Potential mechanisms linking probiotics to diabetes: a narrative review of the literature / Mecanismos potenciais ligando probióticos a diabetes: uma revisão narrativa da literatura

ABSTRACT CONTEXT AND OBJECTIVE: Some studies have suggested a wide range of possible mechanisms through which probiotics may play a role in diabetes prevention and treatment. However, the underlying mechanisms are not fully understood. We conducted this study to review the potential mechanisms suggested for the effect of probiotics in diabetes. DESIGN AND SETTING: Narrative review conducted at the Food Security Research Center of Isfahan. METHODS: A search in the electronic databases MEDLINE (PubMed), Cochrane Library, Web of Science and Google scholar was performed up to October 2016. RESULTS: The initial search yielded 1214 reports. After removing duplicates, 704 titles and abstracts were screened. Finally, out of 83 full-text articles that were reviewed for eligibility, 30 articles were included in the final analysis. The anti-diabetic mechanisms for probiotics reported encompass intraluminal and direct effects on the intestinal mucosa and microbiota (n = 13), anti-inflammatory and immunomodulatory effects (n = 10), antioxidative effects (n = 5), effects on endoplasmic reticulum (ER) stress and expression of genes involved in glucose homeostasis and insulin resistance (n = 6), with some studies pointing to more than one mechanism. CONCLUSION: The results may throw some light on the capacity of probiotics as a novel approach towards controlling diabetes. However, further human studies are warranted to elucidate and confirm the potential role of probiotics in diabetes prevention and treatment. Also, it needs to be ascertained whether the effectiveness of probiotics in diabetes prevention and treatment is dependent on the strain of the microorganisms.

RESUMO CONTEXTO E OBJETIVO: Alguns estudos têm sugerido ampla gama de possíveis mecanismos, pelos quais os probióticos podem desempenhar um papel na prevenção e tratamento do diabetes. No entanto, os mecanismos subjacentes não são totalmente compreendidos. Realizamos este estudo para revisar os possíveis mecanismos sugeridos para o efeito dos probióticos na diabetes. TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Revisão narrativa conduzida no Food Security Research Centro de Isfahan. MÉTODOS: Busca sistemática nas bases de dados eletrônicas MEDLINE (PubMed), Cochrane Library, Web of Science e Google scholar até outubro de 2016. RESULTADOS: A busca inicial resultou em 1.214 artigos. Após a remoção de duplicatas, foram pesquisados 704 títulos e resumos. Finalmente, de 83 artigos completos revisados para elegibilidade, 30 foram incluídos na análise final. Os mecanismos antidiabéticos relatados dos probióticos abrangem efeitos intraluminais e diretos na mucosa e microbiota intestinal (n = 13), efeitos anti-inflamatórios e imunomoduladores (n = 10), efeitos antioxidativos (n = 5), efeitos sobre o estresse de retículo endoplasmático (RE) e expressão de genes envolvidos na homeostase da glicose e resistência à insulina (n = 6), com alguns estudos apontando para mais de um mecanismo. CONCLUSÃO: Os resultados podem lançar alguma luz sobre os probióticos como uma nova abordagem no controle do diabetes, no entanto, mais estudos em humanos são justificados para elucidar e confirmar o papel potencial dos probióticos na prevenção e tratamento do diabetes. Além disso, deverá ser determinado se a eficácia dos probióticos na prevenção e tratamento do diabetes é dependente da cepa dos microrganismos.

Perspectives for treating Alzheimer's disease: a review on promising pharmacological substances / Perspectivas no tratamento da doença de Alzheimer: uma revisão sobre substâncias farmacológicas promissoras

ABSTRACT CONTEXT AND OBJECTIVE: Dementia is a syndrome characterized by functional and cognitive decline. Alzheimer's disease (AD) is one of the most common causes of dementia and has high prevalence among the elderly. It is known that there is no drug capable of interfering with the course of the disease. Research on treatments for AD has been marked by the appearance of new drugs and their abandonment. This study aimed to describe drugs that have been studied with regard to treating AD and which are capable of influencing the course of the disease. DESIGN AND SETTING: Narrative review on original articles published worldwide. METHODS: A systematized search was conducted in the PubMed/MEDLINE, Cochrane Library/Cochrane and SciELO/Bireme databases. The descriptors "Molecular Mechanisms of Pharmacological Action" and "Drug Therapy" were each combined with the descriptor "Alzheimer disease". All of these can be found in MeSH and DeCS. These descriptors were used alone or in combination, and a filter specifying publication between January 2009 and October 2015 in English, Spanish or Portuguese was set. RESULTS: 6,888 articles were found, of which 37 were included in this review; 70.3% of the articles selected were of good quality with low or unclear risk of bias. 86 drugs were considered promising for AD treatment and these were classified into 20 pharmacological categories. CONCLUSION: There are no drugs capable of influencing the course of AD such that treatments are safe and effective. However, immunomodulators stood out as promising, given their effectiveness and quality in the articles analyzed.

RESUMO CONTEXTO E OBJETIVO: A demência é uma síndrome caracterizada por declínio funcional e cognitivo, sendo a doença de Alzheimer (DA) uma das causas mais comuns e de alta prevalência em idosos. Sabe-se que não há medicamento capaz de interferir no curso da doença e as pesquisas para o tratamento da DA têm sido marcadas pelo surgimento e abandono de novas drogas. O objetivo deste estudo foi descrever as drogas capazes de influenciar o curso da DA que têm sido estudadas para o tratamento da doença. TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Revisão narrativa de artigos originais publicados mundialmente. MÉTODOS: Foi realizada uma busca sistematizada nas bases de dados PubMed/MEDLINE, Cochrane Library/Cochrane e SciELO/Bireme. Cada um dos seguintes descritores "Mecanismos Moleculares de Ação Farmacológica" e "Quimioterapia" foram combinados com o descritor "Doença de Alzheimer", todos encontrados no MeSH e DeCS. Os descritores foram usados sozinhos ou em combinação, fixando como filtros as publicações de 2009 a 2015, em língua inglesa, espanhola e portuguesa. RESULTADOS: Foram encontrados 6.888 artigos, dos quais 37 foram incluídos nesta revisão; 70,3% dos artigos selecionados tiveram boa qualidade com baixo ou indefinido risco de viés. Foram elencadas 86 drogas promissoras ao tratamento da AD. Elas foram classificadas em 20 categorias farmacológicas. CONCLUSÃO: Não há fármacos capazes de interferir no curso da DA com efetividade e segurança no tratamento. Contudo, os imunomoduladores foram considerados promissores devido ao fato de apresentarem efetividade e qualidade nos artigos analisados.

Bases moleculares da glomerulopatia diabética / Molecular bases of diabetic nephropathy

O principal determinante da nefropatia diabética é a hiperglicemia, mas hipertensão e fatores genéticos também estão envolvidos. O glomérulo é o foco de lesão, onde proliferação celular mesangial e produção excessiva de matriz extracelular decorrem do aumento da glicose intracelular, por excesso de glicose extracelular e hiperexpressão de GLUT1. Seguem-se aumento do fluxo pela via dos polióis, estresse oxidativo intracelular, produção intracelular aumentada de produtos avançados da glicação não enzimática (AGEs), ativação da via da PKC, aumento da atividade da via das hexosaminas e ativação de TGF-beta1. Altas concentrações de glicose também aumentam angiotensina II (AII) nas células mesangiais por aumento intracelular da atividade da renina (ações intrácrinas, mediando efeitos proliferativos e inflamatórios diretamente). Portanto, glicose e AII exercem efeitos proliferativos celulares e de matriz extracelular nas células mesangiais, utilizando vias de transdução de sinais semelhantes, que levam a aumento de TGF-beta1. Nesse estudo são revisadas as vias que sinalizam os efeitos da glicose e AII nas células mesangiais em causar os eventos-chaves relacionados à gênese da glomerulopatia diabética. As alterações das vias de sinalização implicadas na glomerulopatia, aqui revisadas, suportam dados de estudos observacionais/ensaios clínicos, onde controle metabólico e anti-hipertensivo, especificamente com inibidores do sistema renina-angiotensina, têm-se mostrado importantes - e aditivos - na prevenção do início e progressão da nefropatia. Novas estratégias terapêuticas dirigidas aos eventos intracelulares descritos deverão futuramente promover benefício adicional.

The determinant of the diabetic nephropathy is hyperglycemia, but hypertension and other genetic factors are also involved. Glomerulus is the focus of the injury, where mesangial cell proliferation and extracellular matrix occur because of the increase of the intra- and extracellular glucose concentration and overexpression of GLUT1. Sequentially, there are increases in the flow by the poliol pathway, oxidative stress, increased intracellular production of advanced glycation end products (AGEs), activation of the PKC pathway, increase of the activity of the hexosamine pathway, and activation of TGF-beta1. High glucose concentrations also increase angiotensin II (AII) levels. Therefore, glucose and AII exert similar effects in inducing extracellular matrix formation in the mesangial cells, using similar transductional signal, which increases TGF-beta1 levels. In this review we focus in the effect of glucose and AII in the mesangial cells in causing the events related to the genesis of diabetic nephropathy. The alterations in the signal pathways discussed in this review give support to the observational studies and clinical assays, where metabolic and antihypertensive controls obtained with angiotensin-converting inhibitors have shown important and additive effect in the prevention of the beginning and progression of diabetic nephropathy. New therapeutic strategies directed to the described intracellular events may give future additional benefits.