Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Several pathophysiological mechanisms are associated with type 2 diabetes mellitus (type 2 DM), such as glucotoxicity, insulin resistance, inflammation, oxidative stress and endothelial dysfunction, which can result in DNA strand breakage and changes in the nitrogenous bases. In this manner, DNA damage biomarkers may be useful in elucidating the pathophysiology of diabetes, as well as serving as an alternative to better evaluate its chronic complications. However, a great number of pathophysiological mechanisms related to increased DNA damage in diabetes need to be clarified. Thus, the objective of this study was to evaluate DNA damage in type 2 diabetes and its association with inflammation, oxidative stress, endothelial dysfunction, resistance towards insulin and the occurrence of chronic microvascular complications. The DNA damage was evaluated through the comet assay and the levels of 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) urinary, the inflammatory process through the serum levels of interleukin (IL) 1, 6 and 10 and the alpha tumor necrosis factor (TNF-α), protein oxidation through plasma levels of advanced oxidation protein products (AOPPs), endothelial dysfunction by serum levels of NOx (nitrite/nitrate) and urinary albumin and insulin resistance through the index HOMA-IR. The present study was carried out in two phases. In the first phase, 32 patients with type 2 DM and 30 healthy individuals (control) were investigated. In the second phase, 54 patients with type 2 DM and 22 healthy individuals (control) were recruited from the University Hospital of Santa Maria (HUSM). This study found that patients with type 2 diabetes showed increased DNA fragmentation, assessed by comet assay, and increased oxidative DNA damage, assessed by 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OhdG) urinary levels, compared to healthy control subjects. Additionally, increased DNA damage was observed in the type 2 DM group with inadequate glycemic control. When the areas obtained under the ROC curve were analyzed, 8-OHdG urinary presented higher diagnostic ability in identifying microvascular chronic complications compared with urinary albumin in the type 2 DM group. Furthermore, it was demonstrated that type 2 diabetic patients with microvascular complications had higher levels of oxidative DNA damage compared to patients without such complications. Interestingly enough, it was observed that type 2 diabetic patients with increased DNA damage had higher levels of proinflammatory cytokines such as IL-1, IL-6 and TNF-α, and a decrease in IL-10 levels, which is considered an anti-inflammatory cytokine. An association between increased DNA damage in type 2 diabetes and the index HOMA-IR, AOPPs levels and NOx levels and urinary albumin was also verified. Patients with type 2 diabetes exhibited factors that can directly contribute to the increase of DNA damage, such as insulin resistance, inflammation, endothelial dysfunction and increased generation of reactive species. / Diversos mecanismos fisiopatológicos estão associados ao Diabetes Mellitus (DM) tipo 2, como glicotoxicidade, resistência à insulina, inflamação, estresse oxidativo e disfunção endotelial, podendo resultar em quebras nos filamentos de DNA e modificações nas bases nitrogenadas. Desta maneira, biomarcadores de dano ao DNA podem ser úteis na elucidação da fisiopatologia do DM, bem como uma alternativa para a melhor avaliação de suas complicações crônicas. No entanto, muitos destes mecanismos fisiopatológicos relacionados ao aumento do dano ao DNA no diabetes precisam ser esclarecidos. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o dano ao DNA no DM tipo 2 e sua associação com inflamação, oxidação proteica, disfunção endotelial, resistência à insulina e à ocorrência de complicações crônicas microvasculares. O dano ao DNA foi avaliado através do ensaio cometa e dos níveis de 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG) urinário, o processo inflamatório através dos níveis séricos das interleucinas (IL) 1, 6 e 10 e do fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) , a oxidação proteica através dos níveis plasmáticos dos produtos proteicos de oxidação avançada (AOPPs), a disfunção endotelial através dos níveis séricos de NOx (nitrito/nitrato) e albumina urinária e a resistência insulínica através do índice HOMA-IR. O presente estudo foi conduzido em duas fases. Na primeira fase 32 pacientes com DM tipo 2 e 30 controles saudáveis foram investigados. Na segunda fase 54 pacientes com DM tipo 2 e 22 indivíduos controle foram recrutados no Hospital Universitário de Santa Maria (HUSM). Neste estudo, foi verificado que os pacientes com DM tipo 2 apresentaram aumento na fragmentação do DNA, avaliado pelo ensaio cometa, e um maior dano oxidativo ao DNA, avaliado pelos níveis urinários de 8-OHdG, comparados com indivíduos controles saudáveis. Também foi verificado no grupo DM tipo 2 com controle glicêmico inadequado um maior dano ao DNA. Quando foram analisadas as áreas sob a curva ROC obtidas, verificamos que o 8-OHdG urinário apresentou uma maior capacidade diagnóstica em identificar as complicações crônicas microvasculares, quando comparada com a albumina urinária no grupo DM tipo 2. Além disso, foi demonstrado que os pacientes diabéticos tipo 2 com complicações microvasculares apresentaram maiores níveis de dano oxidativo ao DNA, comparado aos pacientes que não apresentavam estas complicações. Interessantemente, foi observado que os pacientes DM tipo 2 com maior dano ao DNA apresentaram maiores níveis de citocinas pró-inflamatórias, como IL-1, IL-6 e TNF-α, além de um decréscimo nos níveis de IL-10, considerada um citocina anti-inflamatória. Também foi verificada uma associação entre o aumento do dano ao DNA no DM tipo 2 e o índice HOMA-IR, os níveis de AOPPs e os níveis de NOx e albumina urinária. Desta forma, nós especulamos que os pacientes com DM tipo 2 apresentaram uma cascata de eventos como, resistência à insulina, processo inflamatório, disfunção endotelial e aumento da geração de espécies reativas, fatores que podem contribuir diretamente para o aumento do dano ao DNA.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3421 |
| Date | 15 March 2016 |
| Creators | Tatsch, Etiane |
| Contributors | Moresco, Rafael Noal, Vaucher, Rodrigo de Almeida, Garcia, Solange Cristina, Thiesen, Flavia Valladão, Beck, Maristela de Oliveira, Bauermann, Liliane de Freitas |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, UFSM, BR, Farmacologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 201000000000, 400, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 500, 7a69f2ef-75ae-4e01-b1d1-8295e8c94f97, a94375b2-3e5a-4ea3-ab83-c37d9e4a2b3e, 4bd5d83e-fd78-4cce-9f8a-c0fa7d5bb818, 08641410-3b67-4735-9a1f-8563f344fcd6, 99a3edf0-35a7-44ad-8110-3cd6fc765716, 19a9e8d7-edd7-4c4d-aee9-66b522d9b20b, 2692a8bc-fe74-4278-b83e-83c3d8a4024d |
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