathematical model that quantifies insulin resistance based on the formula: HOMA-IR = fasting Insulin (&#956;UI/mL) x fasting glucose (mmol/L) / 22.5. All patients received an ultrasound assessment of subcutaneous tissue, pre-peritoneal fat, and intra-abdominal fat and all of them received an US assessment of the common carotid artery intima-media thickness. Results: Ultrasonographic measures of abdominal fat were found to be associated with anthropometric measurements, glucose level, insulin level, and HOMA-IR (except glucose and maximal pre-peritoneal fat). In our multivariate analysis, body mass index z-score, conicity index, and HOMA-IR remained independently associated with the subjects sum of fat. Only minimal subcutaneous fat associated independently with HOMA-IR. In relation to the vascular US evaluation, cIMT was not associated with sex or BMI z-score. However, cIMT on both the right and the left sides was found to associate positively with height. Additionally, cIMT on the right side was found to associate positively with waist circumference and HOMA-IR, and negatively with apolipoprotein B levels. In our multivariate analysis, only height remained independently associated with cIMT (right and left). Conclusions: Subcutaneous fat may be more useful than visceral fat as a marker for insulin resistance in adolescents. In the US measurements of both cIMT, only height was independently associated with this automated method. Further studies should be conducted on a prospective basis in order to identify potential markers that could be used to prevent the development and progression of cardiovascular pathology in pediatric patients. / Import?ncia: A obesidade tornou-se um importante problema de sa?de p?blica devido ? sua preval?ncia crescente nas ?ltimas d?cadas e suas comorbidades. Muitos estudos t?m relacionado gordura abdominal com anormalidades metab?licas e com aumento do risco de doen?as cardiovasculares em adultos, mas poucos estudos examinaram essas quest?es em adolescentes. A doen?a ateroscler?tica ? a principal causa de morbidade e mortalidade em todo o mundo. A aterosclerose inicia-se na inf?ncia e a medida ultrassonogr?fica da espessura m?dio-intimal carot?dea (EMIC) por ultrassonografia (US) pode ser usada para avaliar o risco cardiovascular nessa popula??o. Ainda ? uma quest?o de debate se a espessura da parede arterial aumenta com o ?ndice de massa corporal (IMC). Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a associa??o entre as medidas ultrassonogr?ficas de gordura abdominal e as medidas ultrassonogr?ficas automatizadas da EMIC, com dados antropom?tricos e laboratoriais em um grupo de adolescentes, a fim de identificar potenciais marcadores que possam ser usados para controlar o desenvolvimento de fatores de risco para doen?a cardiovascular. Pacientes e m?todos: Quarenta e cinco pacientes com idade entre 10 e 17 anos foram inclu?dos neste estudo de forma volunt?ria. Os indiv?duos foram avaliados ambulatorialmente no Instituto da Crian?a da Universidade de S?o Paulo, em S?o Paulo, e no Hospital S?o Lucas, da Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, em Porto Alegre. Os adolescentes foram classificados como obesos ou eutr?ficos, de acordo com seu escore-z de IMC (adaptado para as crian?as e adolescentes brasileiros). Determinou-se a circunfer?ncia abdominal (CA), a raz?o entre a circunfer?ncia abdominal e estatura (CA:A) e o ?ndice de conicidade (IC) de todos os pacientes. Amostras de sangue foram obtidas de todos os indiv?duos ap?s 12 horas de jejum para medi??o da glicemia, triglicer?deos (TG), colesterol total (COL), HDL-colesterol (HDL), LDL-colesterol (LDL), insulina e apolipoprote?na B (apoB). O ?ndice HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment), modelo matem?tico que quantifica a resist?ncia ? insulina por meio da f?rmula: HOMA-IR = Insulina jejum (&#956;UI/mL) x Glicose jejum (mmol/L) / 22,5, foi calculado, e todos os pacientes receberam uma avalia??o ultrassonogr?fica das gorduras (subcut?nea, pr?-peritoneal e intra-abdominal) e da EMIC. Resultados: As medidas ultrassonogr?ficas de gordura abdominal associaram-se com as medidas antropom?tricas, a glicose, a insulina e o HOMA-IR (exceto glicose e gordura pr?-peritoneal m?xima). Na an?lise multivariada, o escore-z do IMC, o IC e o HOMA-IR permaneceram associados de forma independente com o somat?rio de gordura dos pacientes. Apenas a gordura subcut?nea m?nima associou-se de forma independente com o HOMA-IR. Em rela??o ? avalia??o ultrassonogr?fica vascular, a EMIC n?o foi associada com o sexo ou com o escore-z do IMC. No entanto, EMIC de ambos os lados associou-se positivamente com a altura. Al?m disso, EMIC direita associou-se positivamente com CA e com o HOMA-IR e negativamente com os n?veis de apoB. Na an?lise multivariada, apenas a altura permaneceu independentemente associada com EMIC (direita e esquerda). Conclus?es: A gordura subcut?nea pode ser mais ?til do que a gordura visceral como um marcador para a resist?ncia ? insulina em adolescentes. Na aferi??o ultrassonogr?fica da espessura m?dio-intimal carot?dea, apenas a altura foi independentemente associada com esse m?todo automatizado. Estudos adicionais devem ser conduzidos de forma prospectiva, a fim de identificar potenciais marcadores que possam ser utilizados para evitar o desenvolvimento e a progress?o de patologias cardiovasculares em pacientes pedi?tricos.

Chemerin e seu receptor (ChemR23) têm sido amplamente associados à disfunção endotelial, inflamação e resistência à insulina. No entanto, é ainda desconhecido se chemerin influencia diretamente a sinalização da insulina na vasculatura. A hipótese deste estudo é de que chemerin diminui a sinalização vascular da insulina, e que o uso de antagonista de ChemR23 (CCX 832) em um modelo de diabetes do tipo 2 relacionado à obesidade melhora as respostas vasculares a insulina. Mecanismos moleculares e vasculares foram investigados em artérias mesentéricas e células de músculo liso vascular em cultura (CMLV) de camundongos C57BL/6J, db/m (controles, não obesos, não diabéticos) e db/db (diabéticos, obesos), assim como em células endoteliais (CE) de humanos em cultura. Nossos resultados mostraram que chemerin diminui a vasodilatação induzida por insulina em camundongos C57BL/6J, efeito mediado por ChemR23, PI3K/Akt e estresse oxidativo. Em CMLV, chemerin, através de mecanismos dependentes de estresse oxidativo e ChemR23, diminui a fosforilação de IRS-1, PI3K e Akt e a translocação de GLUT4 para a membrana, induzidas por insulina. Chemerin também diminui a captação de glicose induzida por insulina via estresse oxidativo e ativação de AMPK e PI3K/Akt. Em CE, chemerin diminui a sinalização de óxido nítrico (NO) ativada pela insulina, novamente via ChemR23, estresse oxidativo e PI3K/Akt. CCX 832 diminui a massa corporal (sem alterar a ingestão de ração), os níveis de insulina e glicose (sem alterar a tolerância à glicose) e estresse oxidativo em aorta e rim de camundongos db/db. CCX 832 restaura parcialmente a disfunção vascular observada em camundongos db/db, sem modificar parâmetros estruturais destas artérias. Adicionalmente, CCX 832 diminui marcadores pró-inflamatórios em tecido adiposo perivascular (PVAT) e melhora a sinalização da insulina em aorta de camundongos db/db. Nossos achados destacam o sistema chemerin/ChemR23 como um novo e promissor alvo terapêutico para limitar a resistência à insulina e as complicações vasculares associadas ao diabetes relacionado à obesidade. / Chemerin and its G protein-coupled receptor (ChemR23) have been associated with endothelial dysfunction, inflammation and insulin resistance. Whether chemerin directly influences insulin signaling in the vasculature is unknown. We hypothesized that chemerin impairs vascular insulin signaling in obesity-related type 2 diabetes, effect that would be improved by the novel ChemR23 antagonist (CCX 832). Molecular and vascular mechanisms were probed in mesenteric arteries and cultured vascular smooth muscle cells (VSMC) from C57BL/6J, non-diabetic lean db/m and diabetic obese db/db mice as well as in human microvascular endothelial cells (EC). Chemerin decreased insulin-induced vasodilatation in C57BL/6J mice, effect mediated by ChemR23, PI3K/Akt and oxidative stress. In VSMC, chemerin, via oxidative stress- and ChemR23-dependent mechanisms, decreased insulin-induced IRS-1, PI3K and Akt phosphorylation, GLUT4 translocation to the membrane. In addition, chemerin decreases insulin-induced glucose uptake via oxidative stress and AMPK and PI3K/Akt activation. In EC, chemerin decreased insulin-activated nitric oxide (NO) signaling via ChemR23, oxidative stress and PI3K/Akt signaling pathway. CCX 832 decreases body weight (without altering food intake), insulin and glucose levels (without altering glucose tolerance) and oxidative stress in aorta and kidney from db/db mice. CCX 832 partially restored vascular dysfunction in db/db mice without modifying structural parameters. Additionally, CCX 832 decreases proinflammatory markers in perivascular adipose tissue (PVAT) and improves insulin signaling in aorta from db/db mice. Our findings highlight chemerin/ChemR23 system as a promising new therapeutic target to limit insulin resistance and vascular complications associated with obesity-related diabetes.

O estilo de vida baseado no sedentarismo e no consumo de dietas palatáveis com alto conteúdo de carboidratos (principalmente sacarose) e lipídeos tem sido associado com o aumento na incidência do diabetes e das suas complicações. As complicações do diabetes têm uma origem multifatorial, mas em particular, o processo bioquímico de formação dos Produtos Finais de Glicação Avançada (AGEs), acelerado no diabetes como resultado de uma hiperglicemia crônica, tem um papel importante nestas complicações. Glicação avançada envolve a geração de um grupo heterogêneo de moléculas químicas conhecidas como AGEs, esta formação é resultado da reação não enzimática da glicose com proteínas, lipídeo e ácidos nucléicos e envolve intermediários altamente reativos como o metilglioxal. AGEs são responsáveis pelas complicações do diabetes, por alterarem a estrutura e a função de moléculas nos sistemas biológicos e pelo aumento do estresse oxidativo. Exposição dos alimentos ao calor é um importante mecanismo gerador de AGEs. O consumo de alimentos termolizados aumenta a concentração de AGEs na circulação e isso é acompanhado pelo aumento no estresse oxidativo (EO). Estuda-se uma relação positiva entre estresse oxidativo e o aumento do dano ao DNA os quais podem estar associados com o diabete melitus tipo 2 e suas complicações. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da ingestão de uma dieta hiperpalatável e uma dieta hiperpalatável aquecida (com a finalidade de torná-la enriquecida em AGEs), sobre parâmetros de resistência à insulina e estresse oxidativo, bem como diminuição na defesa antiglicante e aumento no dano ao DNA. Ratos machos com 8 semanas de vida foram submetidos a uma dieta controle, uma dieta hiperpalatável, aquecida (130°C/30minutos) ou não, durante quatro meses. Parâmetros metabólicos, dano ao DNA, atividade da enzima Glioxalase I, parâmetros de estresse oxidativo e quantificação da proteína RAGE foram avaliados. Os resultados são apresentados sempre em relação ao grupo controle. O consumo das dietas hiperpalatável (HP) e hiperpalatável aquecida (HPTD) levou a um aumento no peso corporal e tecido adiposo e diminuiu a tolerância à glicose. O grupo HPTD reduziu a síntese de glicogênio no fígado e a oxidação de glicose e síntese de lipídeos no tecido adiposo. Os grupos HP e HPTD apresentam aumento significativo peroxidação lipídica e carbonilação de proteínas no fígado, rim e plasma e a diminuição dos grupos tiol não protéicos no fígado e rim, bem como mudanças na atividade das enzimas Catalase (CAT), diminuída em ambos tecidos, fígado e rim, e Superóxido dismutase (SOD), diminuída no fígado e aumentada no rim. O consumo das dietas causou um aumento na atividade da Glioxalase I no rim e a sua diminuição no fígado. Observamos ainda um aumento na quantificação da proteína RAGE no grupo HPTD no fígado. Dano ao DNA no sangue foi significantemente maior nos animais submetidos a uma dieta hiperpalatável, mas o dano provocado pela dieta aquecida foi ainda maior. A partir destes dados concluímos que a ingestão de uma dieta hiperpalatável prejudica a tolerância à glicose, altera parâmetros de estresse oxidativo e a defesa antiglicação, e aumenta o dano ao DNA. O processo de aquecimento agrava esta condição possivelmente pela elevação dos níveis de AGEs, confirmando o papel importante dos AGEs na patogênese das complicações do diabetes pelo aumento do estresse oxidativo e redução da defesa antiglicação. / In modern societies the consumption of high fat and high sugar diets as well as a sedentary life style has been associated with the increased of the incidence of diabetes and its complications. Diabetic complications appear to be multifactorial in origin, but in particular, the biochemical process of advanced glycation, which is accelerated in diabetes as a result of chronic hyperglycemia, has been postulated to play a central role in these disorders. Advanced glycation involves the generation of a heterogenous group of chemical moieties known as advanced glycated end-products (AGEs), this process occurring as a result of a non-enzymatic reaction of glucose interacting with proteins, lipids and nucleic acids, and involves key intermediates such as methylglyoxal. Advanced glycation end products (AGEs) are implicated in the complications of diabetes by alter the structure and function of molecules in biological systems and increase oxidative stress. Heat exposure of animal and human food is an important generator of variable amounts of glycoxidants, or advanced glycation end products, which are absorbed (about 10%) and partly are retained in the body or eliminated in the urine. An ingestion of an advanced glycation end products (AGEs) rich diet is accompanied by increased oxidative stress (OS) and induced inflammation. Many studies have demonstrated a positive relationship of oxidative stress and an increased in DNA damage, this may be associated with type 2 diabetes mellitus (T2DM) and its complications. The aim of this study was to investigate the acute effects of dietary AGEs on parameters of insulin resistance and redox state, as well as impairment of antiglycation defense, increased in RAGE and in DNA damage. Male rats 8 week old was submitted to a high palatable diet, heated (130ºC/30minut) or not, during 4 month. Metabolic parameters, DNA damage, Glyoxalase I activity and oxidative stress status were evaluated. The high palatable diet (HP) and high palatable thermolyzed diet (HPTD) showed increased body weight and adipose mass, and impaired glucose tolerance at the studied time-points in glucose tolerance test (GTT). We show which HPTD have the capacity to reduce glycogen synthesis in liver and reduced glucose oxidation and lipid syntesis in adipose tissue. HP and HFTD promoted lipid peroxidation and protein carbonylation in kidney, liver and plasma, and oxidation of non protein thiol groups in kidney and liver, as well as change in catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and Glyoxalase I activity in kidney and liver. HFTD promoted increased im RAGE concentration in liver. Blood DNA damage was significantly higher in animals subjected to High palatable diets, and the highest damage was observed in animals that received the high palatable termolizated diet. Ingestion of a high palatable diet impairs the glucose tolerance, altered the redox homeostase and antiglication defense and increased DNA damage. And the thermolyzation process aggravates such a condition because of the elevated levels of AGEs, in addition to playing a role in the pathogenesis of diabetic complications by the impairs of redox homeostasis and reduced antiglycation defense. This model of treatment simulate a nutritional condition that is very common in an important percentage of the population, observed concerning the consequences of its consumption must be carefully evaluated and considered.

A Síndrome dos Ovários Policísticos (PCOS) é uma endocrinopatia freqüente em mulheres em idade reprodutiva, sendo caracterizada por uma variedade de manifestações clínicas, incluindo resistência à insulina (RI). A adiponectina está associada com a sensibilidade à insulina e as variantes do gene desta adipocina podem estar envolvidas com aspectos fisiopatológicos da RI. No estudo 1, o objetivo foi verificar possíveis associações entre polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs) do gene da adiponectina (SNPs G276T, T45G, C11377G e G11391A) e a composição corporal, presença de comorbidades relacionadas à obesidade, bem como perfil hormonal e metabólico, em 80 mulheres com PCOS e 37 controles da região sul do Brasil. A análise genotípica foi avaliada por PCR convencional e digestão enzimática para os SNPs T45G e G276T, localizados no éxon 2 e íntron 2, respectivamente, e PCR em tempo real para os SNPs da região promotora, C11377G e G11391A. As pacientes com PCOS eram mais jovens do que as participantes do grupo controle (21,30 ± 6,01 e 29,86 ± 5,15 anos, p=0,0001). Pressão arterial sistólica e diastólica (p<0,03), escore de Ferriman para hirsutismo (p=0,0001) e relação cintura/quadril (p=0,002) foram mais elevados nas mulheres com PCOS, bem como triglicerídeos, colesterol total e LDLc comparado às controles (p<0,02). Os níveis de insulina em jejum, HOMA, testosterona e IAL foram também significativamente maiores em mulheres com PCOS e a concentração de SHBG mostrou-se significativamente menor do que nas controles (p=0,0001). A freqüência dos genótipos do SNP G276T para mulheres com PCOS foi de 52,6% G/G, 33,3% G/T, 14,1% T/T e para controles foi de 27% G/G, 62,2% G/T, 10,8% T/T. Para o SNP T45G a freqüência dos genótipos T/T, T/G e G/G foi de 79,5%, 17,9% e 2,6%, respectivamente, em mulheres com PCOS, e de 62,2%, 37,8% e 0%, respectivamente, nas controles. Ambos os SNPs foram associados à PCOS, sendo o genótipo polimórfico G/T+T/T do SNP G276T menos freqüente em mulheres com PCOS (p=0,010; Odds ratio: 2,992; 95% Intervalo de Confiança: 1,278-7,006) comparado a controles, enquanto que para o SNP T45G o genótipo selvagem mostrou-se mais freqüente em mulheres com PCOS (p=0,048). Na amostra estudada as freqüências dos SNPs foram similares às freqüências observadas em outras populações. Em relação aos polimorfismos da região promotora, para o SNP C11377G a freqüência genotípica foi de 52,2% para C/C, 36,2% para C/G e 11,6% para G/G em pacientes com PCOS, e em controles foi de 64,9% para C/C, 32,4 para C/G e 2,7% para G/G. A freqüência dos genótipos do SNP G11391A foi G/G 89%, G/A 9,6% e A/A 1,4% em mulheres com PCOS; e G/G 75,7%, G/A 24,3% e A/A 0% em mulheres sem a síndrome. Foram consideradas alterações polimórficas a presença de genótipos C/G+G/G para o SNP C11377G e o genótipo C/C como ausência de polimorfismo. Para o SNP G11391A considerou-se G/A+A/A a presença de polimorfismo e G/G a ausência de alteração polimórfica. Todos os SNPs estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg. Os SNPs da região promotora do gene da adiponectina não mostraram associação com a PCOS, e não houve diferença estatisticamente significativa entre os genótipos nas variáveis clínicas, antropométricas, metabólicas e hormonais em ambos os grupos. Para o estudo 2, foi utilizada uma linhagem de camundongos obesos Neo-Zelandeses (New Zealand Obese mouse ou NZO mouse), modelo poligênico de obesidade, RI e hiperinsulinemia. As fêmeas apresentam também fertilidade reduzida. Por apresentarem características similares às observadas em pacientes com PCOS, estabeleceu-se a hipótese que estes camundongos poderiam ser um modelo promissor para o estudo da síndrome, que pudesse expressar tanto as características reprodutivas quanto metabólicas da PCOS. Os objetivos deste estudo foram caracterizar as alterações metabólicas relacionadas com resistência insulínica, os aspectos morfológicos da estrutura ovariana e os níveis de hormônios reprodutivos em fêmeas de camundongos obesos, em três diferentes etapas da vida: jovens, adultos e de meia idade, e em animais controles. As fêmeas de camundongos foram pesadas e submetidas ao teste de tolerância à insulina, e à coleta de sangue para dosagens hormonais. Os ovários foram removidos para a análise histológica. Como esperado, as fêmeas NZO apresentaram maior peso corporal (p=0,001), aumento dos níveis de glicose (p=0,007) e insulina (p=0,001) basais, bem como RI, comparado a controles. Nas NZO observou-se também um aumento no volume ovariano, menor número de corpus lúteos e número mais elevados de folículos totais (p=0,0001), representados principalmente por folículos atrésicos (p=0,03), e associados com níveis diminuídos de LH e aumentados de Estradiol, em relação as controle. Concluímos que fêmeas de camundongos obesos apresentaram ambas as características, ovariana e metabólica da PCOS humana, sugerindo ser um modelo adequado na investigação de mecanismos patofisiológicos ligados a alterações metabólicas com anormalidades reprodutivas. / Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrine disorder in women of reproductive age. It is characterized by many clinic manifestations, including insulin resistance (IR). Adiponectin is associated to insulin sensitivity and adiponectin polymorphisms might be related to pathophysiological aspects of IR in PCOS. In study 1, we aimed to verify the association between Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) of the adiponectin gene (SNPs G276T, T45G, C11377G and G11391A) and the body composition, obesity-associated comorbities and the hormonal and clinical profile, in 80 women with PCOS and 37 controls from south of Brazil. Genotypic analyses were evaluated by Conventional PCR and Cleavage for the G276T and T45G polimorphisms and Real Time PCR for the SNPs C11377G and G11391A. PCOS patients were younger than controls (21.30 ± 6.01 and 29.86 ± 5.15 years old, p=0.0001). Systolic and diastolic blood pressure (p<0.03), Ferriman score for hirsutism (p=0.0001) and waist/hip ratio (p=0.002) were higher in PCOS group as well as TG, CT and LDLc compared to control group (p<0.02). Fasting insulin levels, HOMA-IR index, testosterone concentrations and FAI were also significantly greater in PCOS women, but SHBG concentration was lower (p=0.0001). Genotype frequency for SNP G276T in women with PCOS was 52.6% G/G, 33.3% G/T, 14.1% T/T and for controls was 27% G/G, 62.2% G/T, 10.8% T/T. In SNP T45G the frequency for genotypes T/T, T/G and G/G was 79.5%, 17.9% and 2.6%, respectively, in PCOS women, and 62.2%, 37.8% e 0%, respectively, in controls. Both SNPs G276T and T45G were associated to PCOS, being less frequent in this group compared to controls (p=0.010 and p=0.048, respectively). Our study showed similar genotypic frequency distribution compared to other populations. For the SNP C11377G, genotypic frequency distribution was 52.2% for C/C, 36.2% for C/G and 11.6% for G/G in women with PCOS, and in controls it was 64.9% for C/C, 32.4 for C/G and 2.7% for G/G. Genotypic frequency distribution of SNP G11391A was G/G 89%, G/A 9.6% and A/A 1.4% in women with PCOS; and G/G 75.7%, G/A 24.3% and A/A 0% in healthy women. Polymorphisms were in Hardy-Weinberg equilibrium. SNPs C11377G and G11391A of the adiponectin gene were not associated to PCOS or other clinical, anthropometric, metabolic and hormonal variables in both groups. In the study 2, we studied New Zealand Obese (NZO) mice, a polygenic model of obesity, IR and hyperinsulinemia. Importantly NZO mice are poor breeders; Since they display similar metabolic features of human PCOS we hypothesized they might be a suitable model to study PCOS further. The aim of this study was to assess sex hormone levels and ovarian structure in female NZO and lean C57BL/6J control mice in three different ages: young, adult and middle age. Twenty-five NZO and twenty female control mice at three different ages (young, adult and aged) were studied. The animals were weighed, an insulin tolerance test (ITT) was carried out and the blood was collected for hormonal level measurement. The ovaries were removed for histological analysis. As expected, NZO mice presented higher BW (p=0.001), increased basal plasma glucose (p=0.007) and insulin levels (p=0.001), as well as insulin resistance compared with control mice. NZO mice showed an increased ovarian volume, reduced numbers of corpora lutea, higher total follicles numbers (p=0.0001), but an increased amount of atretic follicles (p=0.03) associated with reduced plasma luteinising hormone levels and increased estradiol levels. In conclusion, NZO mice presented both the ovarian and metabolic features of human PCOS suggesting that they are suitable for investigating pathophysiological mechanisms linking metabolic alterations with reproductive defects.