A conexão entre ácidos biliares e diabetes mellitus tipo 2 - Uma revisão / The connection between bile acids and type 2 diabetes mellitus - a review

ABSTRACT Background: Bile acids (BAs) are steroid molecules synthesized exclusively in the liver, being end products of cholesterol catabolism. BAs are known to be involved in several metabolic alterations, including metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus (DM2). DM2 is a chronic degenerative disease characterized by insulin resistance, insulin deficiency due to insufficient production of pancreatic ß-cells, and elevated serum glucose levels leading to multiple complications. Objective: The objective of this study is to investigate the role of BAs in the pathophysiology of DM2, highlighting the possibilities in the development of therapeutic procedures targeting BAs as an optional pathway in the treatment of DM2. Methods: The research was carried out through narrative review and publications on the relationship between BAs and DM2. The databases used for the search include PubMed, Scopus, and Web of Science. The keywords used for the search include bile acids, type 2 diabetes mellitus, metabolic syndrome, and metabolic disorders. Results: The studies have reported the involvement of BAs in the pathophysiology of DM2. BAs act as a ligand for the nuclear farnesoid X receptor, regulating glucose metabolism, lipid metabolism, and cellular energy production. Additionally, BAs modulate the production, elimination, and mobilization of BAs through the farnesoid X receptor. BAs also act as a signaling pathway through Takeda G protein-coupled receptor 5, further contributing to metabolic regulation. These findings suggest that targeting BAs may offer a novel therapeutic approach in the treatment of DM2. Conclusion: This study highlights the important role of BAs in DM2, specifically through their interactions with key metabolic pathways. Targeting BAs may represent an innovative and effective approach to the treatment of DM2.

RESUMO Contexto: Os ácidos biliares (ABs) são moléculas esteróides sintetizadas exclusivamente no fígado, sendo produtos finais do catabolismo do colesterol. Os ABs são conhecidos por estarem envolvidos em várias alterações metabólicas, incluindo a síndrome metabólica e o diabetes mellitus tipo 2 (DM2). A DM2 é uma doença crônica degenerativa caracterizada pela resistência insulínica, deficiência de insulina devido à produção insuficiente de células ß pancreáticas e hiperglicemia levando a múltiplas complicações. Objetivo: O objetivo deste estudo é investigar o papel dos ABs na fisiopatologia da DM2, destacando as possibilidades no desenvolvimento de procedimentos terapêuticos visando os ABs como uma via opcional no tratamento da DM2. Métodos: A pesquisa foi realizada por meio de revisão narrativa e publicações sobre a relação entre ABs e DM2. As bases de dados usadas para a pesquisa incluem PubMed, Scopus e Web of Science. As palavras-chave usadas para a pesquisa incluíram: ácidos biliares, diabetes mellitus tipo 2, síndrome metabólica e distúrbios metabólicos. Resultados: Os estudos relataram o envolvimento dos ABs na fisiopatologia da DM2. Os ABs atuam como ligantes para o receptor nuclear farnesoide X, regulando o metabolismo da glicose, metabolismo lipídico e produção de energia celular. Além disso, os ABs regulam a produção, eliminação e mobilização de ABs através do receptor farnesoide X. Os ABs também atuam como uma via de sinalização através do receptor acoplado à proteína G Takeda 5, contribuindo ainda mais para a regulação metabólica. Esses achados sugerem que o ABs pode oferecer uma nova abordagem terapêutica no tratamento da DM2. Conclusão: Este estudo destaca o papel importante do ABs na DM2, especificamente por meio de suas interações com vias metabólicas-chave. O redirecionamento ao ABs pode representar uma abordagem inovadora e eficaz para o tratamento da DM2.

Avaliação fenotípica e de defeitos moleculares no GNAS em pacientes com pseudo-hipoparatireoidismo (PHP) e pseudopseudo-hipoparatireoidismo (PPHP) / Evaluation of the phenotype and molecular defect in GNAS in patients with pseudohypoparathyroidism (PHP) and pseudopseudohypoparathyroidism

INTRODUÇÃO: A primeira doença humana atribuída à resistência hormonal foi o pseudo-hipoparatireoidismo (PHP), uma doença rara caracterizada por hipocalcemia, hiperfosfatemia e níveis elevados de hormônio paratireoidiano (PTH) na presença de função renal normal, quadro condizente com resistência ao PTH. A classificação original do PHP leva em consideração a osteodistrofia hereditária de Albright (AHO): presente no PHP1a e ausente no PHP1b. Na medida em que as bases moleculares do PHP têm sido compreendidas, uma classificação baseada no genótipo tem surgido. Segundo ela, pacientes com PHP1a apresentam mutações na região codificadora da Gsalfa do GNAS e o padrão de herança é autossômico dominante relacionado à transmissão materna. Por outro lado, o PHP1b é caracterizado por alterações nas regiões diferencialmente metiladas (DMRs) do GNAS por mecanismos não completamente esclarecidos, limitando a previsão do seu padrão de herança. Pacientes que apresentam a AHO na ausência de resistência hormonal têm o diagnóstico de pseudopseudo-hipoparatireoidismo (PPHP) e seu padrão de herança é autossômico dominante relacionado à transmissão paterna de mutações na região codificadora da Gsalfa do GNAS. OBJETIVOS: Classificar 25 pacientes com PHP com base em defeitos no GNAS e caracterizar seu fenótipo. Pesquisar mutações no GNAS nos quatro pacientes com PPHP e também caracterizar seu fenótipo. MÉTODOS: A avaliação fenotípica incluiu análise das resistências hormonais, pesquisa de repercussões crônicas da hipocalcemia/hiperfosfatemia (calcificações em sistema nervoso central: SNC e catarata) e identificação da AHO. A análise do GNAS foi feita por sequenciamento automático e MLPA (região codificadora da Gsalfa) e por MS-MLPA (região regulatória: DMRs). RESULTADOS: Resistência ao PTH foi identificada nos 25 pacientes com PHP e resistência ao TSH em 17/25. Calcificações em SNC e catarata estiveram presentes em 18 e 10 pacientes com PHP, respectivamente. A...

BACKGROUND: The first human disease attributed to hormone resistance was pseudohypoparathyroidism (PHP), a rare disease characterized by hypocalcemia, hyperphosphatemia and elevated parathyroid hormone (PTH) levels in the presence of normal renal function, consistent picture of PTH resistance. The original classification of PHP takes into account the Albright hereditary osteodystrophy (AHO): present in PHP1a and absent in PHP1b. As the molecular bases of PHP have been understood, a classification based on genotype has emerged. According to it, PHP1a patients present mutations in the Gsalpha coding region of the GNAS and the pattern of inheritance is autosomal dominant related to maternal transmission. On the other hand, PHP1b is characterized by alterations in differentially methylated regions (DMRs) of the GNAS by mechanisms not completely clear, limiting the prediction of the pattern of inheritance. Patients who present AHO in the absence of hormone resistance have the diagnosis of pseudopseudohypoparathyroidism (PPHP) and their pattern of inheritance is autosomal dominant related to paternal transmission of mutations in the Gsalfa coding region of the GNAS. OBJECTIVE: To classify 25 patients with PHP based on GNAS molecular defects and to characterize their phenotype. To search for GNAS mutations in four patients with PPHP and also to characterize their phenotype. METHODS: The phenotypic evaluation included analysis of hormone resistances, research of chronic repercussions of hypocalcemia/hyperphosphatemia (calcifications in central nervous system: CNS and cataract) and identification of AHO. The analysis of the GNAS was done by automated sequencing and MLPA (Gsalphaa coding region) and by MS-MLPA (regulatory region: DMRs). RESULTS: PTH resistance was identified in 25 patients with PHP and TSH resistance in 17/25. Calcifications in CNS and cataract were present in 18 and 10 patients with PHP, respectively. AHO was characterized by: rounded face (n=18),...

Modelo molecular teórico del receptor serotoninérgico 5HT2A acoplado a proteína G / Theoretical molecular model of the G protein-coupled 5HT2A serotonergic receptor / Modelo molecular teórico do receptor serotoninérgico 5-HT2A acoplado à proteína G

Objetivo. Construir un modelo molecular teórico de la estructura terciara del receptor 5HT2A de Homo sapiens a partir de estructurasobtenidas experimentalmente como plantillas. Materiales y métodos. Para la realización del modelo teórico se contempló el protocoloestablecido por Ballesteros y Weinstein para la construcción del receptor acoplado proteína G, por medio de alineamiento de la secuenciade aminoácidos, perfiles de hidrofobicidad, refinamiento de bucles por restricciones espaciales, y minimización de energía con el campode fuerza OPLS_2005. Resultados. El modelo obtenido fue validado por el gráfico de Ramachandran con un 91,7% de aminoácidosdentro de los límites establecidos para ángulos phi y psi, y un RMSD de 0,95 Å con respecto a rodopsina de bovino. Conclusiones. Seobtuvo un modelo teórico validado, útil para realización de estudios de acoplamiento ligando-receptor...

Objective Build a theoretical molecularmodel of the tertiary structure of the Homo sapiens 5HT2A receptor from experimentally obtained structures as templates. Materialsand methods In the construction of the theoretical model we considered the protocol established by Ballesteros and Weinstein for theconstruction of the G-protein coupled receptor, by the alignment of the amino acid sequence, hydrophobicity profiles, refinement ofloops by spatial restrictions and energy minimization with the force field OPLS_2005. Results The resulting model was validated bythe Ramachandran plot with 91.7% of amino acids within the limits set for angles phi and psi and a RMSD of 0.95 Å with respect tobovine rhodopsin. Conclusions We obtained a validated theoretical model useful in studies of ligand-receptor docking...

Objetivo. Construir um modelo molecularteórico da estrutura terciária do receptor 5HT2A de Homo Sapiens, com estruturas obtidas experimentalmente como moldes. Materiaise métodos. Para a elaboração do modelo teórico se utilizou o protocolo estabelecido por Ballesteros e Weinstein para a construção doreceptor acoplado à proteína G, por intermédio de alinhamento da seqüência de aminoácidos, perfis de hidrofobicidade, refinamento debucles por restrições espaciais e minimização da energia com o campo de força OPLS_2005. Resultados. O modelo obtido foi validadopelo gráfico de Ramachandran com 91,7% dos aminoácidos dentro dos limites estabelecidos para os ângulos phi e psi, e um RMSD de0,95 Å com respeito à rodopsina de bovino. Conclusões. Obteve-se um modelo teórico validado, útil para a realização de estudos deacoplamento ligante-receptor...

Transdução de sinais: uma revisão sobre proteína G / Signal transduction: a review about G protein

Objetivos: revisar o assunto proteína G e seus mecanismos de transdução celular, de forma abrangente e didática.Fonte de dados: foram revisados artigos específicos sobre o tema, disponíveis em periódicos eletrônicos e encontrados através das bases de dados LILACS, PubMed e SciELO.Síntese dos dados: a transdução de sinais é uma função fisiológica que intermedeia o estímulo externo e a resposta celular, sendo o passo de conversão intracelular do agonismo de várias substâncias. Os compostos proteicos envolvidos nessa atividade estão presentes em todos os sistemas do organismo; consequentemente, disfunções na sua estrutura culminam em estados patológicos diversos. A descrição da dinâmica da transdução, da estrutura e funções da proteína G e do seu papel em algumas doenças foram abordados nesta revisão.Conclusões: a revisão da literatura mostra que o tema proteína G não tem gerado muitos trabalhos experimentais.Entretanto, o estudo desse composto protéico evidencia sua grande importância na fisiologia, indicando que disfunções na sua estrutura resultam em vários estados patológicos.

Aims: To review, in a comprehensive and didactic way, the issue G protein and its mechanisms of cellular transduction.Source of data: Articles that address the specific issue, available online, and found through the databases LILACS, PubMed and SciELO, were reviewed.Summary of findings: Signal transduction is a physiological function that mediates the external stimulus and cellular response; it is the conversion step of agonism of several intracellular substances. The protein compounds involved in this activity are present in all body systems, thus dysfunction in its structure results in several pathological states.The description of the dynamics of transduction, structure and functions of G protein and its role in some diseases were addressed in this review.Conclusions: The literature review shows that the subject protein G has not generated many experimental studies.However, the study of this protein compound makes evident its great importance in physiology and indicates that dysfunctions in its structure result in various pathological conditions.

Variabilidade genética da proteína G do HRSV de amostras com o genótipo BA / Genetic variability of the G protein of HRSV samples with BA genotype

Para estudar a epidemiologia e evolução do novo genótipo HRSVB denominado BA, caracterizado pela duplicação de 60 nt na proteína G, analisamos 4274 amostras clínicas coletadas de crianças hospitalizadas no Hospital Universitário/USP e Hospital da Santa Casa de Misericórdia, cidade de São Paulo entre os anos de 2001 e 2009. As amostras foram submetidas a RT-PCR seguido do sequenciamento da região G2 do gene G. A duplicação de 60 nt foi detectada em 104 (28.3%) das 367 amostras analisadas. De 2001 a 2004 a circulação do genótipo BA foi baixa, seguido de 85.4% (2005), 57.6% (2006), sem circulação (2007), 10% (2008) e 75% (2009) do total de amostras sequenciadas. As sequências foram comparadas com outras BA de diversos países do mundo. A análise filogenética preliminar dividiu as amostras brasileiras em 5 grupos (BA-I, BAII, BAIII, BAIV e BAVI), sendo que a maioria das amostras de 2005 a 2009 agruparam juntas na linhagem BA-IV, estabelecendo um grupo temporal e geográfico.

In order to study the epidemiology and evolution of the new genotype of HRSVB named BA characterized with a 60-nt duplication in the G protein we analyzed 4274 clinical samples collected from children hospitalized in University Hospital/USP and Santa Casa de Misericórdia Hospital, in São Paulo city, during 2001 to 2009. The samples were subject to RT-PCR followed by sequencing of the G2 region of the G gene. The 60 nt-duplication were detected in 104 (28.3%) of 367 sequencing samples. From 2001 to 2004 the circulation of the BA genotype was low, followed by 85.4% (2005), 57.6% (2006), no circulation (2007), 10% (2008) and 75% (2009) of total sequencing samples. Sequences were compared with G sequences with the 60 nt-duplication globally sampled. Preliminary phylogenetic analysis divided Brazilian samples into five clusters (BA-I, BAII, BAIII and BAVI and BAIV), and almost all samples from 2005 to 2009 were clustered together in BA-IV lineage, establishing temporal and geographical cluster.

Receptor acoplado a proteína G familia C6A: Posible blanco molecular en hueso / G Protein-Coupled Receptor Family C 6A (GPRC6A): Possible molecular target in Bone

El GPRC6A es un miembro recientemente identificado de la familia C de receptores acoplados a proteínas G (GPCRs) que está estrechamente emparentado con el receptor sensor de calcio (CASR). Se ha demostrado que este receptor es capaz de sensar cationes extracelulares y aminoácidos y que requiere tanto de los cationes extracelulares y de los aminoácidos para su óptima estimulación in vitro. El estudio del perfil de ligandos ha mostrado que la l-ornithine es el más potente eficaz l-aminoácido agonista seguido de varios otros aminoácidos alifáticos, neutros, y básicos. Algunos estudios han mostrado la activación por cationes del GPRC6A, pero comparado con el CASR, se necesitan concentraciones extracelulares más altas de calcio para activar este receptor. Es más, el Mg(2+) ha mostrado ser un modulador positivo de la respuesta a la l-ornithine. Se lo ha propuesto como el candidato para el elusivo mecanismo de sensado de calcio extracelular del osteoblasto, que se sabe responde a altas concentraciones locales de Ca²+. También se ha propuesto al GPRC6A como candidato a receptor de la osteocalcina, regulando el metabolismo energético y como blanco molecular para la acción del estroncio sobre el hueso.

GPRC6A is a recently identified member of family C of G protein-coupled receptors (GPCRs) that is closely related to the calcium-sensing receptor CASR. It has recently been shown that GPRC6A extracellular cations and amino acids and requires both extracellular cations and amino acids for optimal stimulation in vitro. The study of the ligand profile of GPRC6A has shown that l-ornithine is the most potent and efficacious l-amino acid agonist, followed by several other aliphatic, neutral, and basic amino acids. Some studies show cation-dependent activation of GPRC6A, but compared to CASR, much higher extracellular calcium concentrations are needed to activate this receptor. Furthermore, the divalent cation Mg(2+) was found to be a positive modulator of the l-ornithine response. GPRC6A may be a candidate for the elusive extracellular calcium-sensing mechanism known to be present in osteoblasts, which respond to high local Ca²+ concentrations. GPRC6A has also been proposed as a candidate receptor for ostocalcin, regulating energy metabolism and as a molecular target for the action of strontium on bone.