Brain insulin resistance and Alzheimer's disease: a systematic review / Resistência insulínica cerebral e a doença de Alzheimer: uma revisão sistemática

ABSTRACT. The disability of cells to react to insulin, causing glucose intolerance and hyperglycemia, is referred to as insulin resistance. This clinical condition, which has been well-researched in organs such as adipose tissue, muscle, and liver, has been linked to neurodegenerative diseases like Alzheimer's disease (AD) when it occurs in the brain. Objective: The authors aimed to gather data from the current literature on brain insulin resistance (BIR) and its likely repercussions on neurodegenerative disorders, more specifically AD, through a systematic review. Methods: A comprehensive search was conducted in multiple medical databases, including the Cochrane Central Register of Controlled Trials, EMBASE, Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (Medline), and PubMed®, employing the descriptors: "insulin resistance", "brain insulin resistance", "Alzheimer's disease", "neurodegeneration", and "cognition". The authors focused their search on English-language studies published between 2000 and 2023 that investigated the influence of BIR on neurodegenerative disorders or offered insights into BIR's underlying mechanisms. Seventeen studies that met the inclusion criteria were selected. Results: The results indicate that BIR is a phenomenon observed in a variety of neurodegenerative disorders, including AD. Studies suggest that impaired glucose utilization and uptake, reduced adenosine triphosphate (ATP) production, and synaptic plasticity changes caused by BIR are linked to cognitive problems. However, conflicting results were observed regarding the association between AD and BIR, with some studies suggesting no association. Conclusion: Based on the evaluated studies, it can be concluded that the association between AD and BIR remains inconclusive, and additional research is needed to elucidate this relationship.

RESUMO. A incapacidade das células de reagir à insulina, ocasionando intolerância à glicose e hiperglicemia, é chamada de resistência à insulina. Essa condição clínica, que tem sido bem pesquisada em órgãos como tecido adiposo, músculo e fígado, tem sido associada às doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer (DA) quando ocorre no cérebro. Objetivo: O objetivo dos autores foi reunir os dados da literatura atual sobre a resistência insulínica cerebral (RIC) e sua provável repercussão em doenças neurodegenerativas, mais especificamente na DA, por meio de uma revisão sistemática da literatura. Métodos: Foi realizada uma pesquisa abrangente em vários bancos de dados médicos, incluindo o Cochrane Central Register of Controlled Trials, EMBASE, Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (Medline) e PubMed, empregando os descritores: "resistência à insulina", "resistência insulínica cerebral", "doença de Alzheimer", "neurodegeneração" e "cognição". Os autores concentraram sua busca em estudos no idioma inglês publicados entre 2000 e 2023 que investigaram a influência da RIC em distúrbios neurodegenerativos ou ofereceram insights sobre os mecanismos subjacentes da RIC. Dezessete estudos que atenderam aos critérios de inclusão foram selecionados. Resultados: Os resultados demonstram que a RIC é um fenômeno observado em uma variedade de doenças neurodegenerativas, incluindo a DA. Estudos sugerem que a utilização e captação prejudicadas de glicose, a produção reduzida de trifosfato de adenosina (ATP) e as alterações na plasticidade sinápticas causadas pela RIC estão ligadas a problemas cognitivos. No entanto, foram observados resultados conflitantes com relação à associação entre DA e RIC, com alguns estudos sugerindo nenhuma associação. Conclusão: Com base nos estudos avaliados, pode-se concluir que a associação entre DA e RIC ainda é inconclusiva, e pesquisas adicionais são necessárias para elucidar essa relação.

Associação entre a doença pancreática gordurosa não alcoólica e o índice triglicérides/glicose / Association between nonalcoholic fatty pancreatic disease and triglyceride/glucose index

ABSTRACT Background: Nonalcoholic fatty pancreatic disease (NAFPD) is an increase of fat in the pancreas, and has an important association with insulin resistance (IR) and type 2 diabetes mellitus. Research has confirmed that the triglyceridemia/glycemia (TyG) index determines IR as much as does the hyperinsulinemic-euglycemic clamp assessment as the homeostasis model testing of IR (HOMA-IR). Objective: To eva­luate the association between degree of NAFPD and TyG index. Methods: In 72 patients undergoing ultrasound of abdomen with a diagnosis of NAFPD, insulin, glucose, and triglycerides levels were evaluated. The HOMA-IR and TyG indexes were used as a reference for IR. The degrees of NAFPD and the TyG index were presented through the receiver operating characteristics (ROC) curves in order to evaluate the association between different degrees of NAFPD, and the correlation of NAFPD with HOMA-IR was also evaluated. Results: There was a statistically significant correlation between the degree of NAFPD and the TyG index. The AUROC curve for the TyG index for predicting the degree of NADPD was 0.855 (0.840-0.865). The intensity-adjusted probabilities of the degree of NAFPD were more strongly associated with TyG values when compared with HOMA-IR. Conclusion: In this study the TyG index correlated positively with the degree of NAFPD, performing better than HOMA-IR.

RESUMO Contexto: A doença pancreática gordurosa não alcoólica (DPGNA) é um aumento de gordura pancreática, e tem uma importante associação com a resistência à insulina (RI) e com diabetes mellitus tipo 2. Pesquisas confirmaram que o índice triglicérides/glicemia (TyG) determina a RI tanto quanto a avaliação da clamp hiperinsulinêmico-euglicêmico como o teste do modelo de homeostasia da RI (HOMA-IR). Objetivo: Avaliar a associação entre o grau de DPGNA e o índice TyG. Métodos: Em 72 pacientes submetidos a ultrassonografia do abdome com diagnóstico de DPGNA, foram avaliados os níveis de insulina, glicose e triglicérides. Os índices HOMA-IR e TyG foram usados como referência para RI. Os graus de DGPNA e o índice TyG foram apresentados através da curva ROC com o objetivo de avaliar a associação entre diferentes graus de DPGNA, e a correlação do DGPNA com o HOMA-IR também foi avaliada. Resultados: Houve uma correlação estatisticamente significativa entre o grau de DPGNA e o índice TyG. A curva AUROC para o índice TyG para prever o grau do NADPD foi 0,855 (0,840-0,865). As probabilidades ajustadas de intensidade do grau de NAFPD foram mais fortemente associadas aos valores de TyG quando comparadas com o HOMA-IR. Conclusão: Neste estudo, o índice TyG correlacionou-se positivamente com o grau de DPGNA, tendo um desempenho melhor que o índice HOMA-IR.

Estimated average blood glucose level based on fructosamine level

ABSTRACT Objective: To define the mathematical relationship between fructosamine levels and average glucose values. Subjects and methods: The study comprised laboratory data of 1,227 patients with type 1 or 2 diabetes mellitus. Fructosamine levels measured at the end of a 3-week period were compared against the average blood glucose levels of the previous 3 weeks. Average glucose levels were determined by the weighted average of the daily fasting capillary glucose results performed during the study period, and the plasma glucose measured in the same sample collected for fructosamine measurement. Results: In total, 9,450 glucose measurements were performed. Linear regression analysis between fructosamine levels and average glucose levels showed that for each 1.0 µmol/L increase in fructosamine level there was a 0.5 mg/dL increase in average glucose level, as estimated by the equation Mean glucose level = (0.5157 x Fructosamine) - 20. The coefficient of determination (r2 = 0.353492, p < 0.006881) allowed the calculation of the estimated average glucose based on fructosamine level. Conclusion: Our study demonstrated a linear correlation between fructosamine level and mean blood glucose level, suggesting that fructosamine levels can be a proxy for the average glucose level in assessing the metabolic control of patients with diabetes.

Structural similarity between thyroid peroxidase [Homo sapiens] and SARS-CoV-2 spike glycoprotein ­ An autoimmune thyroiditis triggering mechanism in COVID-19 carriers? / Similaridade estrutural entre a tireoperoxidase humana [Homo sapiens] e a glicoproteína de superfície do SARS-CoV-2 ­ Um mecanismo de desencadeamento da tiroidite autoimune nos portadores da COVID-19?

Introduction: there are reports of autoimmune disease related to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) such neurological syndromes and hematological syndromes, and more recently autoimmune thyroid dysfunctions have been described. These reports suggest that SARS-CoV-2 acts as a probable trigger for triggering the autoimmunity process. Aim: to evaluate structural similarity between thyroid peroxidase [Homo sapiens] (TPO) and SARS-CoV-2 spike glycoprotein (COVID-19), and to propose this similarity as a likely trigger for autoimmune thyroiditis. Methodology: using bioinformatics tools, we compare the amino acids (AA) sequences between protein structure of TPO and chain A COVID-19, chain B COVID-19, and chain C COVID-19, accessible in the National Center for Biotechnology Information database, by Basic Local Alignment Search Tool in order to locate the homologous regions between the sequences of AA. Results: the homology sequence between the TPO and COVID-19 ranged from 27.0 % (10 identical residues out of 37 AA in the sequence) to 56.0% (5 identical residues out of 9 AA in the sequence). The similar alignments demonstrated relatively high E values in function of short alignment. Conclusion: data suggest a possible pathological link between TPO and COVID-19. The structural similarity of AA sequences between TPO and COVID-19 may present a molecular mimicry suggesting the possibility of antigen crossover between TPO and COVID-19 that might represent an immunological basis for autoimmune thyroiditis associated with COVID-19.

Introdução: há relatos de doenças autoimunes relacionadas à síndrome respiratória aguda grave por coronavírus 2 (SARS-CoV-2), tais como síndromes neurológicas e hematológicas, e mais recentemente disfunções autoimunes da tireoide foram descritas. Esses relatos sugerem que o SARS-CoV-2 atue como um provável gatilho para desencadear o processo de autoimunidade. Objetivo: avaliar a similaridade estrutural entre a peroxidase tireoidiana [Homo sapiens] (TPO) e a glicoproteína de superfície SARS-CoV-2 (COVID-19) e propor essa similaridade como provável gatilho para o desencadeamento da tireoidite autoimune. Metodologia: utilizando ferramentas de bioinformática, comparamos as sequências de aminoácidos (AA) entre a estrutura da TPO e a estrutura da cadeia A do COVID-19, a cadeia B do COVID-19 e a cadeia C do COVID-19, acessível no banco de dados do National Center for Biotechnology Information, através da Ferramenta Básica de Pesquisa de Alinhamento Local para localizar as regiões homólogas entre as sequências de AA. Resultados: a sequência de homologia entre o TPO e COVID-19 variou de 27,0% (10 resíduos idênticos em 37 AA nas sequências) a 56,0% (5 resíduos idênticos em 9 AA nas sequências). Os alinhamentos semelhantes demonstraram valores E relativamente altos em função do alinhamento curto. Conclusão: os dados sugerem uma possível ligação patológica entre TPO e COVID-19. A similaridade estrutural das sequências de AA entre TPO e COVID-19 pode apresentar um mimetismo molecular sugerindo a possibilidade de cruzamento de antígeno entre TPO e COVID-19 que podem representar uma base imunológica para tireoidite autoimune associada a COVID-19.

Goiter in Brazilian modernism paintings / Bócio em pinturas da arte moderna brasileira

Objective: To evaluate Di Cavalcanti's artworks in which goiters are represented before and after the introduction of iodized salt to the Brazilian population. Methods: One hundred and thirty paintings by Di Cavalcanti from the 20's to 70's demonstrating necks were evaluated. All the paintings were observed in reproductions. The neck circumference in the paintings was measured. Since there were no standard thresholds of neck circumference, cutoffs were based on the median. Baseline characteristics of artworks were compared based on high and normal neck circumference categories using Student's t-test, Mann-Whitney-Wilcoxon test, or chi square test. Results: We analyzed 29 artworks which portray the neck of 60 women (84.5%), 8 men (11.3%) and 3 children (4.2%). The analyses of the neck circumference showed 23.3% of women (14/60), 12.5% of men (1/8), and 33.3% of children (1/3) with an abnormal profile of the neck circumference. The neck circumference ratio in 29 paintings showed that the relative sizes of the necks painted between the 1920's and 1950's (r=0.45; p=0.03), and painted between the 1960's and 70's (r= 0.54; p=0.003) have linearly decreased. The decades in which the artworks were painted explained 40.0% of the variation in size of the neck circumference (p=0.002). Conclusion: Art imitates life. Di Cavalcanti was not a physician, and probably did not have the intention to illustrate a pathological condition, although the images observed in this study should be considered as goiter or enlarged neck.

Objetivo: Avaliar as obras de Di Cavalcanti em que bócios estão representados, antes e após a introdução da iodação do sal para a população brasileira. Método: Foram avaliadas 130 pinturas de Di Cavalcanti entre os anos 1920 e 1970 demonstrando pescoços. Todas as pinturas foram observadas em reproduções. A circunferência do pescoço nas pinturas foi mensurada. Como não existia limite-padrão da circunferência do pescoço, os limites foram baseados na mediana. As características básicas das obras de arte foram comparadas por categorias da circunferência do pescoço em elevadas e normais, usando o teste t de Student, o teste de Mann-Whitney-Wilcoxon ou o teste qui-quadrado. Resultados: Analisamos 29 obras de arte que representavam o pescoço de 60 mulheres (84,5%), 8 homens (11,3%) e 3 crianças (4,2%). Ao analisar a circunferência do pescoço, 23,3% das mulheres (14/60), 12,5% dos homens (1/8) e 33,3% das crianças (1/3) demonstraram perfil anormal dela. A relação da circunferência do pescoço em 29 pinturas demonstrou que as circunferências do pescoço relativas aos pescoços pintados entre os anos 1920 e 1950 (r=0,45; p=0,03) e pintados entre os anos 1960 e 1970 (r=0,54; p=0,003) reduziram linearmente. As décadas em que as obra foram pintadas explicaram 40,0% da variação no tamanho da circunferência do pescoço (p=0,002). Conclusão: A arte imita a vida. Di Cavalcanti não era médico e, provavelmente, não tinha intenção de ilustrar uma condição patológica, embora as observações das imagens, neste estudo, tenham sido consideradas como bócio ou com aumento de volume do pescoço

Relationship between vitiligo and Hashimoto's thyroiditis / Relação entre vitiligo e tireoidite de Hashimoto

Introduction: vitiligo is a multifactorial acquired depigmenting disorder, characterized by a spontaneous loss of functional melanocytes from the epidermis. Vitiligo and Hashimoto's thyroiditis (HT) often occur in association and seem to be characterized by an autoimmune process. The vitiligo associated with HT suggests genetic homologies between them. Objective: to identify protein sequence homology between melanocyte protein (Pmel) and thyroid peroxidase (TPO), using bioinformatics tools, to propose an initial mechanism which could explain the production of cross-reacting autoantibodies to melanocyte and TPO. Methods: we performed a comparison between Pmel and TPO amino acids (AA) sequences, available on the National Center for Biotechnology Information (NCBI) database by BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) in order to find local homology regions between the AA sequences. Results: the homology sequence between the Pmel and TPO ranged from 21.0 % (19 identical residues out of 90 AA in the sequence) to 55.0% (6 identical residues out of 11 AA in the sequence). The identical alignments presented relatively high E values due to presence of short alignment. Conclusion: bioinformatics data suggest a possible pathological link between Pmel and TPO. Sequence homology between Pmel and TPO may present a molecular mimicry suggesting the possibility of antigen crossover between Pmel and TPO that might represent an immunological basis for vitiligo associated with HT.

Introdução: o vitiligo é uma doença de despimentação adquirida multifatorial, caracterizada por uma perda espontânea de melanócitos funcionais da epiderme. Vitiligo e tiroidite de Hashimoto (TH) ocorrem frequentemente em associação e parecem ser caracterizados por um processo autoimune. O vitiligo associado à TH sugere homologias genéticas entre eles. Objetivo: identificar homologia das sequências de proteína entre a proteína do melanócito (Pmel) e peroxidase da tiróide (TPO), usando ferramentas de bioinformática, para propor um mecanismo inicial que poderia explicar a produção de autoanticorpos de reação cruzada entre o melanócito e a TPO. Metodologia: foi realizada uma comparação entre a sequência de aminoácidos (AA) da Pmel e da TPO, disponível no banco de dados Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) do National Center for Biotechnology Information (NCBI), a fim de encontrar regiões de homologia locais entre as sequências de AA. Resultados: a sequência de homologia entre a Pmel e a TPO variou de 21,0% (19 resíduos idênticos na sequência de cada 90 AA na sequência) a 55,0% (6 resíduos idênticos na sequência de 11 AA). Os alinhamentos idênticos apresentaram valores relativamente altos (E) devido à presença de alinhamentos curtos. Conclusão: os dados de Bioinformática sugerem uma possível ligação patológica entre Pmel e a TPO. A sequência de homologia entre Pmel e a TPO pode apresentar um mimetismo molecular sugerindo a possibilidade de cruzamento entre antígeno da Pmel e da TPO que pode representar uma base imunológica para a associação entre o vitiligo e a TH.