Orientador: José Roberto Bosqueiro / Resumo: A insulina é o hormônio produzido pelas células beta das ilhotas pancreáticas, responsável pela captação da glicose pelos tecidos periféricos. A glicose é o principal estimulante para a secreção deste hormônio e é também o substrato energético mais utilizado pelas células para produção de energia ou armazenamento na forma de glicogênio. A insulina atinge os tecidos-alvo e se liga a um receptor de superfície da membrana plasmática, ativando uma cascata de fosforilação envolvendo as proteínas IRS1, PI-3 cinase, AKT e GLUT4. Qualquer defeito nesta sequência resulta em uma menor captação da glicose e uma maior secreção de insulina, estabelecendo um quadro chamado resistência periférica à insulina, frequente em pacientes portadores de malignidades que apresentam também uma síndrome conhecida como caquexia, caracterizada pela perda de peso, de tecido adiposo, atrofia muscular e anorexia. Esse conjunto de fatores é resultado da tentativa do organismo de produzir energia em grande escala para suprir o hospedeiro e seu tumor. Trabalhos anteriores em nosso laboratório já haviam descrito que a secreção de insulina por ilhotas de camundongos portadores de tumor solido de Ehrlich, apóes 14 dias de inoculação, apresentava-se diminuída, enquanto a sensibilidade periférica tanto à insulina quanto à glicose se mostraram aumentadas, portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a via de sinalização de insulina em tecido muscular, hepático e adiposo de camundongos caquéticos portador... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Insulin is the hormone produced by the β cells of the pancreatic islets, responsible for the absorption of glucose by peripheral tissues. Glucose is the major stimulant for the secretion of this hormone and is also the main substrate used by the cells for energy production or storage as glycogen. After the stimulus, insulin arrives at the target tissues and binds to its receptor at the surface of the cell membrane, activating a cascade of proteins phosphorylation such as IRS1, PI-3 kinase, AKT and GLUT4. Any defect in this sequence results in a lower glucose uptake and increased insulin secretion, resulting in a situation called insulin resistance, often seen in patients with malignancies and intimately linked with a syndrome called cachexia characterized by loss of weight and fat mass, muscle wasting and anorexia. These factors are the result of an attempt of the body to produce energy on a large scale to supply the host and his tumor because tumor cells absorb nutrients faster than normal cells. This study aimed to investigate the insulin signaling pathway in muscle, liver and fat tissue of solid Ehrlich carcinoma-bearing mice after 14 days of inoculation. At this time, previous studies of our laboratory had already described that the secretion of insulin showed significant decrease, while the peripheral sensitivity, for both insulin and glucose was increased. From this, we analyzed the gene expression by RT-PCR and protein expression by Western Blotting of the insulin sign... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O termo vitamina D compreende um grupo de hormônios esteróides com ações biológicas semelhantes. O método mais acurado para determinar o estado de vitamina D é através dos níveis plasmáticos de 25 hidroxivitamina D [25(OH)D]. A deficiência de 25(OH)D é considerada um problema de saúde pública, tendo como principal causa à baixa exposição solar, idade avançada e doenças crônicas. A deficiência de 25(OH)D é frequente em pacientes com doença renal crônica (DRC) na fase não dialítica. Estudos têm evidenciado que os níveis séricos de 25(OH)D apresentam associação inversa com adiposidade corporal e resistência à insulina (RI) na população em geral e na DRC. O excesso de gordura corporal e o risco de Doença Cardiovascular (DVC) vêm sendo estudados em pacientes com DRC e dentre as complicações metabólicas associadas à adiposidade corporal elevada observa-se valores aumentados de HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance) um marcador para RI. Estudos avaliando o perfil da 25(OH)D na DRC na fase não dialítica, especialmente relacionados com a adiposidade corporal e RI são escassos. O presente estudo tem como objetivo avaliar a relação entre os níveis séricos de 25(OH)D, RI, e adiposidade corporal em pacientes com DRC na fase não dialítica. Trata-se de um estudo transversal observacional, incluindo pacientes adultos, clinicamente estáveis e com filtração glomerular estimada (FGe) &#8804; 60 ml/min., em acompanhamento regular no Núcleo Interdisciplinar de Tratamento da DRC. Os participantes foram submetidos à avaliação do estado nutricional por antropometria (peso, altura, índice de massa corporal (IMC), circunferências e dobras cutâneas) e absorciometria de duplo feixe de raios X (DXA); foram avaliados no sangue: creatinina, uréia, glicose, albumina, colesterol total e frações e triglicérides, além de leptina, insulina e 25(OH)D. Níveis séricos < 20ng/dL de 25(OH)D foram considerados como deficiência. As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o software STATA versão 10.0, StataCorp, College Satation, TX, USA. Foram avaliados 244 pacientes (homens n=135; 55,3%) com média de idade de 66,3 13,4 anos e de FGe= 29,4 12,7 ml/min. O IMC médio foi de 26,1 kg/m (23,0-30,1) com elevada prevalência de sobrepeso/obesidade (58%). A adiposidade corporal total foi elevada em homens (gordura total-DXA= 30,2 7,6%) e mulheres (gordura total-DXA= 39,9 6,6%). O valor mediano de 25(OH) D foi de 28,55 ng/dL (35,30-50,70) e de HOMA-IR foi 1,6 (1,0-2,7). Os pacientes com deficiência de 25(OH)D (n= 51; 20,5%) apresentaram maior adiposidade corporal total (DXA% e BAI %) e central (DXA%) e valores mais elevados de leptina. A 25(OH)D apresentou correlação significante com adiposidade corporal total e central e com a leptina, mas não se associou com valores de HOMA-IR. Estes resultados permitem concluir que nos pacientes DRC fase não dialítica a deficiência de 25(OH)D e a elevada adiposidade corporal são frequentes. Estas duas condições estão fortemente associadas independente da RI; a alta adiposidade corporal total e central estão positivamente relacionadas com RI; 25(OH)H e RI não estão associados nessa população com sobrepeso/obesidade. / The term vitamin D comprises a group of steroid hormones with similar biological actions. The status of vitamin D is most accurately determined by measuring the plasma levels of 25-hydroxyvitamin D [25(OH) D]. The deficiency of 25(OH)D is considered a public health problem and the main cause is the low sun exposure, advanced age and chronic diseases. Patients with chronic kidney disease (CKD) non dialysis dependent show high prevalence of 25(OH)D deficiency. The 25(OH)D serum levels have been described, in many studies, as being inversely associated with total and abdominal adiposity and insulin resistance. The higher risk for CVD related with excess of body fat have been studied in patients with CKD and the high values of HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance), a marker for insulin resistance (RI), are described as metabolic complication strongly associated with excessive body fat. Nevertheless, studies evaluating the 25(OH)D status in patients with CKD non dialysis dependent, and its association with body adiposity and IR are scarce. The present study aims to evaluate the relationship between the levels of 25(OH)D, IR and body fat in patients with CKD non dialysis dependent. This is an observational cross-sectional study including adult patients, clinically stable and with estimated glomerular filtration rate (FGE)&#8804; 60 mL/min. The studied population receives regular care at the Interdisciplinary Center for treatment of CKD. Participants underwent assessment of nutritional status by anthropometry (weight, height, body mass index (BMI), circumferences and skinfolds) and by DXA (Dual-energy X-ray absorptiometry); blood samples were also analysed for creatinine, urea, glucose, albumin, total cholesterol and triglycerides, 25(OH)D, leptin and insulin. Levels of 25(OH)D <20ng/dL were considered deficient. Statistical analyzes were performed using STATA version 10.0 software, StataCorp, CollegeSatation, TX, USA. We evaluated 244 patients (men n= 135; 55.3%) with a mean age of 66.3 13.4 years and eGFR= 29.4 12.7 mL/min. The mean BMI was 26.1 kg/m (23.0 to 30.1) with a high prevalence of overweight/obesity (58%). Total body fat was high in men (total body fat by DXA= 30.2 7.6%) and women (total body fat by DXA= 39.9 6.6%). The median value of 25(OH)D was 28.55 (35.30 to 50.70) ng/dL and HOMA-IR was 1.6 (1.0 to 2.7) and patients with deficiency of 25(OH D n= 51 - 20.5%) had higher total (DXA% and BAI%) and central adiposity (DXA%) and higher levels of leptin. The 25(OH)D showed an inverse correlation with the total and central body fat and leptin, but was not associated with HOMA-IR values. These results allow to conclude that patients with CKD, non dialysis dependent, show deficiency of 25(OH)D and high body adiposity. These two conditions are strongly associated independent of the IR; the high total and central body adiposity is positively related with IR; the 25(OH)H and IR are not associated in this overweight/obese population.

Na população pediátrica tem aumentado a prevalência da Síndrome Metabólica. No Brasil, poucos estudos foram realizados em relação a sua prevalência, critérios de diagnósticos, principalmente no Norte/Nordeste. Apesar de não termos uma definição oficial para a Síndrome Metabólica em adolescentes, utilizamos critérios da NCEP ATP III modificados que consistiram em: Obesidade Abdominal >= 90 percentil, HDL-colesterol <= 40 mg/dl, Triglicerídeo > = 110 mg/dl, Glicemia em Jejum >= 100 mg/dl, Pressão Arterial >= 90 percentil ajustável para idade e gênero. Participaram deste estudo 468 adolescentes sendo 168 (40,2%) do gênero masculino e 280 (59,8%) do gênero feminino de 06 (seis) escolas públicas e particulares, da cidade de São Luís/MA, durante o ano de 2012. A prevalência da Síndrome Metabólica foi de 12,2% sendo 30 pacientes do gênero masculino e 27 do gênero feminino. Houve uma predominância no gênero masculino e a faixa etária mais acometida foi 16-17 anos, seguido da faixa de 13-14 anos. Em relação aos componentes da Síndrome Metabólica, a Hipertensão Arterial foi o componente dominante (100% dos casos), seguida do HDL-colesterol diminuída (94,7%), obesidade (79%), triglicerídeos (71,9%), proteína C reativa média e alto risco em 28,1% dos casos, e glicemia em jejum alterada não foi encontrada em nenhum caso, porém, evidenciamos HOMA-IR alterado em 75,4% dos casos. Apesar de termos apena 01 referência na literatura brasileira na padronização sobre a medida da circunferência abdominal, foi realizado a sua medida na população estudada e a sua relação com a altura. Utilizamos como ponto de corte >= 0,5 para avaliar a adiposidade visceral nos pacientes estudados com Síndrome Metabólica encontramos relação Circunferência Abdominal e Altura aumentada em 66,7% dos casos. Em relação aos antecedentes mórbidos familiares dos adolescentes portadores de Síndrome Metabólica, a prevalência de obesidade foi de 22,8%, seguido de diabetes e hipertensão arterial em 17,5%, diabetes, hipertensão arterial e obesidade foi de 15,8%. / In the pediatric population is increasing the prevalence of Metabolic Syndrome. In Brazil, few studies have been conducted regarding its prevalence, diagnostic criteria, especially in the North / Northeast. Despite not having an official definition for metabolic syndrome in adolescents, we used the NCEP ATP III criteria modified consisting of Abdominal Obesity > = 90 percentile, HDL-cholesterol <= 40 mg / dl, triglycerides> = 110 mg / dl, Fasting glucose > = 100 mg / dl, blood pressure> = 90 percentile for age and gender. 468 adolescents were evaluated and 168 (40.2%) male and 280 (59.8%) females of six (06) public and private schools in the city of São Luis / MA, during the year 2012. The prevalence of metabolic syndrome was 12.2% with 30 male patients and 27 female. There was a male predominance and the most affected age group was 14-15 years, followed by the range of 16-17 years. Regarding the components of the Metabolic Syndrome, hypertension was the dominant component in all cases, then HDL cholesterol decreased (94.7%), obesity (79%), triglycerides (71.9%), medium and high risk C-reactive protein (28.1%), while hyperglicemia was not found in any case, alterede HOMA-IR was found in 75.4% of cases. It was measured the relationship between waist circumference and height in this population with a cutoff size> = 0.5 in order to assess visceral adiposity. In patients with metabolic syndrome it was found a relation RCA increased in 66.7% of adolescents. Regarding family history of patients with metabolic syndrome the prevalence of obesity was around 22.8%, followed by 17.5% Diabetes Hypertension and 15.8% Diabetes, Hypertension and Obesity.

A obesidade e a resistência à insulina induzidas por dieta têm sido associadas ao aumento da morte de neurônios dopaminérgicos e depleção da dopamina (DA) nigroestriatal em modelo animal da Doença de Parkinson (DP), sugerindo uma maior vulnerabilidade dos neurônios dopaminérgicos em resposta a perturbações metabólicas. No entanto, ainda não há evidências consistentes que demonstrem uma associação linear entre a obesidade e a morte de neurônios dopaminérgicos e os mecanismos subjacentes que podem estar contribuindo para o desenvolvimento da DP. Para avaliar se a obesidade promove neurodegeneração dopaminérgica e/ou alterações nos parâmetros relacionados com a progressão da DP, ratos Wistar machos receberam uma dieta padrão ou uma dieta rica em gordura (HFD) durante vinte e cinco semanas e a substantia nigra, estriado e a área tegmental ventral foram isolados e submetidos a análises bioquímicas. Em conformidade com a ingestão calórica, os ratos HFD apresentaram aumento da massa gorda e peso corporal total associados à intolerância à glicose e resistência à insulina A obesidade induzida por dieta diminuiu os níveis de tirosina hidroxilase (TH) indicando perda de neurônios dopaminérgicos e também promoveu alterações no imunoconteúdo de sinaptofisina relacionadas com a inflamação periférica e central indicadas pelo aumento de TNF-α e IL1β bem como estresse oxidativo/nitrosativo com aumento da nitração de tirosina e oxidação de grupos sulfidril. Nenhuma diferença foi detectada para o imunoconteúdo de α-syn e p-Tau entre os grupos. Além disso, níveis reduzidos de TH foram confirmados na análise de imunofluorescência, bem como morte neuronal e ativação de microglia indicados pela diminuição de NeuN e aumento de Iba1 sem haver alterações para GFAP. Adicionalmente, foram identificadas piora da atividade locomotora, mobilidade e evidências apontando para um comportamento do tipo ansiolítico nas tarefas de campo aberto e claro / escuro. Não houve alterações na coordenação motora e memória. Juntos, estes dados sugerem que a obesidade induzida pela dieta hiperlipídica de fato promove a morte de neurônios dopaminérgicos na via nigroestriatal independentemente de α-syn e fosforilação da Tau. O aumento da morte neuronal pode ser atribuído à inflamação cerebral e estresse oxidativo / nitrosativo induzido pela obesidade, o que possivelmente levou às alterações comportamentais observadas neste estudo. / Diet-induced obesity and insulin resistance has been associated to increased dopaminergic neurodegeneration and nigrostriatal dopamine (DA) depletion in animal model of Parkinson’s Disease (PD), suggesting an enhanced vulnerability of dopaminergic neurons in response to metabolic perturbation. However, there is still no consistent evidence demonstrating a linear association between obesity and dopaminergic neurons death and the underlying mechanisms that can be contributing to the development of PD. In order to evaluate whether obesity promotes dopaminergic neurodegeneration and / or changes in parameters related to PD progression, male Wistar rats were fed with standard chow or high-fat diet (HFD) for twenty five weeks and the brain substantia nigra, striatum and ventral tegmental area were isolated before undergoing biochemical analyzes. In accordance with energy intake, the HFD rats showed increased fat mass and total body weight associated to glucose intolerance and insulin resistance. Diet-induced obesity decreases tyrosine hydroxylase (TH) levels indicating dopaminergic neurons loss and also promoted changes in the synaptophysin immunocontent related to peripheral and brain inflammation with increased TNF-α and IL1β, as well oxidative/nitrosative stress with increased tyrosine nitration and oxidation of sulfhydryl groups No difference was detected for α-syn and p-Tau immunocontent between groups. Moreover, decreased levels of TH were confirmed in the immunofluorescence analysis, as well neuronal death and microglia activation with NeuN and Iba1 without changes for GFAP. In addition, impairment of locomotor activity, mobility and evidences pointing for an anxiolytic-like behavior were identified in the open-field and light/dark tasks. There were no changes in the motor coordination and memory. Together, these data suggest that diet-induced obesity indeed promotes dopaminergic neurodegeneration in the nigrostriatal pathway independent of α-syn and phosphorylation of Tau. The increased neuronal death can be attributed to the brain inflammation and oxidative/nitrosative stress induced by obesity, which would likely lead to behavioral changes observed in this study.

O objetivo do presente estudo foi verificar o grau de resistência insulínica (RI) em pacientes infectados com o vírus da hepatite C (VHC) genótipo 1 versus genótipo 3. Foi incluído um total de 44 pacientes com hepatite crônica C, sendo 23 pacientes infectados com genótipo 1 e 21 pacientes infectados com genótipo 3. Nenhum paciente incluído tinha fatores de risco para Síndrome Metabólica e não foram submetidos a tratamento antiviral prévio. Trinta pacientes eram homens (68%). A média de idade em anos na amostra global foi de 47,5±9,1. Quanto ao genótipo do VCH, 23 pacientes (52%) tinham genótipo 1 e 21 (48%) genótipo 3. O grau de esteatose hepática (EH) entre 5% e 66% foi encontrado em 35 dos 44 pacientes. Não houve diferença significativa entre os genótipos 1 e 3 do VHC. Quanto aos níveis de colesterol total, colesterol HDL, colesterol LDL e as transaminases, não houve diferenças significativas entres os genótipos em estudo. A média do Índice de Massa Corporal (IMC) na amostra global foi de 25±1,8. A prevalência de resistência insulínica, medida pelo teste de HOMA (Modelo de avaliação de homeostase), foi verificada em 27 pacientes (61%). A média do HOMA entre os genótipos não atingiu diferença significativa. Fibrose moderada e severa foi encontrada em 14 (38%) dos 37 pacientes com esteatose hepática e em apenas 2 (27%) dos 7 sem esteatose hepática. A correlação entre resistência insulínica e fibrose hepática na população estudada foi estatisticamente significativa (P<0,001). Na análise de nossos dados, portanto, encontramos Resistência Insulínica em 61% dos 44 pacientes com hepatite crônica C sem fatores de risco para Doença Hepática Gordurosa Não Alcoólica (DHGNA). O grau de RI em pacientes, infectados com genótipo 1 versus genótipo 3 do VHC não foi estatisticamente diferente, tanto no que diz respeito à prevalência (65% versus 57%, respectivamente) quanto à magnitude (2,6 verus 2,8, respectivamente). Quanto à relação entre RI e EH nesses pacientes, verificou-se correlação positiva, havendo RI em 68% dos pacientes com EH versus 29% dos sem EH, sem atingir, no entanto, diferença estatisticamente significativa. Ao analisar a relação entre RI e fibrose hepática, houve diferença estatisticamente significativa em nossa casuística, sendo encontrada maior prevalência de fibrose intensa (F2 e F3 na classificação Metavir) nos 27 pacientes com RI em comparação com os 17 pacientes sem RI (56% versus 6%, respectivamente; P<0,01). / The main goal of this research was to verify the insulin resistance (IR) in patients infected with HCV genotype 1 versus genotype 3. A total of 44 patients with chronic hepatitis C were included in the study, 23 patients infected with genotype 1 and 21 patients infected with genotype 3. None of the patients had any risk for the Metabolic Syndrome and had not been submitted to any antiviral therapy before. 30 patients were males (68%). The age average was 47, 5 ± 9,1. About the VHC genotype, 23 (52%) had the genotype 1 and 21 (48%) had genotype 3. Liver steatosis grade (LS) was found in the range of 5% and 66% in 35 patients. There was no significant difference between the genotypes. About the total cholesterol levels, HDL-C and LDL-C, as well as the serum transaminases, there was no significant difference between the genotypes. The average of the body mass was 25 ± 1,8. The prevalence of insulin resistance (IR), measured by HOMA-IR test was verified in 27 patients (61%). The average of the HOMA-IR test between the genotypes was not statistically significant. Moderate and severe liver fibrosis was found in 14 patients (38%) out of the 37 patients with liver steatosis and only in 2 patients (29%) out of the 7 patients without steatosis. The relationship between insulin resistance and liver fibrosis in our sample was statistically significant (p<0,001). Analyzing our data, we found insulin resistance in 61% out of 44 patients with chronic hepatitis C without risks factors for non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). The amount of the insulin resistance between patients infected with genotype 1 versus genotype 3 of HCV was not statistically different both in the prevalence (65% versus 57% respectively) and in the magnitude (2,6 versus 2,8, respectively). About the relationship between IR and LS in our patients, there was a positive relationship, with IR in 68% of the patients with LS versus 29% of the patients without LS, but without a statistically significant difference. However, the relationship between IR and hepatic fibrosis showed a statistically significant difference, with a greater prevalence of intense fibrosis (F2 and F3 in METAVIR classification) in the 27 patients with IR compared to the 17 patients without IR (56% versus 6%, respectively - p< 0,01).

Introdução. O hormônio tireoidiano na sua forma ativa (T3) possui um importante papel no crescimento, desenvolvimento e no metabolismo dos organismos complexos. A iodotironina desiodase tipo 2 (D2) é uma selenoenzima responsável pela ativação do T3. O polimorfismo de troca única (SNP) Tre92Ala (rs225014) no gene que codifica a D2 foi associado com resistência à insulina em algumas populações; porém, estudos funcionais ex vivo indicaram que esse polimorfismo não seria o fator causal para o desenvolvimento de resistência à insulina. Objetivos. Identificar outras alterações no gene da D2 que pudessem contribuir para o desenvolvimento de resistência à insulina em pacientes com diabetes mellitus tipo 2 (DM2) na presença ou não do polimorfismo rs225014 (Tre92Ala). Material e Métodos. A busca por SNPs que pudessem estar associadas com resistência à insulina foi realizada através do sequenciamento automático do gene DIO2 em 12 pacientes com DM2 apresentando diferentes graus de resistência à insulina e 2 indivíduos não-diabéticos. Variantes potencialmente informativas foram estudadas em 1077 pacientes com DM2 e 516 indivíduos nãodiabéticos. Além disso, foi verificado se os SNPs informativos encontravam-se em desequilíbrio de ligação e se a estrutura predita do mRNA estaria alterada nas variantes selvagens e polimórficas da D2. Resultados. Durante a varredura no gene DIO2 foram identificados 5 polimorfismos candidatos: rs199598135, rs12885300, rs225014, rs225015 e rs225017. Entre estes, verificou-se que a frequência do genótipo TT do rs225017 era mais elevada naqueles pacientes com índices de HOMA-IR mais altos do que naqueles com índices de HOMA-IR baixo. A partir desses dados, foi realizado um estudo de associação entre a presença desse polimorfismo e o desenvolvimento de resistência à insulina e desenvolvimento de DM2. Pacientes com DM2 que eram 10 homozigotos para o alelo polimórfico (T/T) apresentaram um nível mais elevado de insulina plasmática em jejum (15,7 vs. 10,6; P=0.005) e índices de HOMA-IR (5,20 vs. 3,50; P=0,005) quando comparados com pacientes portadores do alelo A. O genótipo TT foi associado com aumento dos níveis de insulina e índice de HOMA-IR de forma independente e em combinação com o genótipo Ala92Ala (rs225014) (P=0,001 e P=0,010; respectivamente). No estudo de caso-controle, não foi verificada uma associação entre a presença do genótipo TT (rs225017) e o desenvolvimento de DM2 (OR ajustada = 1,15, IC 95% 0,86 – 1,55, P=0,354). No entanto, a presença combinada deste genótipo com o genótipo Ala92Ala (rs225014) foi associada a um maior risco de desenvolvimento de DM2 (OR ajustada = 1,70, IC 95% 1,11-2,61; P=0,015) do que somente na presença do genótipo Ala92Ala (OR ajustada = 1,59, IC 95% 1,10 – 2,31; P=0,010). Estudos adicionais demonstraram que os polimorfismos rs225017 e rs225014 estão em um forte desequilíbrio de ligação. A análise da estrutura secundária predita do mRNA da DIO2 sugere uma interação entre os polimorfismos rs225017 e rs225014. Conclusões. Pacientes com DM2 homozigotos para o genótipo T/T do polimorfismo rs225017 apresentaram níveis mais severos de resistência à insulina. Essa associação foi mais acentuada na presença do polimorfismo rs225014, sugerindo uma interação entre estes polimorfismos na modulação da resistência à insulina.

A resistência encefálica à insulina tem sido implicada na etiologia de doenças neurodegenerativas já que, em indivíduos com diabete melittus, o risco de desenvolver Doença de Alzheimer e outras demências quase duplica. O objetivo geral do presente trabalho é avaliar os efeitos da resistência à insulina em parâmetros metabólicos e na expressão gênica e proteica de proteínas neurais envolvidas nos processos de sinalização da insulina em um modelo experimental de resistência à insulina em ratos submetidos a uma dieta hiperpalatável. O presente trabalho mostrou que há interação entre os genes envolvidos na via de sinalização da insulina e de resistência à insulina com fatores ambientais, neste caso, a dieta. O perfil lipídico e a tolerância à glicose nos animais submetidos à dieta hiperpalatável foi avaliado e intolerância à glicose foi desenvolvida. Os genes envolvidos na via de sinalização da insulina avaliados no córtex se mostraram menos expressos no grupo de ratos submetidos à dieta hiperpalatável, resistentes à insulina (IR), quando comparados ao grupo controle. Acreditamos que estes resultados sugerem uma menor proteção durante uma fase de privação de glicose devido à resistência à insulina. No hipocampo, observamos um aumento geral nos níveis de mRNA, especialmente os níveis dos genes Pi3kr1, Creb1 e Camk2a, o que pode estar associados a um efeito compensatório da sinalização prejudicada da insulina na estrutura.Um aumento dos níveis de CREB nesta estrutura parece ser essencial para a manutenção dos níveis normais de mRNA das outras moléculas envolvidas na via de sinalização da insulina a fim de evitar lesões graves no hipocampo. A influência do estado de resistência à insulina aumentou apenas a expressão de Grin2B no hipocampo de ratos IR. No córtex observamos os níveis mais baixos de mRNA em Grin1, Grin2A e Grin3A no grupo IR. Também foi investigado se as proteínas 14-3-3 não seriam o ponto chave desta diversidade, já que estão diretamente relacionadas com a via de sinalização da insulina no cérebro e desempenham um papel chave na fosforilação e interação com IRS-1 e IRS-2, com GSK3 e com PI3K. Demonstramos que isoformas 14-3-3 são diferencialmente expressas no SNC de ratos com a resistência à insulina. Os níveis de mRNA de 14-3-3 isoforma η demonstrou ser significativamente menor no córtex grupo IR. O nível de proteína 14-3-3 θ foi significativamente maior no grupo de hipocampo de IR, estas mudanças são devido a uma resposta na tentativa de proteger o hipocampo, aumentando os níveis de mRNA de 14-3-3 θ e seu efeito protetor. Uma alteração da via insulina/IR/IRS/PI3K/AKT/FOXO1-CREB está presente na maioria dos pacientes com a síndrome metabólica, mas também pode haver o envolvimento da via IGF/PI3K/CAMK2/CREB. O nosso estudo mostra alterações nestas duas vias, no hipocampo e no córtex respectivamente. Estas hipóteses devem ser confirmadas por estudos bioquímicos e/ou histológicos em futuras investigações para saber se todas essas alterações moleculares podem ser traduzidas em ganho ou perda de função normal das proteínas envolvidas. Há que se investigar também o papel da família de proteínas 14-3-3 como possível alvo terapêutico, bem como a interação destas vias de sinalização com os receptores N-Metil-D- Aspartato e as implicações na memória e plasticidade sináptica de pacientes com doenças neurológicas como a Doença de Alzheimer. / Brain insulin resistance has been implicated in the etiology of neurodegenerative diseases since in individuals with diabetes mellitus, the risk of developing Alzheimer Disease and other dementias nearly doubles. The overall objective of this study is to evaluate the effects of insulin resistance in metabolic parameters, gene and protein expression of neural proteins involved in insulin signaling processes in an experimental model. This work shows interaction between genes involved in the signaling pathway of insulin and insulin resistance with environmental factors resulting in changes in mRNA levels, in the amount of protein in the central nervous system (CNS) and in the development of obesity and insulin resistance. The lipid profile and glucose tolerance test in animals subjected to the palatable diet was evaluated and shows development of glucose intolerance. Determination of expression of some genes directly or indirectly involved in insulin signaling route was evaluated. In general, almost all the genes were less expressed in the group of rats subjected to highly palatable, insulin resistant (IR) diet compared to the control group in the cortex. These results suggest that this brain structure is less protected during a period of deprivation of glucose due to insulin resistance. In the hippocampus, general increases in mRNA levels were observed, particularly the levels of Pi3kr1, CREB1 and CAMK2A genes. These results may be associated with a compensatory effect of the impaired insulin signaling in structure and increased levels of CREB appears to be essential for the maintenance of normal levels of all other molecules involved in the insulin signaling pathway to avoid serious damage to the hippocampus. The influence of the state of insulin resistance in synaptic plasticity and neuronal survival was also evaluated and only the expression of Grin2B was increased in the hippocampus of rats IR. In the cortex we observed lower levels of mRNA in Grin1, Grin2A and Grin3A in IR group. We decided to investigate if the 14-3-3 proteins were not the key point of this diversity since they are directly related to the insulin signaling pathway in the brain and play a key role in the phosphorylation and interacts with IRS-1 and IRS- 2 with GSK3 and PI3K. 14-3-3 isoforms are differentially expressed in the CNS of rats with insulin resistance. mRNA levels of 14-3-3 η isoform shown to be significantly lower in the IR group in cortex. The level of 14-3-3 θ was significantly higher in the hippocampus of IR. We believe that these changes are due to an attempt to protect the hippocampus by increasing mRNA levels of 14-3-3 θ and its protective effect. Taking all together, alterated signaling in the insulin/IR/IRS/PI3K/AKT/FOXO1-CREB pathway is present in most patients with metabolic syndrome. It also may involve IGF/PI3K/CAMK2/CREB pathway. Our study shows changes in both pathways, in the hippocampus and cortex, respectively. This hypothesis should be confirmed by biochemical and/or histological investigations in future studies to see if all these molecular changes can be translated into a gain or loss of normal function of proteins involved. An investigation of the role of 14-3-3 family should be made to evaluate them as a possible therapeutic target, as well as the interaction with these signaling pathways and whith N-Metil-D-Aspartate receptors, and implications in memory, synaptic plasticity and neurological diseases like patients with Alzheimer Disease.

Os hormônios tireoideanos têm importante papel na manutenção da homeostase metabólica, exercendo efeitos sobre o metabolismo glicêmico em diferentes níveis. Alterações nos níveis de hormônios tireoideanos, como ocorrem no hipertireoidismo e no hipotireoidismo, estão associados a aumento da resistência à insulina. A captação de glicose mediada pela insulina no músculo esquelético e no tecido adiposo, um dos fatores determinantes da homeostase glicêmica, é dependente da expressão do transportador de glicose tipo 4 (GLUT-4) na membrana celular destes tecidos. Visto que o gene do GLUT-4 é induzido pelos hormônios tireoideanos, alterações na concentração de triiodotironina (T3) tecidual podem explicar a associação entre alterações nos níveis de hormônios tireoideanos e resistência à insulina. No músculo esquelético a ativação do pro-hormônio tiroxina (T4) ao hormônio ativo T3 é regulada através da atividade da enzima desiodase tipo 2 (D2). Estudos em modelos animais nocaute para o gene da enzima D2 (D2K0) demonstraram resistência à insulina aumentada nestes animais. Em humanos, um polimorfismo da D2, no qual uma treonina (Thr) é trocada por uma alanina no codon 92 (D2 Thr92Ala), foi associado a redução da atividade da D2 em tecidos periféricos e maior resistência à insulina em pacientes com e sem diabetes mellitus tipo 2 (DM2). A associação entre o polimorfismo Thr92Ala da D2 e aumento de risco para DM2 não foi demonstrada nos estudos que avaliaram esta questão. Entretanto, visto que DM2 é uma doença poligênica e que os marcadores genéticos para esta doença tem tamanho de efeito pequeno, deve-se considerar falta de poder estatístico como uma possibilidade para explicar os resultados negativos. No primeiro artigo original que compõe esta Tese o objetivo foi avaliar se o polimorfismo Thr92Ala da D2 está associado com aumento de risco para DM2. Para tanto, planejou-se um estudo de caso-controle seguido de uma revisão sistemática e meta-análise da literatura. No estudo de caso-controle, foram incluídos 1057 pacientes com DM2 e 516 indivíduos controles saudáveis. A prevalência do genótipo Ala92Ala da D2 foi de 16,4% no grupo DM2 e 12,0% no grupo controle (p=0,03), resultando em uma razão de chances (RC) de 1,41 (IC95% 1,03-1,94, p=0,03). No mesmo trabalho realizou-se uma revisão sistemática com meta-análise de estudos observacionais que avaliaram a associação entre o genótipo Ala92Ala da D2 e DM2, sendo incluídos 4 estudos. A meta-análise dos 4 estudos, incluindo dados de um total de 11.033 pacientes, identificou uma RC 1,18 (IC95% 1,03-1,35, p=0,02) para a associação do genótipo Ala92Ala da D2 e DM2. Portanto, os resultados do estudo de caso-controle e da meta-análise demonstraram que o genótipo Ala92Ala da D2 está associado a aumento de risco para DM2 na população geral. A gestação caracteriza-se por uma série de alterações hormonais. Com respeito aos hormônios tireoideanos, há um aumento na produção e metabolização do T4. No metabolismo glicêmico, especialmente no terceiro trimestre, há um estado de resistência à insulina, induzido pela secreção de uma série de hormônios contra-reguladores da insulina pela placenta. A placenta também regula a transferência dos hormônios tireoideanos da mãe para o feto através da expressão das enzimas D2 e desiodase tipo 3 (D3). Portanto, em um contexto de resistência à insulina e de aumento de demanda pela produção de T4, um polimorfismo que está associado a redução da atividade da D2 em tecidos periféricos e maior resistência à insulina, pode associar-se a pior controle glicêmico durante a gestação. Portanto, o objetivo do segundo artigo original que compõe esta Tese foi de avaliar a associação entre o genótipo Ala92Ala da D2 e o controle glicêmico em gestantes. Neste estudo foram incluídas 110 gestantes (19 Ala92Ala e 91 Thr92Ala-Thr92Thr), que foram acompanhadas até o parto. Não foram identificadas diferenças no controle glicêmico ao longo da gestação, no peso neonatal ou em desfechos obstétricos entre os dois grupos. Em 30 amostras de placentas obtidas no momento do parto, realizou-se ensaios para avaliar a expressão da enzima D2. A atividade placentária da D2 das pacientes Ala92Ala foi 82% menor que nos demais genótipos (p<0,001). Pelas potenciais implicações terapêuticas no futuro, o entendimento dos mecanismos que explicam a associação entre redução na atividade da D2 e resistência à insulina e aumento do risco de DM2 são de especial interesse.

Os lipídeos da dieta desempenham um importante papel na obesidade, e a ingesta excessiva está relacionada com problemas de saúde. A presença crônica de ácidos graxos saturados na dieta pode induzir um estado de inflamação sistêmica de baixo grau, característica da obesidade, do diabetes e das doenças cardiovasculares. A HSP70 é um regulador chave da inflamação (atuando como uma molécula anti-inflamatória) e da sensibilidade à insulina. Interessantemente, alguns nutrientes, tais como a glutamina e a alanilglutamina, podem potenciar a expressão de HSP70. Assim, a suplementação de aminoácidos poderia ser uma estratégia útil para aumentar a expressão de HSP70, diminuir a inflamação e melhorar a sensibilidade à insulina. Este trabalho teve como objetivos investigar os efeitos de longo prazo da suplementação com glutamina e alanil-glutamina em camundongos B6129SF2J alimentados com uma dieta rica em lipídeos (HFD), sobre a sensibilidade à insulina, estresse oxidativo, metabolismo e expressão de HSP70, bem como comparar a resposta metabólica de camundongos das linhagens B6129SF2-J e C57BL/6J recebendo HFD. Camundongos B6129SF2-J foram alimentados com uma dieta padrão com baixo teor de gordura (PAD) ou HFD durante 20 semanas. Na 21a semana, camundongos do grupo HFD foram alocados em cinco grupos e receberam suplmentação por 8 semanas adicionais: grupo HFD controle (HFD-Con), grupo HFD + dipeptideo alanil-glutamina (HFD-Dip), grupo HFD + alanina (HFD-Ala), grupo HFD + glutamina (HFD-Gln) e grupo HFD alanina + glutamina (nas suas formas livres) (HFD-Ala + Gln). Em adição, camundongos C57BL/6J foram alimentados com PAD ou HFD durante 16 semanas. A administração de HFD induziu um aumento de peso corporal, gordura corporal total, glicose em jejum e colesterol total em comparação com o grupo PAD. A suplementação de aminoácidos não induziu quaisquer alterações nestes parâmetros. Dados de teste de tolerância à insulina (ITT), indicam resistência à insulina em todos os grupos HFD, no entanto, a suplementação de aminoácidos não melhorou a sensibilidade à insulina. Não houve diferença significativa na expressão das proteínas IR, Akt e TLR4. Notavelmente, a expressão de HSP70 total (HSP72 + Hsp73) no fígado foi acentuadamente maior no grupo HFD-Con em comparação com o grupo PAD. Em conclusão, a suplementação com glutamina e dipeptideo alanil-glutamina não reverteu as alterações metabólicas induzidas por administração prévia de HFD. Aparentemente, ao contrário dos camundongos C57BL/6J, que são geneticamente predispostos para se tornarem obesos e desenvolverem hiperglicemia frente a HFD, camundongos B6129SF2-J são mais resistentes aos efeitos nocivos de HFD, por meio de um mecanismo que pode incluir a adaptação intestinal, por reduzida absorção de nutrientes, incluindo aminoácidos, o que pode explicar parcialmente nossos resultados. / Dietary fat plays a major role in obesity and great intake is linked with the development of health problems, and the chronic presence of saturated fatty acids on the diet can induce a state of low-grade inflammation which is a hallmark in obesity, diabetes and cardiovascular diseases. Heat shock protein 70 is a key regulator of inflammation (by acting as an anti-inflammatory molecule) and insulin sensitivity. Interestingly, some nutrients, such as glutamine and alanyl-glutamine were shown to potentiate the expression of HSP70. Thus, amino acid supplementation may be a useful tool to enhance HSP70 expression, decrease inflammation and improve insulin sensitivity. In this work we aimed to investigate the effects of long term glutamine and alanylglutamine supplementation on High-Fat Diet-Fed B6129SF2-J mice over the insulin sensitivity response and signaling, oxidative stress markers, metabolism and HSP70 expression, and to compare B6129SF2-J and C57BL/6J in terms of high-fat diet (HFD) metabolic response. B6129SF2-J mice were fed in a standard low-fat diet (STA) or a HFD for 20 weeks. On the 21th week, mice from the HFD group were allocated in five groups and supplemented for additional 8 weeks with different amino acids: HFD control group (HFD-Con), HFD + dipeptide l-alanil-l-glutamine group (HFD-Dip), HFD + alanine group (HFD-Ala), HFD + glutamine group (HFD-Gln) and the HFD alanine + glutamine (in their free forms) group (HFD-Ala+Gln). In addiction, C57BL/6J mice were fed in a standard low-fat diet (STA) or a HFD for 16 weeks. HFD induced higher body weight, fat pad, fasted glucose and total cholesterol in comparison with the STA group. Amino acid supplementation did not induce any modifications in these parameters. ITT data indicates insulin resistance in all HFD groups, however, amino acid supplementation did not improve insulin sensitivity. There was no significant difference in protein content of IR, Akt and TLR4 expression. Notably, total HSP70 (HSP72+HSP73) protein contents in liver is markedly increased in HFD-Con group compared with STA group. In conclusion, glutamine and dipeptide alanyl-glutamine supplementation fails to improve metabolic changes induced by prior long term High-Fat Diet. Apparently, unlike the C57BL/6J mice, that are genetically predisposed to become overweight and develop hyperglycemia if raised on a HFD, B6129SF2-J mice are more resistant to the harmful effects of HFD through a mechanism that may include gut adaptation, reducing nutrients absorption, including amino acids, which may explain the lack of improvements in our intervention.

Introdução: A obesidade infanto-juvenil é um problema de saúde pública, com alta endemia e prevalência crescente no mundo todo. É uma doença associada a significativos problemas de saúde na população pediátrica, que afeta principalmente os sistemas cardiovascular e o endócrino, com risco elevado de desenvolvimento de diabetes mellitus tipo 2, hipertensão arterial, aterosclerose e dislipidemias. Objetivo: Investigar a relação entre os níveis séricos de leptina, a taxa metabólica basal e a resistência insulínica com o escore Z do índice de massa corporal de crianças púberes com obesidade. Métodos: Trata-se de um estudo transversal, realizado com 37 crianças obesas púberes de 7 a 12 anos de idade, atendidas pela primeira vez no Ambulatório de Obesidade Infantil, entre junho/2013 a abril/2014. Os participantes foram submetidos à avaliação antropométrica, aferição da pressão arterial, auto-classificação da maturação sexual, testes laboratoriais e bioimpedância. Resultados: O peso, o índice de massa corporal e a leptina diferiram de modo significativo entre os grupos (grupo 1 indivíduos com obesidade (2 <zIMC 3), e grupo 2 indivíduos com obesidade grave (zIMC>3)), bem como a porcentagem da massa gorda e a taxa metabólica basal. As crianças desse estudo, independente do grau de obesidade, apresentaram níveis elevados de insulina (70,3%), Homeostasis model assessment >3,16 (73%), níveis baixos de colesterol de lipoproteína de alta densidade (67,6%) e circunferência abdominal acima p90 (89,18%). Em relação às variáveis analisadas, observa-se que não houve diferença significativa entre os grupos. Conclusão: A obesidade infanto-juvenil já é um sinal de risco aumentado para o desenvolvimento de diabetes mellitus. Neste estudo, o índice de massa corporal e a circunferência abdominal, já se mostraram preditores de risco para alterações metabólicas, sendo instrumentos de fácil acesso e baixo custo. / Introduction: Childhood and adolescent obesity is a public health problem that presents high endemic and growing prevalence worldwide. It is a disease associated with important health problems in the population of children, that affects mainly the cardiovascular and endocrine systems, with high risck of developing type 2 diabetes mellitus, arterial hypertension, atherosclerosis and dyslipidemia. Objective: This study aims to investigate the relationship between the serum levels of leptin, the basal metabolic rate and the insulin resistance, with the Z score of the body mass index of children with obesity. Methods: This is a transversal study and 37 obese children, aged between 7 to 12 years old, were treated for the first time in the outpatient care unit specialized in childhood obesity, from June/2013 to April/2014. The participants were submitted to anthropometric evaluation, blood pressure measurement, selfclassification of sexual maturity, laboratory tests and bioimpedance. Results: Weight, body mass index and leptin differed significantly between the groups (Group 1 - individuals as obese (2 <zBMI 3), and group 2 - individuals with severe obesity (zBMI> 3)), as well as body fat percentage and the basal metabolic rate. The children of this study presented high levels of insulin (70.3%), Homeostasis model assessment >3.16 (73%), low levels of high density lipoprotein cholesterol (67.6%) and abdominal circumference above p90 (89.18%), regardless of their obesity classification. Concerning the variables analyzed, there were no significantly differences between the groups. Conclusion: Childhood and adolescent obesity already is an element that indicates a higher risk for the development of diabetes mellitus. In this study, the body mass index and the abdominal circumference have proven predictors of risk to develop metabolic alterations, being instruments easy to access and low cost.