Diabetes Mellitus gestacional: perfil epidemiológico de maternidade de alto risco / Gestational Diabetes Mellitus: epidemiological profile of high- risk maternity / Diabetes Mellitus gestacional: perfil epidemiológico de una maternidad de alto riesgo

O Diabetes Mellitus Gestacional é definido como doença que se caracteriza pelos altos níveis de glicemia sanguínea, diagnosticada durante a gestação. Este adoecimento pode acarretar várias complicações maternas e fetais, muitas vezes, necessitando de internamento precoce e cuidados avançados. Objetivou-se caracterizar o perfil epidemiológico de gestantes com diabetes mellitus gestacionais atendidas em serviço de referência. Trata-se de estudo descritivo, documental, retrospectivo, de caráter quantitativo, realizado com gestantes atendidas na maternidade do Hospital Regional do Sudoeste ­ PR, Francisco Beltrão. A amostra foi constituída por 216 gestantes, cujos dados foram coletados dos prontuários das pacientes. Incluíram-se as gestantes atendidas e diagnosticadas com diabetes mellitus gestacional no período de 2020 e com pelo menos um exame de glicose em jejum ou um teste de tolerância oral à glicose para comprovação diagnóstica. Foram exclusas as gestantes dos anos de 2019 e 2021 e oito transferências. A amostra teve maior porcentual do Diabetes mellitus gestacional (90,7%), com prevalência na raça branca (69,9%), faixa etária de 15- 35 anos (68,5%). Ademais,65,7% realizaram controle com dieta e 32,4 % necessitaram realizar o uso de insulina e 51,9%delas eram obesas. A presente pesquisateve considerável relevância, pois permitiu obter perfil epidemiológico de gestantes diagnosticadas com diabetes mellitus, trazendo benefícios, como identificação precocemente da doença, de modo a evitar complicações para gestantes e bebês. PALAVRAS-CHAVE: Gestacional; Diabetes; Prevalência; Maternidade.

Gestational Diabetes Mellitus is defined as a disease characterized by high levels of blood glucose, which is diagnosed for the first time during pregnancy. It can cause several maternal and fetal complications, often requiring early hospitalization and advanced care. The aim of thestudy was to characterize the epidemiological profile of pregnant women with gestational diabetes mellitus seen at a reference service. This is a descriptive, documentary, retrospective, quantitative study, carried out with pregnant women attended at the maternity hospital of the Hospital Regional do Sudoeste - PR in the city of Francisco Beltrão. The sample consisted of216 pregnant women, and data were collected from the patients' medical records. The study included all pregnant women who were attended and diagnosed with GDM in the period described, and who had at least one fasting glucose test or an oral glucose tolerance test for diagnostic confirmation. All pregnant women from the year 2019 and 2021 were excluded fromthe study. The sample had a higher percentage of GDM 90.7% according to race 69.9% werewhite, aged 15-35 years 68 , 5%, while 65.7% performed control with diet and 32.4% neededto use insulin and 51.9% of them were obese. This research had great results because it had an epidemiological profile of pregnant women diagnosed with Diabetes Mellitus, bringing benefitsand thus being able to identify gestational Diabetes mellitus early, aiming to avoid complications for the pregnant woman and the baby.

La diabetes mellitus gestacional se define como una enfermedad caracterizada por niveles elevados de glucosa en sangre, diagnosticada durante el embarazo. Esta enfermedad puede dar lugar a varias complicaciones maternas y fetales, que a menudo requieren una hospitalización temprana y cuidados avanzados. El objetivo es caracterizar el perfil epidemiológico de las gestantes con diabetes mellitus atendidas en el servicio de referencia. Se trata de un estudio descriptivo, documental, retrospectivo, de carácter cuantitativo, realizado con gestantes atendidas en la maternidad del Hospital Regional del Sudoeste - PR, Francisco Beltrão. La muestra estaba formada por 216 mujeres embarazadas, cuyos datos se recogieron de las historias clínicas de las pacientes. Se incluyeron las mujeres embarazadas atendidas y diagnosticadas de diabetes mellitus gestacional en el periodo 2020 y con al menos una prueba de glucosa en ayunas o una prueba de tolerancia oral a la glucosa para su diagnóstico. Se excluyeron las embarazadas de los años 2019 y 2021 y ocho traslados. La muestra tuvo un mayor porcentaje de Diabetes mellitus gestacional (90,7%), con prevalencia en la raza blanca (69,9%), grupo de edad 15-35 años (68,5%). Además, el 65,7% se controlaba con la dieta y el 32,4% necesitaba utilizar insulina y el 51,9% era obeso. La presente investigación tiene una relevancia considerable, ya que permite obtener el perfil epidemiológico de las gestantes diagnosticadas con diabetes mellitus, lo que conlleva beneficios, como la identificación precoz de la enfermedad, a fin de evitar complicaciones para las gestantes y los bebés.

Insulina modula migração celular e a secreção de citocinas na vigência da infecção pulmonar por Paracoccidioides brasiliensis em camundongos diabéticos e não-diabéticos / Insulin modulates cell migration and cytokines secretion during pulmonary infection caused by Paracoccidioides brasiliensis in diabetic and non-diabetic mice

Diabetes mellitus (DM) compreende um conjunto de doenças metabólicas de grande importância e incidência mundial. Nele, o DM do tipo 1 é caracterizado pela destruição de células pancreáticas produtoras de insulina, e dentre seus sintomas, a disfunção imunológica relacionada à falta de insulina foi observada por diversos estudos, descrevendo pacientes diabéticos como mais susceptíveis a infecções e complicações decorrentes destas. Paracoccidioidomicose (PCM) é uma enfermidade sistêmica causada por fungos da espécie Paracoccidioides sp., bastante importante no Brasil e endêmica em toda a América Latina. Este trabalho utiliza um modelo de carência relativa de insulina (DM experimental) para estudar a intervenção da insulina em um modelo de micose pulmonar causada por P. brasiliensis, analisando o processo de migração celular (expressão de moléculas de adesão por imunohistoquímica e fenótipo dos leucócitos do pulmão por citometria de fluxo), os mecanismos moleculares (produção/liberação de citocinas por cytometric bead array), intracelulares (vias de sinalização por Western blot), e a atividade fagocítica e microbicida dos macrófagos alveolares. Em resultados observamos que, comparados aos não-diabéticos, camundongos tornados diabéticos apresentam maior susceptibilidade evidenciada por menor atividade fagocítica e reduzidas secreções de interferon-γ e de interleucina-12 na fase inicial da inflamação, que leva a uma resposta menos efetiva com menor expressão de molécula de adesão de células vasculares, reduzidas populações de linfócitos TCD4+, TCD8+, células natural killer, culminando em inflamação crônica resultante da proliferação aumentada do fungo nos pulmões (aumento de interferon-γ e fator necrótico tumoral-ß). Vemos ainda que o tratamento de insulina em animais diabéticos restaurou as secreções de citocinas pró-inflamatórias e a atividade fagocítica de macrófagos em 24 horas de infecção, e aumentou a celularidade, a expressão de moléculas de adesão de células vasculares-1 e restaurou as populações de linfócitos B, de células natural killer e de células coestimuladas por CD80, além de reduzir a inflamação crônica no pulmão. Estes dados em conjunto nos permitem inferir que a insulina modulou o ambiente inflamatório de animais tornados diabéticos de formas diferentes em estágios iniciais e tardios da infecção pelo isolado Pb18 do Paracoccidioides brasiliensis

Diabetes mellitus comprehends a group of metabolic diseases of great importance and incidence worldwide. Type 1 diabetes mellitus is characterized by destruction of insulin producing-pancreatic cells and, among its symptoms, an impaired immunological function has been observed in many studies having diabetic patients described as more susceptible to infections and complications resulted of them. Paracoccidioidomycosis is a systemic disease caused by fungi of Paracoccidioides spp. , also of great importance in Brazil and endemic in the whole Latin America. This work uses a model of experimental T1DM to investigate the intervention of insulin in a model of murine PCM induced by Paracoccidioides brasiliensis, analyzing the process of cell migration (adhesion molecules expression, leukocyte phenotyping), molecular mechanisms (production and secretion of cytokines), intracellular mechanisms (signaling pathways) and phagocytic and microbicidal activities in alveolar macrophages. In results, compared to controls, we observed higher susceptibility in diabetic mice to PCM, evidenced by reduced phagocytic activity and reduced levels of interferon-γ and interleukin-12 on initial stages of infection, and a less effective inflammation with lesser expression of adhesion molecules, reduced migration of TCD4+, TCD8+, NK cells and B lymphocytes, resulting in chronic inflammation caused by higher fungal proliferation in lungs (higher interferon-γ and tumours necrosis factor-α levels). In addition, we saw treatment with insulin in diabetic animals restored secretion of pro-inflammatory cytokines and phagocytic activity on early stages and allowed higher cellularity, higher expression of vascular cells adhesion molecule-1 and restored populations of B lymphocytes, NK cells and the expression of costimularoty molecule CD80, also reducing the chronic inflammation in lungs. Taken together, these data lead us to suggest insulin modulated the inflammatory microenvironment in lungs of mice rendered diabetic, in different forms on earlier and later stages of an infection by Pb18 isolate

Insulina modula o fenótipo de células imunes na inflamação alérgica pulmonar, aumentando a resistência pulmonar de camundongos diabéticos / Insulin modulates immune cell phenotype in pulmonary allergic inflammation, increasing the pulmonary resistance of diabetic and healthy mice

Dados mostram que o aparecimento do diabetes mellitus (DM), em pacientes previamente asmáticos, diminui os sintomas da asma, enquanto a insulina agrava a asma. Devido a dados na literatura e por dados prévios do nosso grupo, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito modulatório da insulina na inflamação alérgica pulmonar em camundongos diabéticos e saudáveis. Camundongos machos dibéticos BALB/c (aloxana, 50mg/kg, iv, 10 dias) foram sensibilizados com ovalbumina (OVA, 20 µg e Al (OH)3, 2 mg) 10 dias após a injeção de aloxana e uma dose reforço foi dada, após 12 dias da primeira de sensibilização, após 6 dias da dose reforço, os animais foram expostos a nebulização durante 7 dias com solução de OVA (1mg/mL) ou solução salina (SAL). Animais diabéticos foram tratados com doses múltiplas de Protamine Hagedorn Neutro (NPH) 2UI e 1UI, respectivamente, por via subcutânea 12 horas antes do desafio com OVA (às 19h) e 1UI (às 7h) 2h antes de cada desafio com OVA. Os animais não diabéticos receberam 1UI de insulina, pela mesma via 2h antes de cada desafio (às 7h), 24h após o último desafio, realizaram-se as seguintes análises: a) expressão de proteína quinase p38, proteína quinase regulada por sinais extracelulares 1 e 2 (ERK 1/2), proteína quinase ativada por estresse ou c-jun NH2- terminal (JNK) , transdutor de sinal e ativador de transcrição 3 (STAT 3) e transdutor de sinal e ativador de transcrição 6 (pSTAT 6) no homogenato de pulmão; b) perfil de imunoglobulinas presentes no soro; c) concentrações de interleucina (IL) IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), fator de crescimento transformador beta (TGF-ß) e interferon-gamma IFN-γ em homogenato de pulmão; d) migração celular em fluído do lavado broncoalveolar (LBA); e) perfil de células imunes na medula óssea, pulmão, timo e baço; f) mecânica pulmonar por BUXCO e FlexiVent. Em comparação com camundongos não diabéticos desafiados com OVA, os animais diabéticos desafiados com OVA mostraram diminuição em: ERK 1, ERK 2, JNK (fosfo54), JNK / SAPK, STAT3, pSTAT6 estava ausente; concentração da imunoglobulinas IgE, IgG1; perfil de citocinas Th2 como IL-4, IL-5, IL-13, TNF-α, VEGF, TGF-ß; infiltrado inflamatório e) ausência de eosinofilia no LBA; células T, células B e eosinófilos na medula óssea, pulmão, timo e baço, e hiper-reatividade das vias aéreas. O tratamento com insulina restaubeleceu todos os parâmetros estudados. Portanto, sugerem que a insulina modula a inflamação alérgica pulmonar tardia em camundongos diabéticos

Data show that the onset of diabetes mellitus (DM) in previously asthmatic patients decreases asthma symptoms while insulin worsens asthma. Due to data in the literature and previous data from our group, the present study aimed to evaluate the modulatory effect of insulin on pulmonary allergic inflammation in diabetic and healthy mice. Ovalbumin (OVA, 20 µg and Al (OH)3, 2 mg) were sensitized at 10 days after alloxan injection and a booster dose was given , after 12 days of the first sensitization, after 6 days of booster dose, the animals were exposed to nebulization for 7 days with OVA solution (1mg / mL) or saline solution (SAL). Diabetic animals were treated with multiple doses of Protamine Hagedorn Neutral (NPH) 2UI and 1UI, respectively, subcutaneously 12 hours prior to challenge with OVA (at 7pm) and 1UI (at 7h) 2h before each challenge with OVA. Non-diabetic animals received 1UI of insulin, via the same route 2h before each challenge (at 7h), 24h after the last challenge, the following analyzes were performed: a) expression of protein kinase p38, protein kinase regulated by extracellular signals 1 and 2 (ERK 1/2), stress-activated or c-jun NH2-terminal protein kinase (JNK), signal transducer and transcriptional activator 3 (STAT 3) and signal transducer and transcriptional activator 6 (pSTAT 6) in the lung homogenate; b) profile of immunoglobulins present in serum; c) concentrations of interleukin (IL) IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, tumor necrosis factor alpha (TNF-α), vascular endothelial growth factor (VEGF), transforming TGF-ß) and interferon-gamma IFN-γ in lung homogenate; d) cell migration in bronchoalveolar lavage fluid (BAL); e) profile of immune cells in the bone marrow, lung, thymus and spleen; f) Pulmonary mechanics by BUXCO and FlexiVent. In contrast to non-diabetic mice challenged with OVA, diabetic animals challenged with OVA showed decrease in: ERK 1, ERK 2, JNK (phospho54), JNK / SAPK, STAT3, pSTAT6 was absent; IgE immunoglobulin levels, IgG1; profile of Th2 cytokines such as IL-4, IL-5, IL-13, TNF-α, VEGF, TGF-ß; inflammatory infiltrate e) absence of eosinophilia in BAL; T cells, B cells and eosinophils in the bone marrow, lung, thymus and spleen, and airway hyperreactivity. The insulin treatment restored all parameters studied. Therefore, they suggest that insulin modulates late pulmonary allergic inflammation in diabetic mice

Insulin resistance is increased in adult patients with dermatomyositis / Resistência insulínica aumentada em pacientes com dermatomiosite

OBJECTIVE: To evaluate insulinemia in glucocorticoid naïve patients with dermatomyositis and to evaluate insulin resistance using the homeostatic model assessment of insulin resistance (HOMA2-IR). METHODS: This cross-sectional study included 25 dermatomyositis, non-diabetic glucocorticoid naïve patients. The control group consisted of 50 volunteers matched for age, gender, ethnicity, weight and height. The HOMA2-IR index was calculated from baseline insulin and glucose data. The International Myositis Assessment & Clinical Studies Group (IMACS) parameters were used to evaluate disease status. RESULTS: Mean age of the patients was 43.5 years and these were predominantly females. Patients had low disease activity according to IMACS parameters. Higher body mass index and waist circumference were observed in the dermatomyositis group compared to the control group. Insulin level and HOMA2-IR were also higher in patients with dermatomyositis. Moreover, analyzing dermatomyositis alone, the HOMA2-IR index correlated positively with weight, body mass index and waist circumference and was independent on disease status parameters. CONCLUSIONS: Patients with dermatomyositis had higher values for basal insulinemia, insulin resistance, body mass index and waist circumference. Moreover, HOMA2-IR moderately correlated with these anthropometric parameters. These metabolic abnormalities are related to the development of metabolic syndrome, one of the main comorbidities observed in dermatomyositis.

OBJETIVO: Avaliar a insulinemia em pacientes com dermatomiosite virgens de glicocorticoide e avaliar a resistência insulínica, utilizando o modelo de avaliação da homeostase de resistência insulínica (HOMA2-IR). MÉTODOS: Este estudo transversal incluiu 25 pacientes com dermatomiosites, não-diabéticos e sem uso prévio de glicocorticoides. Para o grupo de controle, 50 voluntários foram pareados por idade, gênero, etnia, peso e estatura. O índice HOMA2-IR foi calculado a partir de dados basais de insulina e glicose. Os parâmetros do International Myositis Assessment & Clinical Studies Group (IMACS) foram utilizados para avaliar o status da doença. RESULTADOS: A méda de idade dos pacientes foi de 43,5 anos, predominantemente do sexo feminino. Os pacientes apresentaram baixa atividade de doença de acordo com os parâmetros do IMACS. O índice de massa corporal e a circunferência da cintura foram maiores no grupo da dermatomiosite em comparação com o grupo controle. O nível de insulina e o HOMA2-IR também foram maiores em pacientes com dermatomiosite. Além disso, analisando a dermatomiosite isoladamente, o índice HOMA2-IR correlacionou-se positivamente com o peso, o índice de massa corporal e a circunferência da cintura e foi independente dos parâmetros de status da doença. CONCLUSÕES: Pacientes com dermatomiosite apresentam valores mais elevados de insulinemia basal, resistência à insulina, índice de massa corporal e circunferência da cintura. Além disso, o HOMA2-IR está moderadamente correlacionado com esses parâmetros antropométricos. Essas anormalidades metabólicas estão relacionadas ao desenvolvimento da síndrome metabólica, uma das principais comorbidades observadas na dermatomiosite.

Avaliação dos níveis séricos de glicose e insulina no uso de alendronato de sódio e atorvastatina cálcica na osteoporose induzida com dexametasona / Evaluation of serum levels of glucose and insulin in the use of sodium alendronate and atorvastatin calcium in dexamethasone-induced osteoporosis

Introdução: Além da indução da osteoporose, os glicocorticoides ocasionam aumento da resistência à insulina e gliconeogênese hepática, tendo como consequência a hiperglicemia. Objetivo: Avaliar comparativamente os efeitos do alendronato de sódio e da atorvastatina cálcica nos níveis séricos de glicose e insulina na osteoporose induzida com dexametasona. Métodos: A indução da osteoporose consistiu na administração de dexametasona na dose de 7,5 mg/kg de peso corporal, uma vez por semana durante 4 semanas, à exceção dos animais do grupo controle (G1). Os animais foram distribuídos nos seguintes grupos: G1 (grupo controle sem osteoporose), G2 (controle com osteoporose sem tratamento), G3 (com osteoporose tratado com alendronato de sódio 0,2 mg/kg) e G4 (com osteoporose tratado com atorvastatina cálcica 1,2 mg/kg). No período de 30 e 60 após o início do tratamento, foram coletadas amostras de sangue para as dosagens dos níveis séricos de glicose e insulina. Resultados: Os grupos G2 e G3, quando comparados com o grupo normal G1, apresentaram aumento da glicemia e insulinemia durante todo o período experimental. O grupo G4 apresentou, com 30 dias, aumento da glicemia e insulinemia e, com 60 dias, aumento da glicemia e queda da insulinemia. Conclusão: Os resultados demonstraram o quadro de hiperglicemia consequente do aumento da resistência à insulina, presentes na indução da osteoporose pela dexametasona. O alendronato de sódio não ocasionou nenhuma melhora da glicemia e insulinemia. A atorvastatina cálcica ocasionou agravamento da hiperglicemia e hiperinsulinemia, potencializando o quadro de resistência à insulina e levando a uma insuficiência relativa de insulina característica do diabetes mellitus tipo 2.

Introduction: In addition to the induction of osteoporosis, glucocorticoids cause increased insulin resistance and hepatic gluconeogenesis resulting in hyperglycemia. Objective: Evaluate the effects of sodium alendronate and atorvastatin calcium on serum glucose and insulin levels in osteoporosis induced by dexamethasone. Methods: The induction of osteoporosis consisted of the administration of dexamethasone at a dose of 7.5 mg / kg body weight, once a week for 4 weeks, except for the control animals (G1). The animals were divided into the following groups: G1 (control group without osteoporosis), G2 (control with untreated osteoporosis), G3 (with osteoporosis treated with sodium alendronate 0.2 mg / kg) and G4 (with osteoporosis treated with atorvastatin calcium 1,2 mg / kg). In the 30 and 60 period after the start of the treatment blood samples were collected for dosages of serum glucose and insulin levels. Results: The G2 and G3 groups, when compared with the normal group G1, presented increased glycemia and insulinemia throughout the experimental period. The G4 group presented a 30-day increase in glycemia and insulinemia and at 60 days increased glycemia and decreased insulinemia. Conclusion: The results demonstrated the hyperglycaemia associated with the increase in insulin resistance present in the induction of osteoporosis by dexamethasone. Sodium alendronate did not cause any improvement in glycemia and insulinemia. Atorvastatin calcium caused worsening of hyperglycemia and hyperinsulinemia enhancing insulin resistance, leading to a relative insufficiency of insulin characteristic of type 2 diabetes mellitus.

Influência da insulina sobre vias de sinalização envolvidas na peritonite provocada por inoculação de staphylococcus aureus em animais sadios e diabéticos / Influence of insulin on signaling pathways involved in peritonitis caused by inoculation of staphylococcus aureus in healthy and diabetic animals

Dentre tantas complicações do diabetes mellitus (DM), a infecção por bactérias comuns da microbiota superficial da pele como, por exemplo, a bactéria Gram-positiva Staphylococcus aureus, causadora de infecções como a peritonite, com altos índices de hospitalização e morte. A hipótese deste trabalho é a que o efeito da insulina na ativação das vias de sinalização MAPK, PKC e PI3K em peritonite induzida por S. aureus em animais diabéticos e não diabéticos possa regular a produção de citocinas. Foram utilizadas amostras de fígado, rim, linfonodos peritoniais e baço de animais oriundos de estudo anterior (Projeto FCF/USP-375), no qual animais diabéticos (aloxana, 42 mg/kg, i.v., 10 dias) e não-diabéticos com peritonite decorrente da infecção por S. aureus receberam uma dose de 4 UI e 1 UI de insulina NPH, respectivamente, por via subcutânea, 2 horas antes da infecção com S. aureus, e outras 3 doses de 2 UI e 0,5 UI às 17h00', respectivamente. A glicemia foi determinada no dia anterior, 10 dias após a injeção de aloxana e após os tratamentos com insulina. Em amostras de fígado, rim, linfonodo e baço dos animais supra citados foram avaliados a dosagem de citocinas (IL-1ß, IL-4, IL-10, TNF-α, CINC-1, CINC-2 e CINC-3) por ensaios de enzima-imunoensaio (ELISA); em homogenato de fígado foram avaliadas a expressão das moléculas das vias MAPK (fosfo P-38, fosfo ERK p42/44), PKC (fosfo PKC-α, fosfo PKC-δ) e PI3K (fosfo-AKT) pelo método de Western Blotting. Na avaliação do fígado, a insulina foi capaz de aumentar a concentração das citocinas IL-4 e TNF-α que apresentavam-se diminuídas em animais não diabéticos, em relação aos animais não diabéticos e não infectados, mas nos animais diabéticos, na infecção pela cepa N315, a insulina diminuiu a concentração de IL-4, que não estava alterada pela infecção, e não foi capaz de aumentar a concentração de IL-1ß que estava diminuída na infecção, em relação aos animais diabéticos e não infectados. Em linfonodos peritoniais de animais não diabéticos infectados pela cepa N315, a insulina diminuiu a produção de IL-1ß e IL-10, que não estavam alteradas na infecção, e diminuiu a concentração de IL-4, que estava aumentada na infecção, em relação aos animais não diabéticos e não infectados; em animais diabéticos, a insulina diminuiu a produção das citocinas IL-1ß e CINC-1, que estavam aumentadas, e aumentou a concentração de IL-10, que estava diminuída na infecção com a cepa N315, mas baixou a concentração de IL-4, em relação aos animais infectados, e na infecção pela cepa ATCC, a insulina aumentou a produção de IL-1ß, CINC-1 e CINC-3 dos animais tratados, em relação aos infectados e não tratados. Em baço, a insulina diminuiu a produção de IL-10 na infecção pela cepa ATCC tanto em animais não diabéticos quanto em animais diabéticos e, nesse último grupo, também aumentou a produção de CINC-3 em relação aos animais diabéticos não infectados; na infecção com a cepa N315, a insulina não aumentou a concentração de IL-1ß e TNF-α, que estavam diminuídas na infecção. Em rim, não houveram alterações significativas na produção de citocinas na infecção com nenhuma das cepas estudadas, nem para os grupos diabéticos, nem para os não diabéticos. Verificou-se que os animais diabéticos apresentam maior alteração tanto nas vias de sinalização estudadas quando na produção de citocinas pró-inflamatórias, quando comparados aos animais não diabéticos, na infecção por ambas as cepas de S. aureus estudadas. Assim, os resultados obtidos sugerem que o tratamento com insulina possa modular parcialmente a produção das citocinas IL-1ß, TNF-α e IL-10 no fígado e nos linfonodos peritoniais dos animais infectados principalmente pela cepa N315 de S.aureus, modulando parcialmente a expressão das moléculas da via de sinalização (MAPK e PKC), envolvidas na produção dessas citocinas

Among so many complications of diabetes mellitus (DM), infection by common bacteria of the superficial microbiota of the skin, for example, a gram-positive bacteria Staphylococcus aureus, causing infections like peritonitis, with high rates of hospitalization and death. The hypothesis of this study is that the effect of insulin on the activation of MAPK, PKC and PI3K signaling pathways in peritonitis induced by S. aureus in diabetic and non-diabetic animals may regulate the production of proinflammatory cytokines. Liver, kidney, peritonial lymph nodes and spleen samples of animals from the previous study (FCF / USP-375 Project) were used in this project; diabetic animals (alloxan, 42 mg / kg, iv, 10 days) and non-diabetic animals with peritonitis due to S. aureus infection received one dose of 4 IU and 1 IU of NPH insulin, respectively, subcutaneously, 2 hours before infection with S. aureus, and another 3 doses of 2 IU and 0.5 IU at 5:00 p.m., respectively. Blood glucose was determined the day before, 10 days after alloxan injection and after insulin treatments. In the liver, kidney, lymph node and spleen samples of the above-mentioned animals the cytokines (IL-1ß, IL-4, IL-10, TNF-α, CINC- 2 and CINC-3) by enzyme-immunoassay (ELISA) assays; we avaliated, by Western Blotting, the signaling pathways MAPK (phospho-P-38, phospho ERK p42 / 44), PKC (phospho PKC-α and phospho PKC-δ) and PI3K (phospho AKT) in liver, insulin was able to increase the concentration of cytokines IL-4 and TNF-α that were decreased in non-diabetic animals, in relation to non-diabetic and non-infected animals, but in diabetic animals, in strain N315, insulin decreased the concentration of IL-4, which was not altered by the infection, and was not able to increase the concentration of IL-1ß that was decreased in infection, relative to diabetic and uninfected animals. In peritonial lymph nodes from non-diabetic animals infected with the N315 strain, insulin decreased the production of IL-1ß and IL-10, which were not altered in the infection, and decreased the concentration of IL-4, which was increased in infection, in relation to non-diabetic and non-infected animals; in diabetic animals, insulin decreased IL-1ß and CINC-1 which were increased, and increased the concentration of IL-10, which was decreased in infection with strain N315, but decreased the concentration of IL-4 in Infected animals, and in infection by the ATCC strain, insulin increased the production of IL-1ß, CINC-1 and CINC-3 of treated animals over infected and untreated animals. In spleen, insulin decreased IL-10 production on infection by the ATCC strain in both non-diabetic and diabetic animals and, in this last group, also increased the production of CINC-3 in relation to uninfected diabetic animals; in infection with the N315 strain, insulin did not increased the concentration of IL-1ß and TNF-α, which were decreased in infection. In kidney, there were no significant changes in cytokine production in infection with any of the strains studied, neither for diabetic groups nor for non-diabetics. It was verified that diabetic animals present a greater alteration both in the signaling pathways studied and in the production of pro-inflammatory cytokines, when compared to non-diabetic animals, in the infection by both strains of S. aureus studied. Thus, the results suggest that insulin treatment may partially modulate the production of IL-1ß, TNF-α and IL-10 cytokines in the liver and in the peritonial lymph nodes of animals infected mainly with S. aureus strain N315, since they partially modulating the expression of signaling pathway molecules (MAPK and PKC), involved in the production of these cytokines

Macromolecular confinement of therapeutic protein in polymeric particles for controlled release: insulin as a case study

ABSTRACT Sustained release systems for therapeutic proteins have been widely studied targeting to improve the action of these drugs. Molecular entrapping of proteins is particularly challenging due to their conformational instability. We have developed a micro-structured poly-epsilon-caprolactone (PCL) particle system loaded with human insulin using a simple double-emulsion w/o/w method followed by solvent evaporation method. This formulation is comprised by spheric-shaped microparticles with average size of 10 micrometers. In vitro release showed a biphasic behavior such as a rapid release with about 50% of drug delivered within 2 hours and a sustained phase for up to 48 h. The subcutaneous administration of microencapsulated insulin showed a biphasic effect on glycemia in streptozotocin-induced diabetic mice, compatible with short and intermediate-acting behaviors, with first transition peak at about 2 h and the second phase exerting effect for up to 48h after s.c. administration. This study reveals that a simplified double-emulsion system results in biocompatible human-insulin-loaded PCL microparticles that might be used for further development of optimized sustained release formulations of insulin to be used in the restoration of hormonal levels.

Insulina regula a translocação nuclear de NF-κB p65, inflamação e morte celular em modelo experimental de sepse em camundongos diabéticos / Insulin regulates NF-κB p65 nuclear translocation, inflammation and cell death in septic diabetic mice

Sepse é uma resposta sistêmica e deletéria do indivíduo a uma infecção, sendo um importante problema de saúde pública. Pacientes diabéticos são bastante afetados representando cerca de 22% de todos os pacientes sépticos. A suscetibilidade para o desenvolvimento de sepse no diabetes, bem como a ação da insulina em modular alguns parâmetros imunológicos necessitam de maiores esclarecimentos O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do tratamento com insulina em um modelo murino de diabetes e sepse. Camundongos C57BL/6 foram tornados diabéticos por administração de aloxana. Os seguintes parâmetros foram analisados vinte e quatro horas após a ligadura cecal e punção (CLP): (a) interleukine (IL)-6, IL-10, chemokine (C -C motif) ligand 2 (CCL2) e tumor necrosis fator (TNF ) -α no soro; (b) os níveis de IL-1ß, IL-6, TNF-α, IL-10, chemokine (C -X-C motif) ligand (CXCL)-1 e CXCL2 no lavado peritoneal (LPe) e broncoalveolar (LBA), bem como nos rins e fígado; (c) contagens celulares totais e diferenciais em LPe e LBA; (d) capacidade endocítica de neutrófilos e produção de espécies reactivas de oxigénio (ERO); (e) níveis de apoptose e necrose no baço e níveis relativos de células CD4+ e CD8+; (f) resultados histopatológicos de pulmão, rim e fígado; e (g) níveis de translocação nuclear de NF-κB p65. Camundongos diabéticos-CLP exibiram concentrações séricas aumentadas de TNF-α, IL-6, CCL2, IL-1, IL-6, CXCL1, CXCL2 e IL-10 e contagens de neutrófilos em LPe. A capacidade endocítica dos neutrófilos e a produção de ERO apresentavam-se reduzidas em animais CLP-diabéticos e os níveis de IL-6, TNF-α, CXCL1 e CXCL2 em LBA e IL-1ß, IL-6, CXCL1 e CXCL2 nos homogenados renais aumentaram diabéticos -CLP. O tratamento destes com insulina reduziu os nívies de citocinas séricas, aumentou a concentração de citocinas e a migração celular para o Lpe, restaurou a capacidade endocítica e a produção de ERO e reduziu a translocação nuclear NF-κB p65 no tecido renal. Estes dados sugerem que a insulina modula a produção/libertação de citocinas, regula a migração celular, a apoptose, a necrose e a translocação nuclear de NF-κB p65 na sepse induzida por CLP em camundongos diabéticos.

Sepsis is a systemic and harmful response of the individual to infection and is an important public health problem. Diabetic patients are greatly affected representing about 22% of all septic patients. The susceptibility to sepsis development in diabetic individuals and insulin action in modulating some immunological parameters require further clarification. The aim of this study was to evaluate the effects of insulin treatment in a mouse model of diabetes and sepsis. C57BL/6 mice were rendered diabetic by alloxan administration. The following parameters were analyzed twenty-four hours after a cecal ligation and puncture (CLP): (a) interleukin (IL)-6, IL-10, chemokine (C-C motif) ligand 2 (CCL2), and tumor necrosis factor (TNF) - α levels in serum; (b) IL-1ß, IL-6, TNF-α, IL-10, chemokine (C-X-C motif) ligand (CXCL)1 and CXCL2 levels in peritoneal lavage (PeL) and bronchoalveolar lavage (BAL) fluid, as well as in the kidneys and liver; (c) total and differential cell counts in PeL and BAL fluid; (d) neutrophil endocytic capacity and reactive oxygen species (ROS) production; (e) spleen cell apoptosis and necrosis levels and relative CD4+ and CD8+ T cell levels; (f) lung, kidney, and liver histopathological results; and (g) NF-kB p65 nuclear translocation levels. Diabetic-CLP mice exhibited increased serum TNF-α, IL-6, CCL2, IL-1, IL-6, CXCL1, CXCL2 and IL-10 concentrations and neutrophil counts in PeL fluid. Neutrophil endocytic capacity and ROS production were decreased in diabetic-CLP mice, and IL-6, TNF- α, CXCL1 and CXCL2 leves in BAL fluid and IL-1ß, IL-6, CXCL1 and CXCL2 levels in kidney homogenates were increased in diabetic-CLP mice. Treatment of these mice with insulin reduced serum cytokine levels increased cytokine and cell migration into PeL fluid, and restored neutrophil endocytic capacity and ROS production and NF-kB p65 nuclear translocation in the kidney. These data suggest that insulin modulates cytokine production/release, regulates cellular migration, apoptosis, necrosis and NF-kB p65 nuclear translocation in CLP-induced sepsis in diabetic mice.

Efeito da suplementação com L-glutamina e L-alanina, livres ou como dipeptídeo, sobre a lesão, inflamação e citoproteção em modelos de estresse in vivo e in vitro / Effects of supplementation with L-glutamine and L-alanine, in their free form or as dipeptide, on muscle damage, inflammation and cytoprotection of in vivo and in vitro stress models

Subprojeto 1: Determinação do efeito anti-inflamatório e citoprotetor da suplementação com L-glutamina e L-alanina, ou com L-alanil-L-glutamina (DIP) em ratos submetidos a treinamento resistido. Exercícios intensos reduzem a disponibilidade de glutamina, comprometendo a função imune e a recuperação de atletas. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da suplementação oral crônica com L-glutamina e L-alanina, nas formas livres ou como dipeptídeo (DIP), sobre parâmetros de lesão, inflamação e citoproteção em ratos Wistar adultos submetidos a treinamento resistido (TR). Neste estudo, o TR reduziu a concentração de glutamina no plasma e no músculo EDL. No entanto, este efeito foi atenuado pelos suplementos contendo L-glutamina, os quais aumentaram os conteúdos da proteína de resposta ao estresse (HSP70) em células do sistema imune (PBMC) e no EDL, concomitantemente à redução da ativação do NF-kB e a da concentração de citocinas no EDL. O efeito protetor das suplementações também foi evidenciado pela atenuação de marcadores de lesão (CK e LDH) e inflamação (TNF-α e IL-1ß), bem como pelo aumento nas concentrações de marcadores anti-inflamatórios (IL-6, IL-10 e MCP-1) no plasma. Nossos resultados sugerem que a suplementação oral crônica com L-glutamina (administrada com L-alanina livre ou como DIP) promoveu efeitos citoprotetores mediados pela HSP70 em resposta à lesão e inflamação induzidas pelo TR. Subprojeto 2: Efeitos da L-alanil-L-glutamina sobre as vias de sinalização da insulina e da mTOR/S6K, e citoproteção em células musculoesqueléticas C2C12. O dipeptídeo L-alanil-L-glutamina é conhecido por modular o metabolismo e a viabilidade celular. Contudo, os efeitos sobre os componentes clássicos das vias de sinalização da insulina e da mTOR/S6K, bem como o efeito citoprotetor em células musculares, são pouco esclarecidos. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do DIP sobre as vias de sinalização da insulina e da mTOR/S6K em miotubos C2C12, em condições normais ou resistentes à insulina. A exposição crônica à insulina (24h) promoveu resistência à insulina, reduzindo os conteúdos totais do receptor beta (IR-ß) e do substrato do receptor de insulina (IRS-1), e diminuindo a fosforilação de IRS-1, AKT e P44/42 MAPK. Adicionalmente, houve redução na expressão do transportador de glicose (GLUT4) e HSP70, redução da viabilidade celular e menor fosforilação de p70S6k e S6, proteínas relacionadas à síntese proteica. Em contraste, a suplementação com DIP aumentou os conteúdos totais de IR-ß e IRS-1 e a fosforilação de IRS-1 e AKT. A glicólise anaeróbia e a capacidade glicolítica, além da fosforilação de p70S6k e S6, foram aumentadas pelo DIP em condições normais e na resistência à insulina. Nestas condições experimentais, nossos resultados sugerem que a suplementação com DIP melhorou as vias de sinalizações da insulina e da mTOR/S6K, aumentou a captação e metabolização da glicose, independente da estimulação com insulina e, finalmente, promoveu citoproteção resgatando parcialmente as células de um estado resistente à insulina, por meio do aumento de HSP70 e ativação das etapas finais da via mTOR/S6K.

Subproject 1: Determination of the anti-inflammatory and cytoprotective effects of supplementation with L-glutamine and L-alanine, or with L-alanyl-L-glutamine in rats submitted to resistance training. Intense exercise reduces glutamine availability, compromising immune function and recovery of athletes. The objective of the study was to evaluate the effects of chronic oral supplementation with L-glutamine and L-alanine, in their free form or as dipeptide (DIP), on muscle damage, inflammation and cytoprotection in adult Wistar rats submitted to resistance training (RT). In this study, RT reduced glutamine concentration in plasma and EDL muscle. However, this effect was attenuated by supplements containing L-glutamine, which increased the contents of the stress response protein (HSP70) in immune system cells (PBMC) and EDL, concomitantly with the reduction of NF-kB activation and the concentration of cytokines in EDL. The protective effect of supplementation was also evidenced by attenuation of lesion markers (CK and LDH) and inflammation (TNF-α and IL-1ß), as well as by the increase in anti-inflammatory plasma markers (IL-6, IL-10 and MCP-1). Our results suggest that chronic oral supplementation with L-glutamine (administered along with free L-alanine or as DIP) promoted HSP70-mediated cytoprotective effects in response to RT-induced injury and inflammation. Subproject 2: Effects of L-alanyl-L-glutamine on the components of insulin and mTOR/ S6K signaling pathways and cytoprotection in C2C12 musculoskeletal cells. The dipeptide L-alanyl-L-glutamine is known to modulate metabolism and cell viability. However, the effects on the classical components of insulin and mTOR/ S6K signaling pathways, as well as the cytoprotective effect on muscle cells, are poorly understood. The aim of this study was to investigate the effect of DIP on insulin and mTOR/ S6K signaling pathways in C2C12 myotubes, under normal or insulin resistant conditions. Chronic insulin exposure (24h) promoted insulin resistance, reducing the total contents of the insulin receptor (IR-ß) and the insulin receptor substrate (IRS-1), and decreasing the phosphorylation of IRS-1, AKT and P44/ 42 MAPK. In addition, there was a reduction in the expression of glucose transporter (GLUT4) and HSP70, reduction of cell viability and defective phosphorylation of p70S6k and S6, which are related to protein synthesis. On the other hand, DIP supplementation increased the total contents of IR-ß and IRS-1 and the phosphorylation of IRS-1 and AKT. Anaerobic glycolysis and glycolytic capacity, in addition to phosphorylation of p70S6k and S6, were increased by DIP under normal conditions and in insulin resistance. In our experimental conditions, our results suggest that DIP supplementation improved the signaling pathways of insulin and mTOR/ S6K, increased glucose uptake and metabolism, independent of insulin stimulation, and finally promoted cytoprotection by partially rescuing the cells of an insulin resistant state, by increasing HSP70 and activating the final stages of the mTOR/ S6K pathway.

Efecto del consumo de una fórmula con carbohidratos de liberación prolongada sobre la respuesta glicémica e insulina post-prandial en individuos sanos / Consumption effect of a formula with extended release carbohydrates on the glycemic response and post prandial insulin in healthy individuals

Existen fórmulas enterales específicas para mejorar el control glicémico en diabéticos; con carbohidratos cuya respuesta glicémica sería de interés indagar. Se determinó el efecto del consumo de una fórmula con carbohidratos de liberación prolongada sobre la respuesta glicémica e insulina post-prandial en 21 sujetos sanos; (11 hombres y 10 mujeres) entre (17 y 25 años), quienes consumieron en 2 ocasiones la fórmula enteral polimérica para diabéticos y el alimento de referencia (pan blanco), en una cantidad de 50 g de carbohidratos disponibles. La glicemia fue medida a los 0, 15, 30,45, 60, 75, 90, 105 y 120 min y las concentraciones de insulina en ayuno y a los 120 min. El área bajo la curva de glicemia fue calculada resultando más baja para la fórmula 11718,20. ± 1112,38 que para el pan blanco 13269,18 ± 1351,05, (p<0,001). El índice glicémico (IG) resultó intermedio (63,33±5,22), y más bajo al compararlo con los rangos de IG publicados para el alimento de referencia(80-96). Se produjo una menor concentración de glicemia posterior al consumo de la fórmula; sin incrementos en los requerimientos de insulina, presumiendo un uso adecuado en diabéticos y una respuesta de saciedad más prolongada. Este efecto y la hemoglobina glicosilada deberían estudiarse tras el consumo en períodos prolongados en sujetos con diabetes(AU)

There are specific formulas of enteral nutrition to improve glycemic control in diabetic patients containing different types of carbohydrates which glycemic response should be investigated. The consumption effect of a formula with carbohydrates with extended release was determined on the glycemic response and postprandial insulin in 21 healthy individuals (11 men and 10 women) from 17 to 25 years old, who consumed in two different time the polymeric enteral formula for diabetics and the reference food (white bread) in a quantity of 50 g of available carbohydrates. The glycemia was measured at 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 and 120 min and the insulin concentrations in fasting and within 120 min. The area in the glycemic curve was measured being the lowest the formula 11718.20. ± 1112.38 than in white bread 13269.18 ± 1351.05 (P<0.001). The glycemic index (GI) resulted to be intermediate (63.33±5.22) and lower when compared to the GI ranks published for the reference food (80-96). A lower concentration of glycemia occurred after the consumption of the formula, without increments in the insulin requirements; thus, assuming an adequate use in diabetic and a more extended feeling of fullness. This effect and the glycated hemoglobin should be studied after the extended consumption in people with diabetes(AU)

Controle glicêmico e auto percepção do grau de adesão à insulina em pacientes com diabetes tipo 1 no Brasil / glycemic control and self perception of the degree of adherence to insulin in patients with type 1 diabetes in Brazil. Guilherme de Sousa

Introdução: Apesar dos avanços no manejo do diabetes mellitus tipo 1 (DM1), 60% a 90% dos pacientes apresentam controle glicêmico inadequado e 10% a 30% relatam baixa adesão à insulina. Os objetivos dessa tese foram identificar fatores associados à elevada concentração de hemoglobina glicada (HbA1c) e à uma melhor percepção da adesão à insulina em pacientes com DM1 em dez cidades de grande porte no Brasil. Métodos: Foi realizado um estudo de corte transversal, multicêntrico, com pacientes ≥18 anos, com diagnóstico médico de DM1, atendidos em centros de saúde. Dados sócio demográficos, comportamentais, clínicos, de conhecimento sobre o diabetes e satisfação com o tratamento foram obtidos por meio de entrevistas. A HbA1c foi dosada para todos os participantes. Considerou-se controle glicêmico inadequado quando HbA1c >7,0%...

Introduction: Despite advances in managing diabetes mellitus type 1 (DM1), 60% to 90% of patients have poor glycemic control and 10% to 30% reported low adherence to insulin. The objectives of this thesis was to identify factors associated with high levels of glycated hemoglobin (HbA1c) and a better understanding of adherence to insulin in patients with type 1 diabetes in Brazil. Methods: We conducted a cross-sectional, multicenter study, with patients ≥18 years old, diagnosed with type 1 diabetes treated at health centers in 10 cities in Brazil. We obtained sociodemographic, behavioral and clinical data, knowledge about diabetes and satisfaction with treatment through interviews. We measured HbA1c for all participants. It was considered inadequate glycemic control when HbA1c >7.0%...

Papel da insulina na vigência da peritonite decorrente da infecção por Staphylococcus aureus em animais diabéticos e sadios / Insulin role in peritonitis presence due to Staphylococcus aureus infection in diabetic and healthy animals

A nefropatia diabética é uma doença crônica caracterizada por falência renal, que torna necessária a hemodiálise. A diálise peritoneal é uma alternativa para a hemodiálise, porém causa peritonite e morte, principalmente devido à infecção com Staphylococcus aureus, especialmente em pacientes imunodeprimidos, como pacientes diabéticos. Nossa hipótese é que a insulina possa modular a peritonite causada por S. aureus. Para tanto, investigamos sua intervenção, após a indução de diabetes mellitus, na infecção peritoneal por cepas diferentes de S. aureus, analisando os mecanismos moleculares (produção/liberação de citocinas, expressão de moléculas de adesão) e a atividade microbicida dos macrófagos peritoneais envolvidos. Ratos Wistar, machos, diabéticos (aloxana, 42 mg/kg, i.v., 10 dias) e respectivos controles (salina, i.v.) foram submetidos à injeção intraperitoneal de uma suspensão de S. aureus (5x109 CFU/mL) ou volume equivalente de PBS estéril. Os animais foram submetidos a dois tratamentos com insulina NPH: 1) dose única (1UI e 4UI respectivamente, controle e diabético), administrada por via subcutânea; ou, 2) com 4 doses sendo a primeira administrada 2 horas antes da infecção, seguida de metade desta dose às 17 horas e no mesmo horário pelos próximos 2 dias (dose inicial 4UI e 1UI, grupo diabético e grupo controle, respectivamente), passadas 16 horas da última dose de insulina, a glicemia foi determinada e, em seguida, foi realizada eutanásia e coleta de amostras. Avaliamos: a) número de células no lavado peritoneal (LPe), leucograma e glicemia (monitor de glicose); b) níveis séricos de corticosterona e insulina (ELISA); c) concentrações de citocinas (IL-1ß, TNF-α, IL-6, IFN-γ, IL-4, IL-10, IL-12) e quimiocinas (CINC-1, CINC-2, CINC-3) no sobrenadante do LPe (ELISA); d) expressão de moléculas de adesão (P-selectina, PECAM-1, ICAM-1) no endotélio vascular (imunoistoquímica); e) atividade microbicida. Após a infecção com a cepa ATCC 25923, comparados aos não infectados, ratos diabéticos apresentaram aumento no número de leucócitos (350%) e nas concentrações de CINC-1 (1900%), IL-1ß (1300%), IFN-γ (280%), IL-4 (800%). O tratamento destes animais com dose única de insulina diminuiu as concentrações de CINC-1 (17%) e IFN-γ (30%) e o leucócitos (55%); e aumentou a concentração de IL-4 (260%); enquanto o tratamento com 4 doses diminuiu o número de leucócitos (82%) e as concentrações de CINC-1 (96%) e CINC-2 (45%); e, aumentou as concentrações de TNF-α (270%), IFN-γ (220%), IL-1ß (42%), IL-6 (760%) e a expressão de ICAM-1 (1360%); enquanto as concentrações de CINC-3, IL-10 e IL-12 não foram alteradas pelos tratamentos com insulina. Após a infecção com a cepa N315 HLA+, comparados aos não infectados, ratos diabéticos apresentaram aumento do número de leucócitos (200%), nas concentrações de CINC-1 (1000%), IL-4 (860%), IFN-γ (200%) e na expressão de PECAM-1 (800%) e diminuição de CINC-2 (92%). O tratamento destes animais com dose única de insulina diminuiu a concentração de CINC-1 (85%); e aumentou a concentração de CINC-2 (2030%), IL-1ß (370%) e IL-4 (250%); enquanto o tratamento com 4 doses diminuiu a concentração de CINC-1 (92%); e, aumentou número de leucócitos (66%), as concentrações de CINC-2 (100%), IL-1ß (490%), IL-6 (1870%) e IFN-γ (330%), e os outros parâmetros não foram modificados pelos diferentes tratamentos com insulina. Estes dados sugerem que a insulina possa modular a peritonite induzida por cepas diferentes de S. aureus, controlando pelo menos em parte, o infiltrado inflamatório, a produção das citocinas CINC-1, CINC-2, IL-4, IL-6, IFN-γ, TNF-α e IL-1ß; e, consequentemente a expressão P-selectina e PECAM-1 no endotélio vascular do mesentério

Diabetic nephropathy is a chronic disease characterized by kidney failure, so hemodialysis is necessary. Peritoneal dialysis is an alternative to hemodialysis, but causes peritonitis and death primarily due to infection by Staphylococcus aureus, especially in immunocompromised patients, such as diabetics. Our hypothesis is that insulin can modulate peritonitis caused by S. aureus, therefore, we investigated its action, after diabetes induction, in peritoneal infection with different S. aureus strains, analyzing the molecular mechanisms (cytokines production/release, adhesion molecules expression) and the microbicidal activity of peritoneal macrophages involved. Wistar male diabetic (alloxan, 42 mg/kg, iv, 10 days) and their respective controls (saline,iv) were subjected to intraperitoneal injection of S. aureus suspension (5x109CFU/mL) or an equivalent volume of PBS sterile. Animals were submitted to two treatments with NPH insulin administered subcutaneously : single dose (1IU and 4IU respectively , control and diabetic) 8 hours prior to euthanasia ; or 4 doses : first dose 2 hours before infection (4IU and 1IU , diabetic and control group, respectively), then half this dose of 17 pm and in the same time for the next 2 days, after 16 hours of the last dose, blood glucose was determined, and then it was carried out euthanasia and sampling. We evaluated: a) number of cells in peritoneal wash (PW), white blood cell count and blood sugar (glucose monitor) ; b) serum insulin and corticosterone (ELISA); c) concentrations of cytokines (IL-1ß, TNF-α, IL-6, IFN-γ, IL-4, IL-10, IL-12) and chemokines (CINC -1, CINC-2, CINC-3 ) in supernatant of the SBA assay (ELISA); d) expression of adhesion molecules (P- selectin, ICAM-1, PECAM-1) in vascular endothelium ( immunohistochemistry); e) microbicidal activity. After infection with ATCC 25923 strain, compared to uninfected, diabetic rats showed an increase in leukocytes number (350%) and in concentrations of CINC-1 (1900%), IL-1ß (1300%), IFN-γ (280%), IL-4 (800%). Treatment of these animals with a single dose of insulin decreased concentrations of CINC-1 (17%) and IFN-γ (30%) and leukocytes number (55%); and increased IL-4 concentrations (260%); while treatment with 4 doses decreased leukocytes number (82%) and concentrations of CINC-1 (96%) and CINC-2 (45%); and increased concentrations of TNF-α (270%), IFN-γ (220%), IL-1ß (42%), IL-6 (760%) and expression of ICAM-1 (1360%); while the concentrations of CINC-3, IL-10 and IL-12 were not affected by treatments with insulin. After infection with N315 HLA+ strain, compared to uninfected, diabetic rats showed an increase in leukocytes (200%), concentrations of CINC-1 (1000%), IL-4 (860%), IFN-γ (200%) and in the expression of PECAM-1 (800%); and CINC-2 decrease (92%). Treatment of these animals with a single dose of insulin decreased the concentration of CINC-1 (85%); and increased concentrations of CINC-2 (2030%), IL-1ß (370%) and IL-4 (250%); while treatment with 4 doses decreased the concentration of CINC-1 (92%); and increased leukocytes number (66%), concentrations of CINC-2 (100%), IL-1ß (490%), IL-6 (1870%) and IFN-γ (330%), and other parameters were not modified by treatments with insulin. These results suggest that both S. aureus strains activate differently the innate response during peritonitis, and insulin was not always able to modulate this response

Geração e caracterização de linhagens de células-tronco mesenquimais de camundongo geneticamente modificadas para expressão / Generation and characterization of mousemesenchymal stem cells lines genetically modified for the ectopic expression of hG-CSFand hIGF-1ectópica de hIGF-1 ou hG-CSF

As células-tronco mesenquimais (CTM) constituem uma ferramenta promissora para o campo de terapia celular. Além de seu potencial de diferenciação em diferentes tipos celulares, as CTM apresentam a habilidade de secretar moléculas bioativas e, assim, exercer múltiplos efeitos biológicos, tais como indução da regeneração de tecidos lesionados, redução de fibrose e modulação do sistema imune. A superexpressão dos fatores de crescimento G-CSF e IGF-1, conhecidos por seus efeitos sobre os processos de imunomodulação, sobrevivência celular e reparo tecidual, pode ampliar as ações terapêuticas das CTM. O objetivo deste trabalho consiste em gerar e caracterizar linhagens de CTM de camundongo superexpressando hGCSF ou hIGF-1. Um sistema lentiviral de segunda geração foi utilizado para modificação de CTM para expressão ectópica dos genes de interesse. As sequências codificantes de hG-CSF e hIGF-1 foram amplificadas por PCR e subclonadas em um vetor lentiviral de transferência, contendo um promotor constitutivo. As partículas lentivirais foram produzidas a partir da cotransfecção de células da linhagem HEK293FT...

Mesenchymal stem cells (MSCs) are a promising tool for the cell therapy field. In addition to their potential for differentiation into different cell types, MSCs have the ability to secrete bioactive molecules and thus exert multiple biological effects such as induction of the injured tissue regeneration, fibrosis reduction and modulation of the immune system. The overexpression of the growth factors G-CSF and IGF-1, known for their effects on immune modulation processes, cell survival and tissue repair, can result in a magnification of MSCs' therapeutic actions. The objective of this work is to generate and characterize mouse MSCs lines overexpressing hG-CSF or hIGF-1. A second generation lentiviral system was used to modify MSCs derived from mice for the ectopic expression of the genes of interest. The coding sequences of hG-CSF and hIGF-1 were amplified by PCR and subcloned into a lentiviral transfer vector containing a constitutive promoter. The lentiviral particles were produced from the co-transfection of HEK293FT...

Efeitos do PEG 3350 e de uma solução enteral, associados ou não ao Ringer lactato, e do NaCl 0,9 por cento sobre a glicose, o lactato, o cortisol e a insulina de equinos hígidos / Effects of PEG 3350 or an enteral solution associated or not with Ringer lactate, and of NaCl 0.9 percent on the glucose, lactate, cortisol and insulin of healthy equines

Este estudo objetivou avaliar e comparar a glicose e o lactato plasmáticos, bem como a insulina e o cortisol séricos, em éguas hígidas, não gestantes, tratadas com: polietilenoglicol 3350 (PEG); ou polietilenoglicol 3350 associado ao Ringer lactato (PEG+RL); ou solução isotônica poliônica enteral (SIPE); ou solução isotônica poliônica enteral associada ao Ringer lactato (SIPE+RL); ou solução de cloreto de sódio a 0,9 por cento (NaCl). A avaliação laboratorial foi realizada nos tempos: imediatamente antes do início dos tratamentos (T0h); com seis horas (T6h) e ao final dos tratamentos (T12h); com 24 (T24h) e 48 horas (T48h) após T0h. Não ocorreu alteração significativa no lactato plasmático. Ocorreu apenas um discreto aumento nos valores da glicose e da insulina no tratamento SIPE, ocasionado pela presença de maltodextrina. O cortisol aumentou nos animais de todos os tratamentos, porém menor nos animais do SIPE. Conclui-se que os tratamentos não alteraram os valores da glicose, do lactato e da insulina em éguas hígidas e que a hidratação enteral em fluxo contínuo realizada no tratamento SIPE ocasionou menos estresse nos animais...

The aim of this study was to evaluate and compare the plasmatic lactate and glucose, serum insulin and cortisol in healthy non pregnant mares treated with: polyethylene glycol 3350 (PEG); or polyethylene glycol 3350 associated with Ringer lactate (PEG+RL), or enteral polionic isotonic solution (EPIS); or enteral polionic isotonic solution associated with Ringer lactate (EPIS+RL); or sodium chloride solution 0.9 percent (NaCl). Laboratory tests were carried out in the following moments: immediately before the start of treatment (T0h), at six hours (T6h) and at the end of treatment (T12h), with 24 (T24h) and 48 hours (T48h) after T0h. The lactate did not change significantly. There was a slight increase in glucose and insulin values in EPIS caused by the presence of maltodextrin. Cortisol increased in animals from all treatments, but this increase was lower in the animals in EPIS. It is concluded that the treatments did not alter the values of glucose, lactate and insulin in healthy mares and the enteral hydration in continuous flow done in the EPIS treatment caused less stress to the animals...

Ausencia de asociación entre la variante S447X del gen de la lipoproteína lipasa y lípidos plasmáticos: Estudio preliminar / Lack of association between the S447X variant of the lipoprotein lipase gene and plasma lipids: A preliminary study

El aumento en los valores de los lípidos sanguíneos, constituye un importante factor de riesgo cardiovascular. La lipoproteína lipasa (LPL) juega un papel importante en el metabolismo lipoproteico. Factores metabólicos y genéticos pueden influir en la función de la LPL. La variante S447X de la LPL se ha asociado con cambios en el perfil lipídico en diferentes poblaciones. El objetivo de esta investigación fue analizar la relación entre la variante S447X del gen de la LPL y lípidos plasmáticos de individuos del Estado Zulia, Venezuela. Se estudiaron 75 individuos entre 20 y 60 años, 34 hombres y 41 mujeres. A cada individuo se le realizó una historia clínica con antecedentes familiares, características antropométricas, estado nutricional y pruebas bioquímicas. Para el estudio molecular, se extrajo el ADN genómico, se utilizó la reacción en cadena de la polimerasa (RCP) seguida de digestión enzimática para polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción utilizando la enzima Hinf I. Los individuos estudiados presentaron niveles normales de glicemia, triglicéridos, colesterol total, lipoproteínas de baja densidad (C-LDL) y niveles ligeramente disminuidos de las lipoproteínas de alta densidad (C-HDL). La distribución genotípica dela variante S447X del gen LPL fue 90,6% para el genotipo homocigoto 447SS y 9,4% para el genotipo heterocigoto 447SX; no se identificó el genotipo 447XX. La población se ajustó al equilibrio genético de Hardy Weinberg. No se encontró relación entre el polimorfismo S447X del gen LPL y los valores lipídicos plasmáticos.

The increase in lipid plasma values is an important cardiovascular risk factor. Lipoprotein lipase (LPL) plays an important role in the lipoprotein metabolism and metabolic and genetic factors may influence its levels and functions. The S447X variant of the lipoprotein lipase gene is associated with changes in plasma lipids in different populations. The objective of this research was to analyze the S447X variant of the LPL gene and its relation with plasma lipids of individuals in Zulia state, Venezuela. With this purpose, we studied 75 individuals (34 men and 41 women) between 20 and 60 years of age. Each subject had a medical history which included family history, anthropometric characteristics, nutritional status evaluation and biochemical tests. Genomic DNA was extracted for the molecular study and the polymerase chain reaction was used, followed by enzyme digestion, for restriction fragments length polymorphisms using the Hinf I enzyme. The individuals studied had normal levels of blood glucose, triglycerides, total cholesterol and low density lipoproteins (LDL-C) and slightly decreased levels of high density lipoproteins (HDL-C). The genotypic distribution of the LPL gene S447X variant in the studied population was 90.6% for the homozygous genotype SS447 and 9.4% for the heterozygote SX447. The genotype 447XX was not identified. The population was found in Hardy Weinberg genetic equilibrium. No association between the S447X polymorphism of lipoprotein lipase gene and plasma lipids was observed.

Comparación de los niveles de insulina en madres de recién nacidos macrosómicos respecto de madres con recién nacidos normosómicos en el Servicio de Ginecología y Obstetricia del Hospital Militar Central - Lima - 2013 / Comparison of insulin levels in mothers of macrosomic newborns compared to mothers with normosomic newborns in Gynecology and Obstetrics Service at the Hospital Militar Central - Lima - 2013

OBJETIVO: Comparar los niveles de insulina y determinar los factores asociados de madres de recién nacidos macrosómicos y normosómicos. DISEÑO: Se realizó un estudio según Altman Douglas, observacional, prospectivo y transversal que involucró 60 pacientes, madres de recién nacidos a término macrosómicos y normosómicos sin patología previa, atendidas en el Servicio de Obstetricia del Hospital Militar Central-Lima; se diseñó dos grupos de estudio, el primero (grupo 1) con 30 pacientes, madres de recién nacidos macrosómicos que estaban en ayunas mayor a 8 horas y el segundo grupo (grupo 2) compuesto por 30 pacientes, madres de recién nacidos normosómicos con ayunas mayor a 8 horas; ambos grupos sometidas a parte vaginal o parte por cesárea. RESULTADOS: Los niveles de insulina en los pacientes del primer grupo (grupo 1) es similar que las del segundo grupo (grupo 2) sin diferencias estadísticamente significativa entre ambos grupos. CONCLUSION: Los resultados de nuestro trabajo, indican que los niveles de insulina no tienen relación con macrosomía en madres de recién nacidos macrosómicos en comparación con normosómicos.

OBJECTIVE: Compare insulin's level and determine the factors associated of mothers of macrosomics newborns and normosomics. DESIGN: Was performed a study by Altman Douglas, observational, prospective and cross that involved to 60 patients, mothers of newborns to term macrosomic and normosomic without previous pathology, they were attended at the Maternity Hospital MiIitar Central from Lima; was designed two study groups, the first group with 30 patients, macrosomic newborns' mothers were fasting more than 8 hours and the second group consists of 30 patients, normosomic newborns' mothers were fasting more than 8 hours; both groups were undergoing vaginal or cesarean childbirth. RESULTS: Insulin's level in first group's patients (1) is similar to the second group (2) no statistically significant differences between groups. CONCLUSION: The results of our study indicate that insulin levels are not related to macrosomic in mothers of macrosomic newborns in compared with normosomic newborns.

Polimorfismo PRO12ALA del gen PPARy2, ALA54THR del gen FABP2 y polimorfismos del gen de alipoproteina E en habitantes del sector los eucaliptos de la parroquia san juan, munisipio libertador / PRO12ALA polymorhism of the PPARy2 gene, ALA54THR polymorphism of the FABP2 gene and polymorphisms of the apolipoprotein E gene in the population of Eucapliptos of the parroquia san jua, municipio libertador

Las enfermedades cardiovasculares y el síndrome metabólico son patologías que afectan a gran parte de la población mundial, de etiología poligénica y multifactorial, resultado de la interacción entre factores genéticos, ambientales, sociales y culturales. Los principales genes candidatos a estudiar son aquellos relacionados con la regulación de la homeostasis de la glucosa, del metabolismo lipídico y/o de la secreción y acción de la insulina, como son el gen de los Receptores de los Proliferadores Perixosomales Activados gamma 2 (PPARγ2), la Proteína Enlazante de Ácidos Grasos Intestinal (FABP2) y la Apolipoproteína E (ApoE). Evaluar la relación entre los polimorfismos Pro12Ala del gen PPARγ2, Ala54Thr del gen FABP2 y del gen de ApoE en habitantes del Sector “Los Eucaliptos” de la Parroquia San Juan. 308 individuos de dicha comunidad, 98 hombres y 210 mujeres, clasificados en hipercolesterolémicos, hipertrigliceridémicos, resistentes a la insulina y controles de acuerdo a sus niveles de colesterol total, triglicéridos e índice HOMA. Extracción de 10 mL de sangre venosa para la determinación de química sanguínea y extracción de ADN, amplificación mediante PCR de un fragmento de 102pb del gen de PPARγ2, uno de 180pb del gen de FABP2 y otro de 244pb del gen de ApoE, y posterior RFLP. Se encontró una frecuencia alélica de 0,91 para el alelo Pro y 0,09 para el Ala del gen de PPARγ2; 0,70 para el alelo Ala del gen FABP2 y 0,30 para el Thr, mientras que para los alelos del gen de ApoE la frecuencia fue de ε2=0,05, ε3=0,80 y ε4=0,15. Se encontró relación entre el alelo ε4 de ApoE y la hipercolesterolemia, además del alelo ε2 como factor protector ante el desarrollo de hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia y resistencia a la insulina, no encontrándose asociación alguna entre los polimorfismos de los restantes genes y las patologías mencionadas.

Cardiovascular disease and metabolic syndrome are diseases that affect worldwide, with multiple genetic and environmental components contributing to susceptibility. The main candidate genes to study are those related to the regulation of glucose homeostasis, lipid metabolism, insulin secretion and action and obesity, these include the genes for Peroxisome proliferator-activated receptor gamma 2 (PPARγ2), fatty acid-binding protein 2 (FABP2) and Apolipoprotein E (Apo E). The aim of this study was to investigate the relationship between polymorphisms of Pro12Ala PPARγ2 gene, Ala54Thr FABP2 gene and the ApoE gene in residents from the “The Eucaliptus” of the “Parroquia San Juan”. 308 subjects, 98 men and 210 women, classified as hypercholesterolemic, hypertriglyceridemic, insulin resistant and controls according to their levels of total cholesterol, triglycerides and HOMA index. Extraction of 10 mL whole blood for determination of chemistry and DNA extraction, PCR amplification of a 102 bp fragment PPARγ2 gene, a 180 bp FABP2 gene and a 244 bp of ApoE gene, and subsequent RFLP. An allele frequency for allele Pro 0.91 and 0.09 for gene PPARγ2 Ala and 0.70 for the allele of the gene FABP2 Ala and 0.30 for Thr, while for the different alleles of ApoE gene frequency was ε2=0.05, ε3=0.80 and ε4=0.15. We found a relationship between the ApoE ε4 allele and hypercholesterolemia, in the other hand, Apo E ε2 allele was found as a protective factor against the development of hypercholesterolemia, hypertriglyceridemia and insulin resistance, we did not found association between polymorphisms of the other genes and the pathologies mentioned above.

Insulin analogues versus human insulin in type 1 diabetes: direct and indirect meta-analyses of efficacy and safety

All patients with Diabetes Mellitus (DM) receive insulin therapy. In this study, we evaluated the efficacy, safety and tolerability of human insulin and insulin analogues. We performed a systematic review of the literature and a meta-analysis according to the Cochrane Collaboration methodology. In the absence of clinical studies comparing insulins, we performed a mixed treatment comparison to establish the differences between the active treatments. We included studies published from 1995 to 2010. HbA1c results, episodes of hypoglycemia and nocturnal hypoglycemia data were extracted and analyzed. Thirty-five randomized clinical trials were selected after examining the abstract and a full text review. These studies included 4,206 patients who received long-acting insulin analogues and 5,733 patients who received short-acting insulin analogues. Pooled data regarding efficacy indicated no significant differences in HbA1c values between glargine or detemir (once daily) and NPH insulin. However, a twice-daily dose of detemir produced differences in HbA1c values that favored detemir (-0.14% [95% CI: -0.21 to -0.08]; p<0.0001; I²=0%). Direct and indirect comparisons are consistent and show that there were no significant differences between human insulin and insulin analogues in efficacy or safety. Our results indicate that long- and short-acting insulin analogues offer few clinical advantages over conventional human insulin.

Todos os pacientes com Diabetes Mellitus (DM) tipo 1 recebem insulina. Neste estudo, avaliaram-se eficácia, segurança e tolerabilidade de insulinas humanas e análogas. Realizou-se uma revisão sistemática e meta-análise, de acordo com o preconizado pela Colaboração Cochrane. Na ausência de estudos clínicos comparando insulinas entre si, realizaram-se meta-análises de comparações indiretas a fim de estabelecer diferenças entre tratamentos ativos. Incluíram-se estudos de 1995 a 2010. Resultados de HbA1c, episódios de hipoglicemia e hipoglicemia noturna foram extraídos e analisados. Após leitura de resumos e, posteriormente, de artigos na íntegra, selecionaram-se 35 ensaios clínicos randomizados, totalizando 4206 pacientes utilizando insulina análoga de longa duração e 5733 pacientes insulina análoga de curta duração. Os resultados não demonstraram diferença estatisticamente significativa para redução de HbA1c entre glargina e detemir (uma vez ao dia) comparados a NPH. No entanto, insulina detemir utilizada duas vezes ao dia reduz a HbA1c (-0.14% [95% CI: -0.21 to -0.08]; p<0.0001; I²=0%). Comparações diretas e indiretas indicam que não existem diferenças significativas na médica de redução de HbA1c, independente da posologia de detemir, sendo estes resultados de eficácia e segurança consistentes. Os resultados indicam que insulinas análogas de longa ou curta duração apresentam pequenas vantagens, quando comparadas às insulinas tradicionais. Ademais, não existem diferenças entre eficácia e segurança quando comparamos insulinas análogas entre si.

Correlação entre cálcio e insulina durante o teste de tolerância à glicose em ovelhas gestantes e não gestantes / Calcium and insulin correlation during the glucose tolerance test in pregnant non-pregnant ewes

Compararam-se as concentrações de cálcio, glicose e insulina em ovelhas gestantes e não gestantes submetidas ao teste de tolerância à glicose (TTG). Oito ovelhas gestantes (GG) e oito não gestantes (NG) foram submetidas ao TTG por meio da administração endovenosa de uma solução de glicose, na dose de 500mg/kg de peso vivo. Amostras de sangue foram coletadas nos tempos de -15, zero, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 e 180 minutos, sendo zero min o momento da infusão, para avaliação da concentração sanguínea de glicose, cálcio e insulina. Foi avaliada a taxa de metabolização de glicose e insulina, por meio do cálculo da área sob a curva (ASC). As concentrações de glicose, cálcio, insulina e a ASC da insulina não diferiram entre os grupos (P>0,05), entretanto as três últimas ASCs da glicose foram mais elevados nas gestantes (P<0,05), que correspondem ao período entre 90 e 180min. O teste de correlação de Pearson revelou correlação negativa entre concentração de cálcio e insulina nas gestantes (P<0,05). Estes resultados indicam menor taxa de metabolização de glicose em ovelhas gestantes e uma possível relação de cálcio e insulina no terço final de gestação.

The aim of this study was to investigate glucose, insulin and calcium metabolism during the Glucose Tolerance Test (GTT) in pregnant or nonpregnant ewes. Eight pregnant (PG) and nonpregnant (NPG) ewes per group received a glucose endovenosus bolus containning 500mg/kg in one minute. Blood samples were collected on -15, 0, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 and 180 minutes interval (0 min - injection). These samples were used to evaluate glucose, calcium, insulin concentration, as well as insulin and glucose metabolization rate, which were determined by calculating the Area Under the Curve (AUC). The calcium, glucose and insulin concentrations were not different between groups. However, the three last glucose ASCs were higher in the pregnant group and in this group calcium and insulin blood concentrations were negatively correlated .These results showed lower glucose tolerance in pregnant ewes and suggest a link between insulin and calcium in the late pregnancy.

Efeitos da restrição calórica nas vias de sinalização por insulina e óxido nítrico: implicações para biogênese, morfologia e função mitocondriais / Calorie restriction restriction effects on insulin and nitric oxide signaling: implications to mitochondrial biogenesis, morphology and function

A restrição calórica (RC) estende a expectativa de vida de muitos organismos por mecanismos ainda em estudo. Entre os vários efeitos fisiológicos da RC encontra-se o aumento na biogênese mitocondrial, dependente de óxido nítrico (NO•), sintetizado pela enzima óxido nítrico sintase endotelial (eNOS). Um dos indutores fisiológicos mais potentes da eNOS é a insulina, cujos níveis plasmáticos são consideravelmente reduzidos nos organismos em RC. O objetivo deste trabalho foi investigar os mecanismos associados ao aumento da sinalização por NO• durante a RC in vivo e in vitro, e as conseqüências celulares do aumento de massa mitocondrial no que diz respeito à longevidade e capacidade respiratória celulares. Submetemos camundongos Swiss fêmeas à RC de 40% e observamos um considerável aumento tecido-específico na fosforilação basal de Akt e eNOS em músculo esquelético, tecido adiposo visceral e cérebro, os quais também apresentaram maior massa mitocondrial. A associação entre a sinalização por insulina, NO• e biogênese mitocondrial foi adicionalmente confirmada em um grupo de camundongos tratados com o desacoplador mitocondrial dinitrofenol (DNP), que também reduz a insulinemia e aumenta a longevidade em camundongos. Para o estudo mecanístico deste fenômeno, usamos soros de ratos Sprague-Dawley submetidos à RC de 40% ou alimentados ad libitum (AL) em cultura celular de células vasculares da musculatura lisa (VSMC), reproduzindo um protocolo descrito para RC in vitro. O uso do soro RC aumentou a fosforilação do receptor de insulina e Akt, a expressão de eNOS e nNOS (forma neural da NOS) e a fosforilação de eNOS, o que se refletiu em maior liberação de nitrito (NO2) no meio de cultura. Inibindo-se a Akt, todos os efeitos promovidos pela RC na sinalização por NO• foram revertidos. Ao se imunoprecipitar do soro a adiponectina, citocina conhecida por aumentar a sensibilidade à insulina, aumentada durante a RC, os efeitos do soro RC na via de sinalização de insulina foram abolidos e, conseqüentemente, os efeitos na sinalização por •NO foram prevenidos. Neurônios de células granulosas de cerebelo, que não expressam eNOS, apenas nNOS, foram cultivados com os soros AL ou RC, e também apresentaram considerável aumento na sinalização por •NO. Estas alterações induziram a biogênese mitocondrial e capacidade respiratória, e foram associadas à maior longevidade celular. Os mesmos efeitos mitocondriais foram observados em células secretoras de insulina, INS1, entretanto a secreção de insulina em resposta à glicose tornou-se inibida, por um mecanismo desconhecido, porém associado a reduzidos níveis intracelulares de espécies oxidantes, moléculas-chave para a secreção de insulina; e à alteração da morfologia mitocondrial, provavelmente devido à maior expressão de mitofusina-2 (Mfn-2). Ao se nocautear a Mfn-2, houve um aumento na geração de EROs e as células em RC passaram a secretar insulina a níveis comparáveis aos das células controle. Concluímos que durante a RC a maior sensibilidade à insulina aumenta a atividade de eNOS, via Akt, associada à maior biogênese mitocondrial. A adiponectina é uma molécula-central nestes eventos. A expressão de nNOS também é afetada, por mecanismos desconhecidos. O aumento de biogênese mitocondrial eleva a capacidade respiratória celular e impacta positivamente a longevidade in vitro. A alteração da morfologia mitocondrial associa-se a alterações na produção de oxidantes intracelulares e mudanças na secreção de insulina

Calorie restriction (RC) is known to extend the lifespan in many organisms, and its mechanisms of action are still under investigation. Enhanced mitochondrial biogenesis driven by nitric oxide (•NO), synthesized by the endothelial nitric oxide synthase (eNOS), is proposed to be a CR central effect. Insulin is one of the most potent physiological activators of eNOS. However, plasmatic insulin levels are dramatically reduced in organisms under CR. The goal of this work was uncover the mechanisms associated with enhanced •NO signaling during CR, in vivo and in vitro, as well as the cellular consequences of increased mitochondrial mass, regarding lifespan and reserve respiratory capability. Female Swiss mice were submitted to 40% of CR. A tissue-specific (skeletal muscle, abdominal adipose tissue and brain) increment in basal Akt and eNOS phosphorylation, which was related to enhanced mitochondrial biogenesis, was observed. Indeed, this association was also verified in tissues from mice treated with low doses of a mitochondrial uncoupler, dinitrophenol (DNP). To unveil the mechanism behind the insulin signaling effects on •NO levels, serum from Sprague-Dawley rats submmited to 40% of CR was used to culture in VSMC cells, an in vitro CR protocol. CR sera enhanced insulin receptor (IR) and Akt phosphorylation, as well as nitrite (NO2-) accumulation in the culture media, the expression of eNOS and nNOS (neural NOS isoform) and eNOS phosphorylation. The effects of CR sera were reversed by Akt inhibition. The immunoprecipitation of serum adiponectin, a cytokine known to improve peripheral insulin sensitivity, also reversed the CR serum effects on insulin and •NO signaling. Cerebellar neurons, which do not express eNOS, just nNOS, were also cultured with CR or AL serum and also presented striking increments in •NO signaling, associated with mitochondrial biogenesis, increased reserve respiratory capability and lifespan extension. The mitochondrial effects promoted by CR were also observed in insulin secreting cells (INS1). However, under the CR condition, insulin secretion stimulated by glucose was impaired. The likely explanations are reduced mitochondrial reactive oxygen species (ROS) generation, or the alteration in mitochondrial morphology, associated, in our model, with enhanced mitofusin-2 expression (Mfn-2). In cells which the Mfn-2 was knocked down, insulin secretion in CR and AL groups was responsive to glucose at the same level, and the intracellular oxidants levels were much higher. Overall, CR improves •NO signaling due to enhanced insulin sensitivity, through Akt, and results in mitochondrial biogenesis. Adiponectin is a key molecule in this phenomenon. Increments in mitochondrial mass enhance the cellular reserve respiratory capability and lifespan. Mitochondrial morphology alterations are associated with possible decreases in ROS generation and impaired insulin release, maintained the low levels of plasmatic insulin