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Estima-se que mais de 30 mil brasileiros sejam portadores de diabetes mellitus 1 (DM1) e que seu maior público são crianças e adolescentes, aproximadamente 20 de cada 100.000 crianças e adolescentes podem desenvolver DM1 a cada ano. Neste sentido este projeto investigou a contagem de carboidratos e a educação nutricional como estratégias para a melhora da qualidade de vida e glicemia. Para tanto, foi realizada consulta nutricional individual, aulas de educação nutricional, aplicação de questionário, monitoração de glicemia antes e após a intervenção e suporte virtual. Identificamos que o programa aplicado foi capaz de promover a independência dietética, melhorar a qualidade da dieta, melhora na qualidade de vida e composição corporal das 2 pacientes DM1. Algumas metas glicêmicas foram alcançadas, embora houve flutuação nas mesmas. Assim, sugerimos que o suporte nutricional seja parte do tratamento de DM1 pois traz autocuidado e qualidade de vida.

Activation of β2 adrenergic receptors by catecholamine or catecholamine-mimetic substances may enhance insulin secretion. We herein investigated KCl- and nutrient-stimulated insulin secretion in pancreatic islets isolated from β2 knockout (β2KO) mice. β2KO mice showed reduced body weight, fasting hypoglycaemia associate to a similar fasting insulinemia compared to control. β2KO mice also showed reduced glucose tolerance despite the higher sensitivity to insulin. Glucose-induced insulin secretion was impaired in pancreatic islets isolated from β2KO mice. Leucine-induced (20mM) insulin secretion was diminished in pancreatic islets isolated from β2KO mice when compared to control one. The depolarizing effect of KCl on insulin secretion was also impaired in pancreatic islets from β2KO mice. These results suggested a possible role of β2 adrenergic receptors on nutrient-induced insulin secretion.

Avaliar o conhecimento dos alunos do ensino médio do Município de Itabaiana–SE, quanto ao diabetes, bem como também estimar o número de estudantes com esta patologia. Realizou-se um estudo de caráter exploratório descritivo, de base populacional envolvendo a população estudantil do ensino médio, de 14 a 44 anos, residentes na zona urbana da cidade de Itabaiana, em 2010. Estimou-se uma amostra de 712 alunos. Foi aplicado um questionário estruturado e previamente testado, composto de questões em sua maioria abertas, organizadas em blocos temáticos a respeito do conhecimento geral dos estudantes sobre o diabetes mellitus (DM), a sua classificação etiológica, as correlações feitas pelos alunos com os sintomas clínicos apresentados. O índice de massa corporal foi calculado com base no peso e altura auto-referidos. Os resultados foram expressos em médias, intervalos de confiança ou porcentagens. Com nível prévio de significância de 5%.Nenhum dos estudantes se declarou portador da DM, embora 12,2% (IC95%: 5,61; 23,69), encontram-se na faixa de sobrepeso e obesidade I. Em relação ao conhecimento geral dos alunos sobre a DM, constatamos que em sua grande maioria 57,5% (IC95%: 52,49; 62,37), tendem associar a doença apenas a um quadro de hiperglicemia. Verificou-se que 76,4% (IC95%:72,5; 79,90) dos alunos não souberam classificar a diabetes de acordo com a classificação etiológica proposta pela Organização Mundial de Saúde, onde 12,4%(IC95%:6,58; 21,69)citaram terminologias que não se enquadram na denominação da diabetes mellitus. No presente trabalho constatamos que além da generalização do conceito sobre diabetes, os alunos não souberam diferenciar os tipos existentes de diabetes ou então caracterizá-las. Dificultando a prevenção primária do DM. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: Evaluate the knowledge of high school students in the city of Itabaiana-SE about diabetes, and also estimate the number of students with the disease. This was an exploratory descriptive study involving 712 high school students (14 to 44 years old) of the urban area in Itabaiana City. It was applied an structured questionnaire with subjective questions covering the general knowledge about diabetes mellitus (DM), the etiologic classification and symptom identification related to Diabetes type 1 and 2. The body mass index was calculated based on weight and height self-reported. The results were expressed as average, confidence intervals (CI) or percentages (p

Made available in DSpace on 2016-10-10T03:51:40Z (GMT). No. of bitstreams: 5 The phosphatidylinositol_AKT_atypical PKC pathway is involved in the improved insulin sensitivity by DHEA.pdf: 353052 bytes, checksum: 2d4811553694cfa40a7a741445d2adfc (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 21716 bytes, checksum: c200d7a52028dd255d79d7c917cc149a (MD5) license_rdf: 23005 bytes, checksum: 845fd6e03839c7264c0c164178b2e173 (MD5) license.txt: 1818 bytes, checksum: 46de3043f08e87659ae535ef74b8ce9d (MD5) Previous issue date: 2004-11 DHEA improves insulin sensitivity and has anti-obesity effect in animal models and men. However, the molecular mechanisms by which DHEA improves insulin action have not been clearly understood. In the present study, we examined the protein levels and phosphorylation state of insulin receptor (IR), IRS-1 and IRS-2, the association between IRSs and PI3K and SHP2, the insulin-induced IRSs associated PI 3-kinase activities, and the phosphorylation status of AKT and atypical PKCζ/λ in the liver and the muscle of 6 month-old Wistar rats treated with DHEA. There was no change in IR, IRS-1 and IRS-2 protein levels in both tissues of treated rats analysed by immunoblotting. On the other hand, insulin-induced IRS-1 tyrosine phosphorylation was increased in both tissues while IRS-2 tyrosyl phosphorylation was increased in liver of DHEA treated group. The PI3-kinase/AKT pathway was increased in the liver and the PI3K/atypical PKCζ/λ pathway was increased in the muscle of DHEA treated rats. These data indicate that these regulations of early steps of insulin action may play a role in the intracellular mechanism for the improved insulin sensitivity observed in this animal model. Sim Publicado

Orientador: Mario José Abdalla Saad Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Os inibidores da bomba de prótons (IBPs) são um dos medicamentos mais prescritos em todo o mundo. Os IBP’s induzem a modulação da microbiota semelhante a modelos animais de obesidade e obesidade humana. No entanto, como o IBP pode induzir uma modulação da microbiota, mas sem uma dieta rica em gordura ou ganho de peso, acreditamos que seja um modelo interessante para correlacionar a modulação da microbiota com o estabelecimento da Doença Hepática Gordurosa Não Alcóolica. No presente estudo, investigamos o efeito do tratamento com IBP por 60 dias na sinalização de Toll-like Receptor 4 (TLR-4) e na histologia hepática, a fim de comparar a modulação da microbiota com alguns aspectos da DHGNA ou Esteato-hepatite Não Alcoólica (NASH). Realizamos Teste de Tolerância a Glicose (GTT), dosagem de Lipopolissacarídeos sérico (LPS), Teste de tolerância à Insulina (ITT), extração de fígado para uso em histologia e Western blot, e instestino para Western Blotting e PCR. A microbiota foi investigada por metagenômica. Em nossos resultados, observamos nos camundongos tratados por 60 dias, que apesar do IBP não alterar o peso ou a tolerância à glicose, diminuiu a glicemia de jejum e melhorou a sensibilidade à insulina conforme medido pela Constante de decaimento da Glicemia (kITT). Além disso, o IBP induziu uma mudança acentuada na modulação da microbiota, associada a alterações na integridade do epitélio intestinal na região do íleo. Ao analisar a histologia hepática dos camundongos tratados com IBP foi observado que estes apresentaram aumento da fibrose hepática e TGF? em Western blot. Em resumo, nossos dados mostraram que o tratamento crônico por 60 dias com IBP levou a modulação da microbiota que pareceu não associada à resistência à insulina. No entanto, o aumento nos níveis circulantes de LPS e aumento na sinalização downstream de TLR4 e TGF? podem ter papel importante no aumento da esteatose microvesicular e fibrose. Finalmente, este modelo de modulação na microbiota induzidas por IBP pode ser útil para investigar a sua relação com o surgimento de DHGNA Abstract: Proton pump inhibitors (PPIs) are one of the most prescribed drugs in the world. PPIs induce microbiota modulation similar to animal models of obesity and human obesity. However, as PPI can induce a modulation of the microbiota, but without a high-fat diet or weight gain, we believe it to be an interesting model to correlate the modulation of the microbiota with the establishment of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease. In the present study, we investigated the effect of PPI treatment for 60 days on Toll-like Receptor 4 (TLR-4) signaling and liver histology, in order to compare microbiota modulation with some aspects of NAFLD or Non Steatohepatitis. Alcoholic (NASH). We perform Glucose Tolerance Test (GTT), serum Lipopolysaccharide (LPS) measurement, Insulin Tolerance Test (ITT), liver extraction for use in histology and Western blot, and intestine for Western Blotting and PCR. The microbiota was investigated by metagenomics. In our results, we observed in mice treated for 60 days that although PPI did not change weight or glucose tolerance, it decreased fasting glucose and improved insulin sensitivity as measured by the Glycemic Decay Constant (kITT). In addition, PPI induced a marked change in microbiota modulation, associated with changes in the integrity of the intestinal epithelium in the ileum region. When analyzing the liver histology of mice treated with PPI, it was observed that they showed increased liver fibrosis and TGF? in Western blot. In summary, our data showed that chronic treatment for 60 days with PPIs led to microbiota modulation that appeared not to be associated with insulin resistance. However, the increase in circulating levels of LPS and increase in downstream signaling of TLR4 and TGF? may play an important role in the increase of microvesicular steatosis and fibrosis. Finally, this model of PPI-induced microbiota modulation may be useful to investigate its relationship with NAFLD emergence Mestrado Clínica Médica Mestra em Ciências CAPES 88882.43492/2019-01

Orientadores: Antonio Carlos Boschero, Helena Coutinho Franco de Oliveira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Neste trabalho, estudamos a homeostasia da glicose e a secreção de insulina em camundongos transgênicos que superexpressam a apolipoproteína CIII humana ( apo cm tg). Esses animais possuem altos níveis de ácidos graxos livres (AGL), de colesterol e de triglicérides plasmáticos em relação aos controles. Peso corporal, concentração de glicose e insulina plasmáticas, taxa de desaparecimento da glicose, após sobrecarga de insulina (Kitt), e área sob a curva glicêmica, após o Teste de Tolerância à Glicose (GTT), não diferiram entre os grupos transgênicos e controles. Contudo, animais transgênicos, que tiveram aumento adicional de AGL plasmático induzido pelo tratamento com heparina, apresentaram menor Kitt durante o Teste de Tolerância à Insulina (ITT) e maior área sob a curva glicêmica durante o GTT, quando comparados aos controles. A secreção de insulina por ilhotas isoladas de animais transgênicos e controles, expostas a concentrações basais ou estimulatórias de glicose, foi semelhante. Contudo, a secreção de insulina por ilhotas isoladas de animais transgênicos tratados com heparina, incubadas durante lSmin em presença de baixas ou altas concentrações de glicose, foi menor que em ilhotas de controles heparinizados. Após 60min de incubação, a redução da secreção da insulina das ilhotas dos transgênicos heparinizados só foi observada em presença de altas concentrações de glicose. Concluindo, a hipertrigliceridemia, per se, mesmo com moderado aumento da concentração de AGL plasmático, não modifica a homeostasia da glicose nos camundongos transgênicos para apolipoproteína CIn humana. No entanto, incremento adicional da concentração de AGL plasmático por administração de heparina, que, sabidamente, aumenta a atividade da lipoproteína lipase, alterou a homeostasia da glicose nos transgênicos. Esse efeito parece ser decorrente de uma redução na secreção de insulina, associada a um aumento de resistência periférica ao hormônio Abstract: Glucose homeostasis and insulin secretion in transgenic mice overexpressing the human apolipoprotein CIII gene (apo cm tg) were studied. These mice have elevated plasma levels of triglycerides, ITee fatty acids (FF A) and cholesterol compared with control mice. The body weights, plasma glucose, and insulin levels, glucose disappearance rates and areas under the intraperitoneal Glucose Tolerance Test (ipGTT) curve for adult (4-8 month old) and aged (20-24 month old) apo cm tg mice were not different ITom those of control animals. However, an additional elevation of plasma FF A by treatment with heparin for 2-4 h impaired the ipGTT responses in transgenic mice compared to saline-treated mice (areas under the ipGTT curves; 18.7 :i: 1.0 mmol/L.120 min and 13.6 :i: 1.2 mmol/L.120 min for heparin- and saline-treated transgenic mice, respectively; n = 10 each; p < 0.01). The glucose disappearance rate in heparin-treated transgenic mice (2.88 :i: 0.49 %/min; n=ll) was slightly lower than in heparin-treated controls (4.12 :i: 0.46 %/min; n =10 ; P < 0.05). Glucose (22.2 mmol/L) stimulated insulin secretion in isolated islets to the same extent in saline-treated control and apo CIII tg mice. In islets ftom heparin-treated apo CIII tg mice, the insulin secretion at 2.8 and 22.2 mmol glucoseiL was lower than in heparin treated control mice. In conclusion, hypertriglyceridemia per se or a mild elevation in FF A did not affect insulin secretion or insulin resistance in adult or aged apo cm tg mice. Nonetheless, an additional elevation of FF A induced by heparin in hypertriglyceridemic mice impaired the ipGTT by reducing insulin secretion, and was probably associated with a marginal increase in insulin resistance Mestrado Fisiologia Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Helena Coutinho Franco de Oliveira, Antonio Carlos Boschero Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Neste trabalho, investigamos se a hipercolesterolemia primária per se, independente de dieta rica em gordura, afeta a homeostase glicêmica e a secreção de insulina estimulada por vários secretagogos em animais knockout para o receptor de LDL (LDLR-/-). Além disso, investigamos os possíveis mecanismos envolvidos na liberação deste hormônio neste modelo animal. Podemos resumir nossos achados da seguinte maneira: camundongos LDLR-/- apresentam hiperglicemia pós-prandial, hipoinsulinemia, intolerância à glicose e sensibilidade periférica à insulina normal. Nós demonstramos que, as alterações na homeostase glicêmica ocorrem em parte, por uma diminuição da sensibilidade das ilhotas à glicose. A secreção de insulina é normal na presença de baixa concentração de glicose, entretanto na presença de 11,1 mmol/l, as ilhotas de animais LDLR-/- liberam menos insulina que as ilhotas controles. A secreção de insulina estimulada por outros secretagogos metabolizáveis (leucina e KIC) também está reduzida nas ilhotas dos animais knockout. O conteúdo total de insulina e DNA são similares entre os grupos, sugerindo que as alterações na secreção de insulina não ocorrem devido a diferenças no tamanho e/ou número de células b. Observamos uma redução na primeira e segunda fase de secreção de insulina estimulada por 11,1 mmol/l de glicose. A oxidação da glicose está reduzida, enquanto a metabolização da leucina está aumentada. Quando adicionamos agentes despolarizantes (KCl, Arginina e Tolbutamida), observamos uma redução da secreção de insulina tanto em concentrações basais quanto estimulatórias de glicose. Na presença de 11,1 mmol/l de glicose e carbacol (agonista colinérgico) ou PMA (ativador da proteína-quinase C), a secreção de insulina foi semelhante entre os grupos LDLR- /- e controles. Entretanto, quando estimulamos a secreção com forskolin ou IBMX, que aumentam os níveis de AMPc, observamos redução na liberação de insulina pelas ilhotas dos animais LDLR-/- em comparação com os controles. A expressão protéica da fosfolipase C (PLCb2) está aumentada enquanto que a expressão da proteína-quinase A (PKA) está reduzida nas ilhotas dos animais LDLR-/-. Assim, observamos que camundongos LDLR-/- apresentam alterações na homeostase glicêmica independente de dieta rica em gordura, provocada por redução na secreção de insulina devido, em parte à redução do metabolismo da glicose, bem como, redução na expressão da PKA Abstract: In this work, we investigated whether primary hyperlipidemia per se, independently of a high-fat diet, affects glycemia and insulin secretion stimulated by several secretagogues in hypercholesterolemic low-density lipoprotein receptor knockout mice (LDLR-/-). In addition, we investigated the possible mechanisms involved in the release of this hormone. We found that, besides higher total cholesterol and triglyceride plasma concentrations, glucose plasma levels were increased and insulin decreased in LDLR-/- compared to the wild type (WT) mice. LDLR-/- mice presented impaired glucose tolerance, but normal whole body insulin sensitivity. In addition, we also demonstrate that the main cause of the impaired glucose homeostasis is a reduced pancreatic islet insulin secretion ability following fuel secretagogue stimuli. LDLR-/- mice have impaired insulin secretion in response to glucose without alterations in the pancreatic total insulin and DNA contents. These findings support the idea that the decreased response to glucose cannot be explained by differences islet size or number of beta cells, but it is probably caused by a defect in the secretory process. Glucose oxidation was 30% lower and L-leucine oxidation 60% higher in LDLR-/- islets than in WT islets. At basal (2.8 mmol/l) and stimulatory (11.1 mmol/l) glucose concentrations, the insulin secretion rates induced by depolarizing agents such as KCl, L-arginine and tolbutamide were significantly reduced in LDLR-/- when compared with WT islets. Insulin secretion induced by the PKA activators, forskolin and IBMX, in the presence of 11.1 mmol/l glucose, was lower in LDLR-/- islets, and it was normalized in the presence of the PKC pathway activators, carbachol and PMA. Western blotting analysis showed that phospholipase C-b2 expression was increased and PKA-a decreased in LDLR-/- compared with WT islets. In conclusion, we demonstrate that genetic hypercholesterolemia, due to complete deficiency of LDLR, impairs the beta cell insulin secretion, leading to hyperglycemia without affecting body insulin sensitivity. The lower insulin secretion in LDLR-/- mice islets may be explained by reduced glucose metabolism and expression of PKA Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Patrícia de Oliveira Prada Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Recentemente, demonstrou-se que IkB quinase e (IKK?) aumenta a resistência à insulina (RI) induzida por dieta hiperlipídica em tecido adiposo e hepático. Assim, os objetivos do presente estudo foram investigar: 1) a expressão e ativação de IKK? no hipotálamo de camundongos DIO e db/db; 2) o papel da IKK? hipotalâmica no metabolismo energético e da glicose, e na ação e sinalização da insulina e leptina. Observamos maior expressão e ativação de IKK? no hipotálamo de camundongos db/db e DIO quando comparados aos controles. Cinco dias de injeção intracerebroventricular (ICV) de CAY (inibidor farmacológico da IKK?) ou de IKK? siRNA, via mini-bomba ICV, reduziu 80% da atividade de IKK?, a fosforilação do IRS1Ser307 e não alterou a fosforilação de IKK?/? em hipotálamo. A inibição IKK? (ICV): reduziu a adiposidade e ingestão alimentar, aumentou o consumo de O2 e expressão de UCP-1 no adiposo marrom, melhorou os efeitos anorexigênicos da insulina e de leptina, aumentou a fosforilação do receptor de insulina, da AKT, JAK2 e STAT3 em hipotálamo de camundongos DIO e db/db. Esses resultados persistiram com pair-feeding e pair-weight. A inibição com CAY (ICV) reduziu: a glicemia de jejum, produção hepática de glicose e expressão da PEPCK em fígado de animais DIO e db/db. Em resumo, os dados sugerem que IKK? hipotalâmica está ativada em modelos de obesidade e participa no desenvolvimento da resistência à insulina e leptina. Sua inibição reduz a adiposidade, ingestão alimentar e aumenta o gasto energético. A IKK? além de influenciar o metabolismo energético, também tem um papel no metabolismo da glicose de animais obesos. Assim, pode-se sugerir que a IKK? representa uma ligação entre a obesidade e resistência à insulina e leptina no hipotálamo e pode ser um alvo terapêutico para a resistência à insulina, obesidade e diabetes Abstract: It was demonstrated that IkB kinase epsilon (IKK?) increased insulin resistance (IR) in liver and adipose tissue of diet-induced obesity (DIO) mice. The aims of this study are to investigate: 1) the expression and activation of IKK? in the hypothalamus from DIO mice and db/db, 2) the role of hypothalamic IKK? in the energy and glucose metabolism, and in insulin and leptin action/signaling. We observed increased expression and activation of IKK? in the hypothalamus from db/db and DIO mice compared with controls. Five days of intracerebroventricular (ICV) injections of CAY (pharmacological inhibitor of IKK?) or siRNA, via ICV mini-pump, reduced 80% of IKK? activity as well asthe phosphorylation of IRS1Ser307 and did not alter the phosphorylation of IKK?/? in hypothalamus from obese mice. Inhibition of IKK? (ICV) reduced fat mass, food intake and increased O2 consumption and expression of UCP-1 in the brown adipose tissue, improved anorexigenic effects of leptin and insulin, increased insulin receptor, AKT, JAK2 and STAT3 phosphorylation in the hypothalamus of DIO and db/db mice. These results persisted even if in pair-fed and pair-weight mice. Inhibition of IKK? with ICV CAY reduced: fasting glycemia, hepatic glucose production and the expression of PEPCK in liver of DIO and db/db animals. In summary, the data suggest that hypothalamic IKK? is activated in models of obesity and participates in the development of insulin and leptin resistance. Its inhibition reduces adiposity, food intake and increases energy expenditure. Hypothalamic IKK? influences the energy and glucose metabolism in obese mice. Thus, it can be suggested that the IKK? represents a link between obesity and insulin resistance in the hypothalamus and may be a new therapeutic target to treat insulin resistance, obesity and diabetes Mestrado Clínica Médica Mestra em Clínica Médica

Orientador: Jose Roberto Bosqueiro Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As células B pancreáticas possuem controle multifatorial que permite a secreção de insulina em quantidade e tempo adequados. Os glicocorticóides modulam a secreção de insulina dependendo do tempo e dose em que forem utilzados. Assim,o presente trabalho teve por objetivo analisar as alterações na expressão gênica e protéica de ilhotas de ratos tratados com dexametasona (1mg/kg, 5dias). Utilizando a técnica de cDNA Macroarray observamos que dos 1176 genes presentes na membrana, 66 tiveram sua expressão aumentada e 38 genes tiveram sua expressão diminuída. Os genes com expressão aumentada pertencem às vias de estresse celular (JNK1), inibidores do ciclo celular (p21) e vias de apoptose (Baxa e Fas). Os genes com expressão diminuída pertencem ao ciclo celular (ciclinas D1 e D2, CDK4) e vias de sinalização PI3K, AKT1 e P70. Demonstramos também aumento na expressão protéica da Bax a, redução na expressão da proteína anti-apoptótica Bcl-2, PI3K e P70. Animais tratados com dexametasona por 5 dias possuem níveis plasmáticos aumentados de insulina, triglicérides e ácidos graxos livres. Ilhotas isoladas de animais tratados com dexametasona por 5 e 10 dias apresentaram maior secreção de insulina em relação aos controles, em concentrações basais e estimulatórias de glicose e 40mM de potássio. Porém, o tratamento por 10 dias com dexametasona induziu diminuição na secreção de insulina quando comparado aos animais tratados por 5 dias. Nossos dados sugerem o tratamento com dexametasona pode modular (direta ou indiretamente) a expressão de diversos genes e proteínas envolvidas na apoptose e sobrevivência de células na ilhota pancreática. Essa modulação pode, em longo prazo, se refletir na secreção de insulina como visto nos animais tratados por 10 dias Abstract: Insulin secretion from pancreatic B-cells is regulated by nutrients like glucose and amino acids and by neurotransmitters, and hormones. Since glucocorticoids modulate insulin secretion we investigated the effects of dexamethasone on gene and protein expression in pancreatic islets from rats treated with the glucocorticoid for 5 days (mg/kg/day). Using cDNA array analysis we found that, out of 1176 genes presented in the array, 66 were up-regulated and 38 down-regulated after dexamethasone treatment. RT-PCR confirmed the macroarray results for 4 genes whereas the expression of these transcripts was confirmed by Western blotting for the corresponding proteins. Many of the up-regulated genes are implicated in apoptosis (Bax a, Fas), cell cycle regulation (p21) and stress response (JNK1) whereas many of the down-regulated were involved in cell cycle progression (cyclins D1 and D2, and CDK4), and survival and proliferations pathways (PI3K, AKT, P70). The protein expression of Bax a was increased whereas Bcl-2, PI3K and P70 repressed. The rats treated with dexamethasone for 5 days showed higher insulin, triglicerides and free fatty acids plasma levels than controls. The insulin secretion, in response to glucose and high concentrations of K+, in islets isolated from dexamethasone-treated rats for 5 and 10 days was higher than control rats. However, after 10 days of treatment with dexamethasone the insulin secretion was lower than after 5 days, but still higher than controls. In conclusion, these data indicate that dexamethasone-treatment (directly or indirectly) modulates the expression of several genes and proteins involved in apoptosis and survival of pancreatic islet-cells, and could, thereafter, modulates the insulin secretion in rats treated for 10 days Mestrado Fisiologia Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores : Carla Beatriz Collares-Buzato, Antonio Carlos Boschero Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As junções comunicantes (JCs) ou gap junctions são canais intercelulares formados pela união de dois hemicanais ou conexons, os quais são formados por proteínas integrais pertencentes à família das conexinas (Cx). Estudos em ilhotas pancreáticas têm demonstrado que a comunicação intercelular, via junções comunicantes, é fundamental para adequada biossíntese, estoque e liberação de insulina pelas células b pancreáticas. Condições que promovem a formação de JCs aumentam a secreção e biossíntese deste hormônio. Por outro lado, o bloqueio dos canais ou ruptura das JCs na célula 13 resultam em comprometimento do processo secretório. Ilhotas pancreáticas de fetos e recém-nascidos de ratos exibem uma resposta secretória de insulina reduzida em comparação às ilhotas de animais adultos. Cultivo prolongado de ilhotas pancreáticas, bem como o tratamento in vitro com hormônios somatotróficos, como a prolactina, induzem maturação deste processo de acoplamento estímulo-secreção. Esta tese teve como objetivo investigar os possíveis mecanismos intracelulares de regulação das JCs pela cultura prolongada e pelo tratamento in vitro com prolactina em ilhotas pancreáticas de ratos recém-nascidos. Para tal, foi avaliada a localização, o grau de expressão gênica e o conteúdo celular das proteínas integrantes das JCs, as conexinas 43 e 36, bem como o grau de adesão celular pela expressão da b -catenina nas ilhotas nestas condições experimentais. Foram executados os seguintes protocolos: 1) tratamento in vitro com prolactina (2mg/mL/dia) durante 7 dias, 2) cultivo das ilhotas por períodos variando de 1 a 7 dias e 3) cultivo por 3 dias em concentrações variáveis de glicose no meio de cultura. Foi detectado um aumento significativo da secreção de insulina após o tratamento com prolactina, tempo prolongado de cultivo e concentração crescente de glicose no meio. Este resultado indica que tais condições experimentais induzem maturação do processo de secreção de insulina em ilhotas pancreáticas de ratos recém-nascidos. O tratamento crônico com prolactina também induziu um aumento na expressão de Cx43 e b -catenina, como demonstrado por Westem Blot. Ambas proteínas juncionais foram detectadas por imunocitoquímica na região de contato intercelular nas células das ilhotas. Quanto ao efeito da cultura per se, foi observada uma correlação entre o tempo de cultivo e o aumento na expressão celular de Cx43, Cx36 e b -catenina. No caso das conexinas, a cultura prolongada também resultou em aumento da transcrição gênica, como detectado pelo método de RT-PCR. Quando foram analisadas as variações de expressão das conexinas em resposta à glicose, somente a Cx36 pareceu ser regulada por concentrações crescentes deste secretagogo no meio de cultura. Esses resultados, tomados em conjunto, sugerem que a regulação das conexinas nas ilhotas pancreáticas pela prolactina, glicose e outros fatores contidos no meio de cultura podem ser importantes no processo de maturação das células 13 em condições de cultivo Mestrado Fisiologia Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador : Mario Jose Abdalla Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: o hormônio do crescimento (GH) exerce ações somatotróficas e também interfere em muitos aspectos do metabolismo. As ações somatotróficas são desempenhadas pelo próprio GH e pela geração de um outro fator de crescimento, a IGF-l (insulin-like growth factor-l). Estudos mostram que o GH exerce uma ação inicial no metabolismo de carboidratos semelhante à insulina ("insulina-like"). A fim de exercer seus efeitos biológicos, o GH deve ser reconhecido e especificamente ligado ao seu receptor de membrana (GHR) das células-alvo. O GHR não contém um sítio tirosina quinase intrínseco, entretanto a ligação do GH a seu receptor determina estimulação da atividade tirosina quinase do JAK-2, resultando em fosforilação do receptor de GH e do próprio JAK-2. Demonstramos in vivo que, as proteínas IRSs e SHC servem como moléculas sinalizadoras para o GH em tecidos de ratos em jejum e que ocorre ativação da atividade tirosina quinase do JAK2 em direção ao IRS-l após estímulo com GH, sugerindo que o IRS-l possa interagir primariamente com JAK2, o qual seria mediador da fosforilação em tirosina deste substrato....Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: Growth hormone (OR) stimulates the tyrosine phosphorylation of various cel1ularpolypeptides, including the OH receptor itself, in an early part of the intracel1ular response. This study demonstrated that OH increased the tyrosine phosphorylation of IRS- 1, IRS-2, JAK2 and Shc proteins in the liver, heart, kidney, muscle and adipose tissue of rats and that OH stimulated the association of IRS-1I2 with PI 3-kinase, Grb2 and SHP2 and of Shc with Grb2. The correlation between JAK2 tyrosyl phosphorylation and IRS-1 tyrosyl phosphorylation in response to OH, together with the results of the in vitro tyrosine kinase assay, is consistent with that JAK2 might mediate the phosphorylation of IRS-1 induced by ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Doutorado Clínica Médica Doutor em Clínica Médica

Orientadores: Felix Guillermo Reyes Reyes, Licio Augusto Velloso Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Vários estudos têm demonstrado que o magnésio desempenha papel importante na homeostase glicêmica. Assim, no presente trabalho foi avaliado o efeito da deficiência de magnésio, da sua duração e da interação entre estes dois fatores na secreção e ação da insulina. Ratos foram alimentados com dieta deficiente em magnésio durante 6 (DF-6) ou 11 (DF-11) semanas e comparados com ratos alimentados com dieta controle durante os mesmos períodos de tempo (CO-6 e CO-11). Os ratos dos grupos DF-6 e DF-lI apresentaram níveis de magnésio sérico mais baixos do que os CO-6 e CO-lI, porém a homeostase glicêmica entre os grupos DF-6, CO-6 e CO-II não foi diferente. Os animais do grupo DF-lI apresentaram maior velocidade de decaimento da glicose (Kg) e redução da área total sob a curva de glicose, quando comparados aos animais dos grupos CO-6, CO11 e DF-6, assim como menor área total sob a curva de insulina quando comparados com os ratos CO-II e DF-6, indicando um aumento da sensibilidade à insulina. Com a finalidade de avaliar o efeito da suplementação de magnésio, ratos alimentados com dieta controle ou com dieta deficiente durante 6 semanas receberam, ao final desse período e durante 5 semanas adicionais, uma dieta suplementada com magnésio (grupos SCO e SDF, respectivamente). No grupo SDF os níveis de magnésio sérico, a velocidade de decaimento da glicose e áreas totais sob as curvas de glicose e insulina, não foram significativamente diferentes daqueles apresentados pelo grupo CO-lI, indicando que a suplementação com magnésio evitou o aumento da sensibilidade à insulina. Não foi verificada diferença na velocidade de decaimento da glicose (Kitt) durante o teste venoso de tolerância à insulina, assim como na sinalização da insulina no músculo e figado dos grupos DF-6 e CO-6. Entre os grupos alimentados durante 11 semanas, o DF-lI apresentou maior velocidade de decaimento da glicose, enquanto que este mesmo parâmetro nos grupos SDF e SCO não se diferenciou dos ratos CO-II. Nenhuma diferença foi observada na sinalização da insulina no músculo dos animais dos grupos CO-11, DF-lI e SDF. No figado de ratos DF-11, o nível protéico e o grau de fosforilação do receptor de insulina e do substrato-I desse receptor apresentaram-se aumentados, assim como verificou-se maior associação entre o substrato-I do receptor e a subunidade p85 do fosfatidilinositol 3-quinase, quando comparados com ratos CO-II. Nenhuma diferença foi encontrada nas etapas iniciais da ação da insulina nos grupos SDF e CO-ll. Estes resultados sugerem que as mudanças nas etapas iniciais da transmissão do sinal insulínico no figado, induzidas por diferentes níveis séricos de magnésio, podem ter um papel fundamental na homeostase glicêmica Abstract: Numerous studies have demonstrated a major role for magnesium in insulin action and secretion. Therefore, we investigated the effect ofMg deficiency, duration of feeding, and the interaction between these factors on the secretion and action of insulin. Rats fed a Mgdeficient diet for 6 (DF-6) or 11 (DF-lI) weeks, and rats fed a control diet for the same periods (CO-6 and CO-ll groups) were compared. DF-6 and DF-lI rats had serum Mg levels lower than the control groups, but no change in glucose homeostasis was observed among DF-6, CO-6 and CO-II rats. DF-lI rats showed a greater glucose desappearance rate (Kg) and a reduced total area under the glucose curve compared to CO-6, CO-II and DF-6 rats, as well as a reduced total area under the insulin curve compared to the CO-ll and DF-6 rats, indicating increased sensitivity to insulin. In order to evaluate the effect of supplementation, rats fed a control or Mg-deficient diet for 6 weeks were then fed a Mgsupplemented diet for 5 weeks (SCO and SDF groups, respectively). In the SDF rats, the serum Mg levels, glucose disappearance rate and total area under the glucose and insulin curves were restored to control values, indicating that the Mg supplementation prevented the increase in sensitivity to insulin. No differences were found in the glucose desappearance rate during an i. v. insulin tolerance test (Kitt), as well as in the insulin signaling in muscle and liver ITom DF-6 and CO-6. Among the groups of rats fed for 11 weeks, the DF-ll group had a significantly greater glucose desappearance rate while the rate of the SDF and SCO groups did not differ ITom CO-II rats. No differences were observed in muscle insulin signaling of rats ITom the CO-ll, DF-lI and SDF. In DF-ll rats, insulin receptor and insulin receptor substrate-I protein and phosphorylation levels were elevated in liver and there was a greater association between the insulin receptor substrate-I and p85 subunit of phosphatidylinositol 3-kinase compared with CO-II rats. No diferences were found in the early steps of insulin action in SDF and CO-II rats. These results suggest that the changes in the early steps of insulin signal transduction in the liver, induced for different serum Mg levels, may play an important role in the glucose homeostasis Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Mario Jose Abdalla Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A insulina, ao se ligar à subunidade a de seu receptor heterotetramérico, dá início a uma série de ações imediatas e tardias, metabólicas e promotoras de crescimento. Tais eventos ocorrem através da estimulação da subunidade 13 transmembrana do receptor, que se autofosforila e ativa a fosforilação de substratos endógenos intracelulares, dos quais o mais estudado é o IRS-l. Esta proteína de peso molecular _160 kDa pode ser bem caracterizada como um substrato direto do receptor de insulina e quando se fosforila associa-se a proteínas com porção SH2, PI-3 quinase e SHP2 ativando-as. Uma etapa distal a estas associações/ativações é a fosforilação em serina da AKT/PKB. Utilizando-se técnicas de "immunoblotting" com anticorpos anti-IRS-l, antifosfotirosina, anti-SHP2 e antiAKT/PKB é possível analisar o grau de fosforilação do IRS-l e AKT/PKB, a concentração protéica da SHP2 e a associação do IRS-l com SHP2, ou seja, as ações iniciais da insulina. Neste estudo investigamos a quantidade protéica da SHP2, o grau de fosforilação do IRS-l e associação com SHP2 e a fosforilação do AKT /PKB no tecido muscular e hepático de ratos normais e em cinco modelos de resistência à insulina: o jejum prolongado, o envelhecimento, o uso agudo de adrenalina, o uso crônico de dexametasona e ratos com diabetes induzido por STZ. Em experimentos com ratos normais para avaliação do efeito tempo após infusão de insulina no grau de fosforilação do IRS-l e associação com SHP2, verificou-se que o pico de fosforilação do IRS-l e associação IRS-l/SHP2 foi aos 30" para o tecido hepático e aos 90" para o tecido muscular, após a infusão de insulina, na veia porta. Nos animais que receberam estreptozotocina, em tecido hepático não houve alteração no nível protéico da SHP2. Observamos um aumento significativo no grau de fosforilação do IRS-l para 141 :!: 12%, p < 0,05, quando comparados aos animais controle. Não houve alteração na associação IRS-l/SHP2 quando comparados com o controle. Houve uma redução para 65 :!: 6%, p< 0,035, no grau de fosforilação do AKT/PKB. Em tecido muscular destes animais tratados com estreptozotocina, não houve alteração no nível protéico da SHP2, ocorrendo um aumento para 191 :!: 14%, p< 0,036 no grau de fosforilação do IRS-l quando comparados com o controle, sem alteração na associação IRS-l/SHP2 quando comparados com o controle. O grau de fosforilação do AKT IPKB foi reduzido para 70 :t 7%, p< 0,04, nos animais tratados com STZ quando comparados com o controle. Animais submetidos ao tratamento agudo de adrenalina não apresentaram alteração no nível protéico da SHP2 tanto para o tecido hepático como para o muscular. Houve uma redução significativa no grau de fosforilação do IRS-l para 37 :t 3%, (p< 0,019), e para 37 :t 7%, (p< 0,003) em tecido hepático e muscular respectivamente, acompanhado de uma diminuição da associação IRS/SHP2 para 52 :t 3%, (p< 0,002), e para 20 :t 7%, (p< 0,041), em tecido hepático e muscular, respectivamente. A fosforilação do AKTIPKB foi reduzida para 60 :t 5%, (p< 0,045), e para 70 :t 6%, (p< 0,030), em tecido hepático e muscular, respectivamente O envelhecimento não alterou o nível protéico da SHP2 em tecido hepático. A fosforilação do IRS-l foi reduzida para 64 :t 7%, (p< 0,029), ocorrendo um aumento na associação IRS-lISHP2 para 155 :t 9%, (p< 0,012) em tecido hepático dos animais senis. O grau de fosforilação do AKTIPKB dos animais senis não apresentou alteração. Em tecido muscular dos animais com 20 meses de idade observamos que não houve alteração do nível protéico da SHP2. O grau de fosforilacão do IRS-l foi reduzido para 50 :t 7%, (p

Orientador: José Antonio Rocha Gontijo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: O papel do SNC no controle da homeostase hidrosalina tem sido demonstrado por diversos estudos. Recentemente, várias evidências têm sugerido que a insulina pode exercer influência na modulação de várias funções cerebrais, tais como regulação da ingestão de alimentos, das funções reprodutiva e cardiovascular. Entretanto, são escassos os dados disponíveis abordandoo efeito da insulina injetada no SNC sobre o manuseio renal de sódio. Assim, nós hipotetizamos que uma possível ação central da insulina pode modular a atividade nervosa renal, levando a mudanças na excreção urinária de sódio. Com a finalidade de testar essa hipótese nós investigamos os efeitos da injeção aguda de insulinano ventrículo cerebral lateral sobre o manuseio tubular de sódio em ratos não anestesiados, não restritose desnervados e seus controles.Para examinar a influênciada desnervação renal durante a injeção aguda de insulina, os animais foram randomicamente separados em 4 grupos: 1. Ratos NDX (solução salina0,15M NaCI);2. Ratos NDX (injeçãoicv de insulina);3. Ratos DNX (injeção insulina) e 4. Ratos NDX (injeção sc de insulina). Nesses experimentos nós demonstramos que a injeção central de insulina produziu substancial e dose dependente aumento da excreção urinária de sódio(0,042?g.?l-0,042µg.µl-1:1189 ±308 ? % .min.; 0,42 µg.µl-1:1461± 594 ? % .min.e 4,2 µg.µl-1: 2055 ± 411 L % .min.) e potássio (0,042µg.µl-1:649 ±100 ? % .min.; 0,42 µg.µl-1: 671±175 ? % .min. e 4,2 µg.µl-1: 669 ±70 ? % .min.), confirmando a hipótese de que a insulina, centralmente administrada,induz excreção renal de íons, pelo menos em parte relacionada a mudanças na atividade nervosa renal. Em adição, nós mostramos que a natriurese promovida pela insulina ocorreu por aumento da rejeição pós proximal de sódio (FEPPNa),sem alteração da filtração glomerular(CCr)e proporcional a carga filtrada de sódio. Assim, nós observamos que o aumento da excreção de sódio e potássio deve ser devido a inabilidadedos túbulos renais em manusear eletrólitos,associada a quebra do balanço glomérulo-tubular.A administração de leptina icv não promoveu modificação em qualquer parâmetro funcionalavaliado. Entretanto, quando a leptina foi injetada associada à insulina no ventrículo lateral, o efeito na excreção urinária de sódio apresentou aumento ou diminuição nas doses de 0,3 3 ?g, respectivamente. Tendo em vista os dados apresentados,pode-se sugerir que um possível erro na sinalização eferente periventricular deve ter contribuído para as disfunções observadas.Novos estudos são necessários para elucidar esse envolvimento neuro hormonal na interação insulina-cérebro-rim Abstract: The role of the central nervous system in the control of hydrosaline homeostasis has ben strikingly demonstrated by several studies. In recent times growing evidence has suggested that insulin may exert influence in the modulation of many brain functions, such as food intake regulation, reproductive function and cardiovascular function. However, there are no available data examining the central nervous system effect of insulin administration on renal sodium handIing. Also, we have hypothesized that a possible central insulin action may modulate the renal nerve activity, consequently changing the urinary sodium excretion. In order to test this hypothesis we investigated the effects of acute lateral cerebral ventricle insulin injection on tubule sodium handling of unanesthetized, unrestrained renal-denervated rats and their sham operated controIs. To examine the influence of renal denervation during i.c.v. administration of insulin rats were randomly assigned to one off our groups: (1) sham-operated Í.c.v. 0.15M NaCI injected, (2) sham-operated i.c.v. insulin-injected, (3) renal-denervated i.c.v. insulin-injected and (4) subcutaneously insulin-injected. In the current studies we demonstrated that centrally administered insulin produced substantial and dose-related increase in the urinary output of sodium (0.042µg.µl-1: 1189:808 ?%.min., 0.42 µg.µl-1: 1461± 594 ? %.min., and 4.2 µg.µl-1: 2055 ± 411? %.min.), and potassium (0.042µg.µl-1: 649 ±100 ?%.min., 0.42vg.µl-1: 671±175 ? %.min., and 4.2µg.µl-1: 669 ± 70 ? %.min.), confirming the hypothesis that centrally administered, insulin-induced renal ion excretion is, at least in part, related to changes in renal nerve activity. In oodition, we showed that insulin-induced natriuresis occurred by increasing post-proximal tubule sodium rejection (FEPPNa),despite an unchanged glomerular filtration rate (Ccr) and proportionate to the sodium 1000 filtered. Thus, the observed increase in renal sodium and potassium excretion may be due to the inability of renal tubules to handIe the electrolytes, with a promoted disruption in glomerotubular balance. Together, these findings may suggest that a possible misleading of periventricular efferent neural signalizing may contribute to renal, hemodynamic and peripheral metabolic dysfunction. Further studies are required to investigate this neurohumoral involvement in functional insulin-brain-kidneyinteraction Doutorado Clínica Médica Doutor em Clínica Médica

Orientadores: Debora de Queiroz Tavares, Mario Jose Abdala Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O resumo, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The abstract is available with the full electronic document Doutorado Doutor em Ciência da Nutrição

Orientador: Jose Barreto Campello Carvalheira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: A insulina é um hormônio anabólico com efeitos metabólicos potentes. Os eventos que ocorrem após a ligação da insulina ao seu receptor são específicos e estritamente regulados. Definir as etapas que levam à especificidade deste sinal representa um desafio para as pesquisas bioquímicas. Todavia, podem resultar no desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para pacientes que sofrem de estados de resistência à insulina, inclusive o diabetes mellitus tipo 2. O receptor de insulina pertence a uma família de receptores de fatores de crescimento que têm atividade tirosina-quinase intrínseca. Após a ligação da insulina, o receptor sofre autofosforilação em múltiplos resíduos de tirosina. Isto resulta na ativação da quinase do receptor e conseqüente fosforilação em tirosina de uma família de substratos do receptor de insulina (IRSs). De forma similar a outros fatores de crescimento, a insulina usa fosforilação e interações proteína-proteína como ferramentas essenciais para trasmitir o sinal em direção ao efeito celular final, tais como translocação de vesículas contendo transportadores de glicose (GLUT4) do pool intracelular para a membrana plasmática, ativação da síntese de glicogênio e de proteínas e transcrição de genes específicos. Um grande número de estudos tem investigado as vias de transmissão do sinal da insulina em modelos animais, utilizando ratos anestesiados. Nesses estudos, diferentes tipos de anestésicos tem sido utilizados, entre os quais o tiopental sódico, o pentobarbital sódico e o éter dietílico. Durante uma anestesia de longa duração com tiopental, há relatos de diminuição do glicogênio hepático e de significativa elevação dos níveis plasmáticos de glicose, ácido láctico e aminoácidos, de forma que o tiopental tem sido alvo de inúmeros estudos na tentativa de identificar os mecanismos envolvidos na gênese da hiperglicemia. Em testes orais e intravenosos uma pronunciada intolerância à glicose foi observada em diversas espécies animais, quando o tiopental foi utilizado como anestésico. Vários estudos com ilhotas pancreáticas isoladas indicam que essa intolerância ocorre devido a um defeito na secreção de insulina, que se manifesta principalmente frente a altas concentrações de glicose. Isso ocorreria em função da ação inibitória direta do tiopental sobre os canais de potássio. Desta forma, quando ilhotas pancreáticas são expostas a altas concentrações de glicose, não se observa a resposta secretória característica. Na anestesia com pentobarbital, a maioria dos autores refere discreta ou nenhuma modulação do metabolismo da glicose, porém, há relatos de uma inibição do transporte facilitativo mediado por GLUT-1, o que deve interferir na captação cerebral de glicose, independente dos níveis plasmáticos. o éter provoca aumento da atividade do sistema nervoso simpático, com liberação de adrenalina, semelhante a uma reação de stress, produzindo glicogenólise hepática e muscular, aumentando acentuadamente a glicemia. Entretanto, a literatura apresenta dados controversos, que mostram que durante a anestesia com éter as concentrações de glicogênio hepático e muscular são semelhantes àquelas observadas quando os animais são decapitados. A elucidação desses achados laboratoriais depende da caracterização dos efeitos diretos desses anestésicos sobre os mecanismos moleculares da sinalização da insulina, que ainda são desconhecidos. No presente estudo, foi investigado o efeito do tiopental sódico, do pentobarbital sódico e do éter dietílico na taxa de desaparecimento da glicose, na fosforilação do IR, IRS-1 e IRS-2, na associação dos IRSs com a PI 3-quinase e na ativação da Akt e do ERK (MAPK) no fígado e no músculo de ratos. A determinação dos níveis de fosforilação do IR, IRS-l e IRS-2, assim como a quantificação da associação das proteínas IRSs com a PI 3-quinase e a ativação da Akt e do ERK (MAPK) foram realizadas através de imunoprecipitação com anticorpos específicos, seguidos de immunoblotting. Os níveis plasmáticos de glicose foram mais altos nos animais anestesiados com éter dietílico. A insulina estimulou a fosforilação em tirosina do IR, IRS-l e IRS-2, a associação desses substratos com a PI 3-quinase e a ativação da Akt e da ERK (MAPK), de modo semelhante nos 3 grupos avaliados, tanto no fígado como no músculo. Em resumo, os dados do presente estudo mostram que em modelos animais de avaliação da sinalização insulínica, quando a anestesia geral se faz necessária, o tiopental, o pentobarbital e o éter podem ser empregados, mas os riscos potenciais de incêndio e explosões e a reação de stress característica da anestesia com o éter, colocam os dois agentes barbitúricos como opções mais seguras Abstract: Not informed. Doutorado Clínica Médica Doutor em Clínica Médica

Orientador: Mario Jose Abdalla Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Os antipsicóticos atípicos representam a base do tratamento da esquizofrenia e, esses fármacos estão associados a sérios distúrbios metabólicos como; ganho de peso, doenças cardiovasculares, a hiperglicemia, resistência à insulina e diabetes. Nos últimos anos, a microbiota intestinal tem sido alvo de inúmeros estudos, pois ela pode desempenhar um papel importante no desencadeamento dessas doenças. Assim, com base nas evidências, sobre o desenvolvimento de resistência à insulina dos pacientes com esquizofrenia que usam esses medicamentos o objetivo do trabalho foi investigar, as possíveis alterações, metabólicas e na composição da microbiota intestinal, causadas pelo tratamento dos antipsicóticos olanzapina e clozapina em camundongos. Para o experimento, foram usados camundongos machos C57BL/6 composto aleatoriamente de três grupos diferentes. O primeiro grupo, controle, foi alimentado com dieta padrão e tratados com veículo. O segundo grupo, olanza, os animais também foram alimentados com dieta padrão e tratados com o antipsicótico olanzapina (1mg/kg/dia). O terceiro grupo, cloza, os animais foram alimentados com dieta padrão e tratados com antipsicótico clozapina (10mg/kg/dia). O tratamento com os antipsicóticos foram administradas por via oral (gavagem) por 30 dias. Nossos resultados mostraram que o tratamento com olanzapina e clozapina induziu o desenvolvimento intolerância à glicose e insulina, independentemente do ganho de peso nos animais estudados. Além disso, os dados demonstraram que as drogas diminuíram a sensibilidade à insulina nos tecidos periféricos como fígado, músculo e tecido adiposo causando a resistência à insulina. Para investigar o efeito da olanzapina e clozapina na microbiota intestinal, analisamos as bactérias presentes no intestino grosso. E observamos que a composição da microbiota nesses animais estavam alteradas, principalmente, em nível de gêneros. Realizamos o transplante de microbiota intestinal para confirmar se a microbiota intestinal era a responsável por induzir o desenvolvimento da resistência à insulina nos animais tratados com olanzapina e clozapina. Observamos que a resistência à insulina encontrada nos animais tratados não foi reproduzida pelo transplante de microbiota intestinal. Assim podemos concluir que, por um período de 30 dias, o tratamento com os antipsicóticos olanzapina e clozapina nos mostrou ter uma ação direta sobre as vias metabólicas, acentuando a intolerância à glicose e a resistência à insulina, independentemente da modulação da microbiota intestinal nos animais estudados. Vimos também que a administração dos fármacos estimulou a ativação da via da mTOR o que pode contribuir para o desenvolvimento da resistência à insulina e diabetes tipo 2 nos animais em estudo. Entretanto, não se pode excluir a contribuição de outras vias ainda não investigadas Abstract: Atypical antipsychotics represent the mainstay of treatment for schizophrenia and these drugs are associated with serious metabolic disorders such as: weight gain, cardiovascular diseases, hyperglycemia, insulin resistance and diabetes. In the past years, gut microbiota has been the subject of numerous studies as it may play an important role in the onset of these diseases. Thus, based on the evidence on the development of insulin resistance in patients with schizophrenia using these drugs the purpose of the study was to investigate the possible alterations, metabolic and composition of the gut microbiota, caused by the treatment with antipsychotic olanzapine and clozapine in mice. For the experiment, male C57BL/6J mice composed randomly three different groups. The control group was fed a standard diet and treated with vehicle. The second group (olanza) was fed a standard diet and treated with antipsychotic olanzapine (1mg/kg/day). The third group (cloza) was fed a standard diet and treated with antipsychotic clozapine (10mg/kg/day). The antipsychotic drugs were administered orally (gavage) for 30 days. Our results showed that treatment with olanzapine and clozapine induced glucose and insulin intolerance, regardless of weight gain, in treated animals. In addition, the data demonstrated that these drugs decreased insulin sensitivity in peripheral tissues such as liver, muscle and adipose tissue, causing insulin resistance. To investigate the effect of olanzapine and clozapine in the gut microbiota, we analyzed the bacteria present in the large intestine. We found that the composition of the microbiota in these animals was changed, especially at the level of genres. We conducted the intestinal microbiota transplantation to confirm whether intestinal microbiota was responsible for inducing the development of insulin resistance in the animals treated with olanzapine and clozapine. We observed that the insulin resistance found in the treated animals was not reproduced by the intestinal microbiota transplantation. Thus we may conclude that, for a period of 30 days, treatment with antipsychotic olanzapine and clozapine showed us to have a direct effect on the metabolic pathways, enhancing glucose intolerance and insulin resistance, regardless of the modulation of gut microbiota in studied animals. We have also seen that the administration of drugs stimulated mTOR pathway activation which may contribute to the development of insulin resistance and type 2 diabetes in studied animals. However, the contribution of other pathways that were not investigated yet cannot be excluded Doutorado Fisiopatologia Médica Doutora em Ciências CAPES CNPQ FAPESP

Orientador : Mario Jose Abdalla Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: A PTP18 atua como efetor negativo do receptor da insulina, desfosforilando o receptor e o IRS-1 e parece estar correlacionada com a sensibilidade à insulina e desenvolvimento da obesidade. No presente estudo avaliamos a associação do receptor da insulina com a PTP18 sobre a regulação da transmissão do sinal da insulina em animais obesos MSG, animais submetidos a jejum por 72h e animais tratados agudamente com adrenalina....Observação: O resumo, na integra, podera ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: Insulin is the most potent anabolic hormone known and is essential for appropriate tissue development, growth, and maintenance of whole-body glucose homeostasis. Insulin signaling is initiated by binding of insulin to the insulin receptor (IR), stimulating its tyrosine kinase activity, which, in tum triggers downstream signaling events. These include tyrosil phosphorylation of IR substrates 1 and 2 (IRS-1, IRS-2) that activate other adapter molecules such as PI3-K, PDK1 and Akt, which combined actions mediate the biological effects of insulin....Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Doutorado Doutor em Clínica Médica

Orientador: Gabriel Forato Anhê Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Os ritmos circadianos de ingestão alimentar se estabelecem com objetivo de manter a homeostasia de nutrientes no meio celular, frente a variações intrínsecas ao ciclo claro/escuro. Neste sentido, a gliconeogênese de roedores é suprimida no período noturno, no qual há ocorrência de um surto alimentar bifásico que compreende aproximadamente 90% de todo o aporte calórico diário. Estes eventos apresentam, entre si, uma relação causal, onde o próprio aumento dos nutrientes circulantes, principalmente a glicose, controla a gliconeogênese. O padrão inverso é observado na fase clara do ciclo claro/escuro. Recentes estudos têm demonstrado que, a ativação farmacológica de vias da Unfolded Protein Response (UPR), no sistema nervoso central, resulta em resistência à ação anorexigênica da insulina e, consequentemente, aumento da ingestão alimentar através de um mecanismo não completamente esclarecido. A UPR é uma resposta celular adaptativa que atenua a taxa de tradução de mRNAs, aumenta a proteólise e, deste modo, recupera o fenótipo celular. Esta reposta, quando ativada cronicamente, pode resultar em morte celular programada e resistência à insulina. No entanto, ainda não estava claro se a via do ATF6 da UPR tem, de fato, uma relação com o ritmo alimentar. Para responder a esse questionamento, realizamos análises da variação circadiana das proteínas envolvidas na via da UPR, imunoprecipitações com animais adrenalectomizados, e aplicação de dexametasona subcutânea. Os resultados demonstram que o ATF6 teve um aumento noturno atingindo o máximo de transição da fase clara para fase escura. A partir desse fato, foram realizados ensaios de imunuprecipitações em ratos adrenalectomizados para evidenciar as associações dos complexos CRTC2/ATF6 e CRTC2/CREB1. Contudo, nossos dados suportam a hipótese que os níveis fisiológicos de glicocorticóides podem reprimir a expressão CRH e estimular a ingestão de alimentos, através de uma via dependente de ATF6. Estes eventos, por consequência, poderão reduzir a atividade transcricional do CREB1, sobre o CRH, corroborando com os dados da literatura que apontam que os glicocorticóides endógenos dos roedores (principalmente a corticosterona) exercem um conhecido papel no controle da ingestão alimentar, decorrente principalmente da modulação da expressão do neurotransmissor anorexigênico CRH Abstract: The circadian cycles of food intake have an important role in the homeostasis of cellular environment, acting over intrinsic changes to the sleep/wake cycle. Therefore, mice gluconeogenesis is suppressed at night where a food outbreak, responsible by 90% of all daily caloric ingestion, occurs. These events are connected by a causal relation, where the current nutrient increasing, mostly glucose, controls gluconeogenesis. The oppose pattern is verified during the light stage of the sleep/wake cycle. Recent studies have indicated that pharmacological activation of Unfolded Protein Response (UPR) pathways, at central nervous system, implies in resistance to the anorectic insulin effect, and, consequently, increase of the food intake activity trough a not fully explained engine. UPR is an adaptive cellular response that reduces mRNA¿s transcriptional rate, increases proteolysis, and therefore, restores cellular phenotype. This response, when constantly enabled, may induce cellular death and insulin resistance. However, it was not clear yet if the UPR¿s ATF6 pathway has, indeed, a connection with the feed rhythm. To answer to this question, we did several analysis of the circadian variation of the proteins connected to the UPR¿s pathway, adrenalectomized animals immunopreciptations and subcutaneous dexamethasone applications. The results demonstrated that ATF6 has a nightly increase and has reached the maximum of transcription rate from the light to the dark cycle. From this point, it was made immunopreciptations tests in adrenalectomized mice to evidence the association between CRTC2/ATF6 and CRTC2/CREB1 complexes. However, our data support the hypothesis that the physiological levels of glucocorticoids may suppress CHR expression and stimulate food intake trough an ATF6 dependent pathway. Those events, therefore, may reduce CREB1¿s transcriptional activity, confirming other studies data that indicates that endogenous mice glucocorticoids (mainly corticosterone) play an well-known role in food intake control, mainly due from modulation of the expression of the anorectic neurotransmitter CRH Doutorado Farmacologia Doutora em Farmacologia FAPESP CNPQ

Orientador: Mario Jose Abdalla Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: A obesidade é um problema crescente e atinge um número cada vez maior de indivíduos em todo o mundo. Ela está correlacionada ao desenvolvimento de diversos distúrbios metabólicos, como resistência à insulina, diabetes tipo 2, dislipidemias e doenças cardiovasculares. Nos últimos anos, a microbiota intestinal tem sido amplamente correlacionada a esses distúrbios metabólicos. Dentre os fármacos muito utilizados na prática clínica, para tratar comorbidades relacionadas à obesidade, estão a dapagliflozina e a rosuvastatina. Sendo assim, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da administração destes fármacos sobre a microbiota intestinal e os parâmetros metabólicos de camundongos submetidos à dieta hiperlipídica. Para tanto, camundongos C57BL6/J machos foram divididos em quatro grupos: controle (C); controle tratado com dapagliflozina (C+DP) ou rosuvastatina (C+RS); dieta (DH) e dieta tratado com dapagliflozina (DH+DP) ou rosuvastatina (DH+RS). Os fármacos foram administrados por via oral, através de gavagem, durante 30 dias. O tratamento com dapagliflozina induziu uma melhora na tolerância à glicose e resistência à insulina, nos animais em dieta hiperlipídica, além de uma melhora na sinalização da insulina em fígado, músculo e tecido adiposo. Da mesma forma, a dapagliflozina alterou a composição da microbiota intestinal, promovendo uma redução na proporção de Bacteroidetes e um aumento de Proteobacteria no grupo controle e, de maneira menos pronunciada, no grupo em dieta hiperlipídica. Observou-se, também, um aumento relativo na prevalência de Akkermansia, Faecalibacterium, Bilophila e Ruminococcus nos animais em dieta hiperlipídica que receberam tratamento. E uma redução do gênero Allobaculum neste mesmo grupo. O transplante da microbiota intestinal dos animais em dieta tratados com dapagliflozina não produziu o mesmo efeito do fármaco em animais obesos. O tratamento com rosuvastatina reduziu a glicemia de jejum, a tolerância à glicose e a resistência à insulina, além de aumentar a fosforilação da Akt em fígado e músculo dos animais em dieta hiperlipídica. Além disso, produziu alterações na microbiota intestinal, reduzindo a proporção de Bacteroidetes e promovendo um aumento de Firmicutes, nos animais controle. Por outro lado, nos animais em dieta, aumentou a prevalência de Bacteroidetes, enquanto a proporção de Firmicutes se manteve inalterada. Verificou-se também um aumento do gênero Bilophila e uma redução de Allobaculum nos animais em dieta hiperlipídica que receberam tratamento com esse fármaco. O transplante da microbiota intestinal dos animais em dieta tratados com rosuvastatina não reproduziu o efeito deste fármaco em animais obesos. Assim, concluímos que ambas, dapagliflozina e rosuvastatina, são capazes de modificar a microbiota intestinal dos animais com obesidade induzida por dieta. Ambas também produzem efeitos positivos sobre o metabolismo e a homeostase da glicose nesses animais. Entretanto, as alterações da microbiota não parecem ter correlação com seus efeitos metabólicos Abstract: Obesity is a growing problem and affects an increasing number of individuals all over the world. It correlates with the development of several metabolic disorders, including insulin resistance, type 2 diabetes, dyslipidemia and cardiovascular diseases. In recent years, gut microbiota has been largely related to these metabolic disorders. Among the drugs most used in clinical practice to treat obesity-related comorbidities are dapagliflozin and rosuvastatin. Thus, the main objective of this study was to evaluate the effects of dapagliflozin and rosuvastatin administration on gut microbiota and metabolic parameters of mice fed a high-fat diet. Therefore, C57BL6/J male mice were divided into four groups: control group; control group plus dapagliflozin or rosuvastatin; high-fat diet group and high-fat diet plus dapagliflozin or rosuvastatin. Drugs were administered orally by gavage for 30 days. Dapagliflozin treatment induced an improvement in glucose tolerance and insulin resistance on high-fat diet mice. In addition, there was an improvement in insulin signaling in liver, muscle and adipose tissue. Likewise, dapagliflozin altered the composition of the gut microbiota, promoting a reduction in the proportion of Bacteroidetes and an increase of Proteobacteria in the control group and, in a less pronounced way, in the high-fat diet group. There was also a relative increase in the prevalence of Akkermansia, Faecalibacterium, Bilophila, and Ruminococcus in high-fat diet mice treated with this drug. And, also, a reduction of Allobaculum gender in the same group. The gut microbiota transplantation from high-fat fed mice treated with dapagliflozin did not reproduce the same effect of drug administration in obese animals. Rosuvastatin treatment reduced fasting glucose, glucose tolerance and insulin resistance, and improved Akt phosphorylation in liver and muscle of high-fat fed mice. In addition, it produced alterations in gut microbiota, reducing the proportion of Bacteroidetes and promoting an increase of Firmicutes, in the control animals. On the other hand, in animals on high-fat diet, the prevalence of Bacteroidetes increased, while the proportion of Firmicutes remained unchanged. There was also an increase of the genus Bilophila and and a reduction of Allobaculum in high-fat fed mice that received treatment with this drug. The gut microbiota transplantation from high-fat fed mice treated with rosuvastatin did not reproduce the effect of drug administration in obese animals. Thus, we conclude that both, dapagliflozin and rosuvastatin, are able to modify the gut microbiota of diet induced obese mice. Both, also, have positive effects on glucose metabolism and homeostasis of these animals. However, the changes on gut microbiota do not seem to correlate with their metabolic effects Doutorado Fisiopatologia Médica Doutora em Ciências CAPES CNPQ FAPESP

Orientador: Gabriel Forato Anhê Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: O Diabetes Mellitus tipo II (DMT2) é uma doença caracterizada pela diminuição da sensibilidade à insulina e consequente prejuízo na homeostasia glicêmica. Estudos recentes mostraram que a melatonina, um hormônio produzido pela glândula pineal, melhora a tolerância à glicose e a resistência à insulina, diminui a expressão de proteínas ligadas à gliconeogênese hepática (G6Pase e PEPCK) e reduz a apoptose de células beta pancreáticas in vivo. Entretanto, ainda não estava claro se a melatonina conseguia, de fato, reverter in situ as ações lipotóxicas dos ácidos graxos saturados em células beta pancreáticas e na musculatura esquelética, e se podia diminuir a expressão dos genes reguladores da gliconeogênese hepática. Para responder a esse questionamento, utilizamos culturas celulares de insulinoma (MIN6), de músculo esquelético (miotubos de L6) e de hepatoma (HepG2). Os resultados mostraram que a melatonina reverte a resistência à insulina gerada por palmitato em miotubos de L6, mas somente em passagens baixas, não diminui a apoptose em MIN6 e não altera a expressão do G6pc, o gene que codifica a G6Pase, em HepG2 Abstract: Type II Diabetes Mellitus (T2DM) is characterized by decrease of insulin sensitivity, resulting impairment glucose homeostasis. Recent studies have shown that melatonin, a hormone produced by the pineal gland, improves glucose tolerance and insulin resistance, reduce the expression of hepatic gluconeogenesis proteins (G6Pase and PEPCK) and diminish pancreatic beta cell apoptosis in vivo. However, it was unclear if melatonin could reverse the lipotoxic actions of saturated fatty acid in pancreatic beta cells and skeletal muscle, and if melatonin could decrease the expression of regulatory genes of hepatic gluconeogenesis in situ. To answer this question, we used cell cultures of insulinoma (MIN6), skeletal muscle (L6 myotubes) and hepatoma (HepG2). The results showed that melatonin reverses palmitate insulin resistance in L6 myotubes, but only at low passages, melatonin does not decrease apoptosis in MIN6 and does not alter the expression of G6pc, the encoding gene of G6Pase, in culture cell of HepG2 Doutorado Farmacologia Doutora em Farmacologia

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Neste estudo, investigamos os efeitos da suplementação com taurina (TAU; 2% adicionada à água de beber) sobre a tolerância à glicose e a secreção de insulina frente a diferentes secretagogos em camundongos adultos. Camundongos suplementados apresentaram aumento da tolerância à glicose e da sensibilidade à insulina. Ilhotas isoladas destes animais secretaram mais insulina em resposta à glicose e L-leucina. A oxidação da L-leucina foi maior no grupo TAU, não havendo diferenças quanto ao consumo de glicose, concentrações de ATP e expressão do transportador da glicose (GLUT) 2 e da glicoquinase (GCK). A captação de Ca2+, na presença de glicose, e a expressão protéica da subunidade ß2 do canal de Ca2+ sensível à voltagem foi maior no grupo TAU comparado ao controle (CTL). Ainda, a expressão protéica da PL (fosfolipase) C ß 2 e da PK (proteína quinase) Aa, bem como a secreção de insulina em resposta a agentes potencializadores tais como carbacol (Cch) e IBMX, foi maior nas ilhotas TAU. A mobilização intracelular de Ca2+ induzida por Cch foi também maior em ilhotas deste grupo, e observamos que a inibição da PKA reduziu a captação de Ca2+ em resposta à glicose no grupo suplementado. Além disso, ilhotas TAU secretaram mais glucagon em relação a ilhotas CTL, quando em presença de baixa concentração de glicose. Concluindo, a suplementação com TAU melhora a homeostase glicêmica e aumenta a secreção de insulina de ilhotas isoladas e incubadas na presença de nutrientes e agentes potencializadores da secreção. Os efeitos sobre a secreção estão relacionados ao melhor manejo dos íons Ca2+ pelas células insulares provenientes dos animais suplementados com TAU. Abstract: In this study, we investigated the effects of taurine (TAU)-supplementation (2% in the drinking water) on glucose tolerance and insulin secretion stimulated by different secretagogues in adult mice. TAU-supplemented mice showed enhanced glucose tolerance and insulin sensitivity when compared to controls (CTL). In addition, their islets secreted more insulin in response to high concentrations of glucose and L-leucine. L-[U-14C]leucine oxidation was higher in TAU islets compared with CTL islets, whereas D-[U-14C]glucose oxidation, ATP levels, and the protein expression of the glucose transporter (GLUT) 2 and of glucokinase (GCK) were similar. 45Ca uptake induced by high glucose concentrations was increased in TAU islets as well as the expression of the ß2 subunit of the L-type Ca2+ channel. In addition, the insulin secretion induced by carbachol (Cch) and IBMX, but not, by forskolin and PMA was higher in TAU-supplemented compared with CTL islets. The higher insulin secretion in the presence of Cch is accompanied by an increase in the expression of PL (phospholipase) C ß 2 protein and a higher intracellular Ca2+ mobilization. Besides, TAU-supplemented islets showed increased PK (protein kinase) Aa expression. Since the increase in Ca2+ uptake induced by glucose in TAU islets was minimized by the presence of the PKA inhibitor, H89, this kinase seems to be important for the better Ca2+ handling in these islets. TAUsupplementation also turns the a-cells more sensitivity since these cells secreted more glucagons compared with CTL islets. In conclusion, TAU supplementation enhances glucose tolerance and insulin sensitivity in mice and turns the islets more sensitive to nutrients and to potentiators of secretion. The effect on insulin secretion seems to be linked to a better Ca2+ handling by ß-cells. Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Mario Jose Abdalla Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: A insulina é um importante regulador de crescimento, iniciando suas ações através da ligação ao seu receptor que se autofosforila e, posteriormente, direciona sua capacidade tirosina quinase em direção a outras moléculas intermediárias, incluindo o substrato-1 do receptor de insulina (IRS-I), IRS-2 e Shc. Proteínas IRS podem se ligar a proteínas sinalizadoras que contêm um domínio SH2, tais como a subunidade de 85 kDa da fosfatidilinositol 3-quinase (pI 3K) e Grb2. A serina-treonina quinase Akt é ativada à jusante da PI 3K. Tem-se mostrado que a proteína Shc liga-se diretamente a Grb2 e leva à ativação da MAPK. No presente trabalho, investigamos as vias de sinalização da insulina na pele intacta de ratos, por meio de imunoprecipitação e "immunoblotting" com anticorpos específicos, e também através de imuno-histoquímica com anti-receptor de insulina. Nossos resultados mostraram claramente a presença do receptor de insulina (IR) em fragmentos de pele nas células da epidérme e folículos pilosos e menos intensamente nos fibroblastos da derme. Também observamos que o estímulo agudo com insulina pode induzir fosforilação em tirosina do IR e que as proteínas IRSs e Shc servem como moléculas sinalizadoras para a insulina na pele de ratos e que a insulina é capaz de induiir a associação de IRS-I/PI3K e Shc/Grb2 neste tecido, bem como a fosforilação de MAPK e Akt, demonstrando que proteínas envolvidas nas etapas iniciais da ação insulínica estão expressas na pele de ratos e são rapidamente ativadas após estímulo insulínico. O processo de cicatrização está comprometido no diabetes mellitus. Entretanto, a patogênese deste processo não está esclarecida e pode envolver anormalidades na sinalização insulínica. O outro objetivo deste estudo foi investigar a regulação destas proteínas na pele em cicatrização de ratos normais e diabéticos. Nossos resultados mostraram que a fosforilação induzida pela insulina e a expressão tecidual do IR, IRS-I, IRS-2, Shc, MAPK e Akt estão aumentadas em tecido cicatricial de pele em comparação com a pele intacta e diminuída em tecido cicatricial de ratos diabéticos, quando comparado com tecido cicatricial de ratos normais. A sinalização insulínica está aumentada na pele em reparo e é possível que a sinalização insulínica anormal, como demonstrado na pele dos ratos diabéticos, pode afetar a função celular na pele Abstract: Insulin is an important regulator of growth and initiates its action by binding to its receptor that undergoes tyrosyl autophosphorylation and further enhances its tyrosine kinase activity towards other intermediate molecules, including insulin receptor substrate-1 (IRS-l), IRS-2 and Shc. IRSs proteins can dock various SH2-containing signaling proteins, such as the 85 kDa subunit of phosphatidylinositol 3-kinase (pI 3-kinase) and Grb2. The serine-threonine kinase Akt is activated downstream to PI 3-kinase. Shc protein has been shown to directly induce the association with Grb2 and downstream the activation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK). In the present study we investigated insulin signal transduction pathways in skin of intact rats by immunoprecipitation and immunoblotting with specific antibodies, and also by immunohistochemistry with anti-insulin receptor antibody. Our results showed that skin fragments clearly demonstrated the presence of insulin receptor (IR) in cell bodies of the epidermis and hair follicles and some faint staining was also detected in fibroblasts of the dermis. It was also observed that acute stimulation with insulin can induce tyrosyl phosphorylation of IR and that the IRSs and Shc proteins serve as signaling molecules for insulin in skin of rats and that insulin is able to induce association of IRS-1/PI 3-kinase and Shc/Grb2 in this tissue, as well as phosphorylation of MAPK and Akt, demonstrating that proteins involved in early steps of insulin action are expressed in skin of intact rats and are quickly activated afier insulin stimulation. Wound healing is impaired in diabetes mellitus. However the pathogenesis ofthis process is not known and may involve abnormalities in insulin signaling. The other purpose of this study was to investigate the regulation of these proteins in wound healing skin of normal and diabetic rats. Our results showed that insulin induced tyrosyl phosphorylation and tissue expression ofIR, IRS-l, IRS-2, SHC, MAPK and Akt, are increased in the wound healing tissue compared to intact skin and decreased in wounded skin of diabetic rats when compared to wounded skin of normal rats. Insulin signal transduction is increased in repair tissue in skin and it is possible that abnormal insulin signaling, as demonstrated in skin of diabetic rats, could affect skin function Doutorado Clínica Médica Doutor em Clínica Médica

Orientadores: Mary Luci de Souza Queiroz, Mario Jose Abdalla Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: A obesidade é um problema de epidemia mundial. Considerada um processo inflamatório crônico, favorece a resistência à insulina e o desenvolvimento do Diabetes Mellitus tipo 2. Além disso, pode gerar diversos mediadores capazes de influenciar a complexa regulação hematopoética. A procura de agentes naturais que minimizam os transtornos da obesidade está recebendo uma atenção da comunidade científica. Nesse sentido, a Chlorella vulgaris (CV) surge como uma alternativa terapêutica e profilática das complicações da obesidade. Estudos realizados por nosso grupo demonstraram o efeito da alga na restauração da mielossupressão em diferentes modelos experimentais. Considerando estes aspectos, o presente estudo teve como objetivo avaliar a ação profilática da CV na modulação imunohematopoética, metabólica e de sinalização da insulina em animais obesos. Para tanto, camundongos Balb/C foram divididos em 4 grupos: controle (C), dieta padrão e CV (C+CV), dieta hiperlipídica (DH) e DH+CV, em diferentes períodos. A administração de CV restaurou a redução da hematopoese medular e o aumento na hematopoese extramedular promovidos pela DH. A CV aumentou os níveis de atividade estimuladora de colônias (CSA) em todos os grupos estudados, sendo que o grupo DH+CV produziu um aumento adicional de 2 vezes em todos os períodos avaliados. O grupo DH apresentou diminuição no número de progenitores de granulócitos-monocítico na medula, a CV reverteu tal alteração. Em relação ao metabolismo e sinalização de insulina, o grupo DH demonstrou glicemia significativamente elevada em relação ao grupo C, CV foi capaz de reduzi-la neste grupo. Além disso, o grupo DH+CV mostrou maior tolerância à glicose e insulina, paralelamente a melhora na fosforilação de IR?, IRS-1 e AKT no fígado, músculo esquelético e tecido adiposo. Como esperado, o grupo DH apresentava níveis elevados de citocinas pró-inflamatórias (IL-1, IL-6, TNF-?, TGF-? e INF?) confirmando a presença de inflamação subclínica nesses animais. A CV reduziu significativamente os níveis séricos dessas citocinas. Além disso, o grupo DH apresentou diminuição dos níveis de IL-10, sendo que a CV reverteu tais valores. A CV manteve os níveis de ácidos graxos livres, corpos cetônicos, triglicérides, colesterol e suas frações dentro dos valores fisiológicos no grupo DH+CV. Portanto, tais resultados mostram que a CV foi capaz de modular os parâmetros imunohematopoéticos e prevenir os efeitos deletérios induzidos pela DH em camundongos obesos. Sendo assim, a alga Chlorella vulgaris surge como uma promissora alternativa terapêutica e/ou complementar no tratamento da obesidade e suas complicações Abstract: Obesity is a worldwide epidemic problem. Considered a chronic inflammatory process, promotes insulin resistance and development of Diabetes Mellitus type 2 (DM2). In addition, could generate several mediators, which are capable to influence the complex hematopoiesis regulation, including tumor necrosis factor-? (TNF-?), Interleukin-1 (IL-1), Interleukin-6 (IL-6) and leptin. The search for natural agents that minimize obesity-associated disorders is receiving attention from the scientific community. In this sense, Chlorella vulgaris (CV) has emerged as an alternative treatment and prophylaxis agent against obesity-related complications. Studies by our group have demonstrated the alga effect in myelosuppression recovery in different experimental models. Considering these aspects, the present study aimed to evaluate the prophylactic effect of CV on immunohematopoietic modulation, metabolic and insulin signaling in obese animals. To this, Balb/C mice were divided into 4 groups (n=6): control (C), standard diet and CV (C+CV), high-fat diet (HFD), HFD and CV (HFD+CV) in different periods. The administration of CV restored medullar hematopoiesis reduction and increased extramedullar hematopoiesis promoted by HFD. The CV increased the CSA levels in all groups. While, HFD+CV group produced a twice additional increase in the CSA levels in all periods studied. Only HFD group showed decrease in the number of GMP in BM, CV reverted this change. In relation to metabolism and insulin signaling, HFD group showed a significant increase in blood glucose compared to C, CV was able to decrease blood glucose on this group. In addition, HFD+CV group improve tolerance of glucose and insulin, together with the improvement of IR?, IRS-1, and AKT phosphorylation in the liver, skeletal muscle and adipose tissue. As expected, HFD group showed increased levels of pro-Inflammatory cytokines (IL-1, IL-6, TNF-?, TGF-? and IFN?), confirming the presence of subclinical inflammation in these animals. The CV causes a significant reduction in serum levels of these cytokines in this group. Moreover, HFD group showed reduced levels of IL-10, and the CV reverted such values. The CV maintained the levels of free fatty acids, ketone bodies, triglycerides, cholesterol and its fractions within the physiological values in HFD+CV group. Therefore, these results show that CV was able to modulate the immunohematopoietic parameters and prevent the deleterious effects of diet-induced obese mice. Thus, the alga Chlorella vulgaris appears as a promising prophylactic and therapeutic agent against obesity-related complications Doutorado Farmacologia Doutora em Farmacologia

Orientador: Mário José Abdalla Saad Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: A obesidade cresce de forma alarmante, sendo considerada uma epidemia mundial. É uma doença multifatorial, na qual fatores genéticos, metabólicos e ambientais (atividade física e dieta) estão envolvidos. Estudos recentes caracterizam a obesidade como uma inflamação sistêmica de baixo grau, que tem como consequência o desenvolvimento da resistência à insulina (RI). A RI está ligada a ativação de serinas quinases (JNK e IKK) e na síntese de citocinas pró-inflamatórias (TNF-? e IL-1?), que podem influenciar na infiltração de macrófagos no tecido adiposo. Em paralelo o tecido adiposo marrom também está envolvido no processo de termogênese e balanço energético corporal. Atualmente, drogas promissoras com efeito análogo aos hormônios incretina, como o análogo de GLP-1 e o inibidor de DPP-4, vem sendo amplamente utilizadas no tratamento da diabetes. Além disso, o exercício físico, que possui ações comprovadamente anti-inflamatórias, pode atuar como tratamento não medicamentoso da epidemia de obesidade. Diante do exposto, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do exercício físico aeróbico crônico e dos incretinomiméticos, isolada ou associadamente, na resistência à insulina, na infiltração de macrófagos do tecido adiposo branco (TAB) e marrom (TAM) e no fenômeno inflamatório subclínico. Neste estudo, foram utilizados ratos da linhagem Wistar, com 6 semanas de idade, divididos, primeiramente, de acordo com alimentação (dieta hiperlipídica (DH) ou ração padrão): animais controle alimentados com dieta padrão para roedores e água ad libitum (CTL); - os demais animais foram introduzidos em DH e água ad libitum, após 12 semanas de dieta os animais alimentados com DH foram subdivididos em 6 subgrupos: (Veic-S) obesos, sedentários e que receberam solução veículo, (GLP-S) obesos sedentários e tratados com análogo de GLP-1, (DPP-S) obesos, sedentários e tratados com inibidor de DPP-4 (Veic-T) obesos, exercitados e que receberam solução veículo, (GLP-T) obesos, exercitados e tratado com análogo de GLP-1, (DPP-T) obesos, exercitados e tratado com inibidor de DPP-4. Os animais tratados com análogo de GLP-1 receberam injeção subcutânea de liraglutide 100 ?g/Kg, 2 vezes por dia, por 15 dias, os animais tratados com inibidor de DPP-4 receberam 10mg/Kg de vildagliptina via oral, 2 vezes ao dia, por 15 dias e os animais veículo receberam solução veículo (salina ou água potável). O exercício físico realizado foi de natação 1 hora por dia, 5 vezes na semana por 15 dias. Os medicamentos incretinomiméticos e o exercício físico foram eficientes em diminuir os depósitos do tecido adiposo branco na região visceral, o tamanho dos adipócitos tanto no TAB quanto no TAM, além de melhorar a sensibilidade à insulina, de aumentar a fosforilação da AKT, da taxa metabólica e da atividade do TAM. Foram capazes também de diminuir a inflamação além de reduziro número de macrófagos no TAB. O exercício físico por sua vez, diminuiu a quantidade de insulina sérica e promoveu o aumento do número de macrófagos M2 tanto no TAB quanto no TAM. Concluimos que não houve efeito aditivo, sugerindo que tanto o exercício físico quanto os medicamentos incretinomiméticos podem ter ações similares na diminuição da infiltração de macrófagos no TAB e no TAM e na melhora da sensibilidade à insulina Abstract: Obesity has been growing in a threatening way, being considered a worldwide epidemic. It¿s a multifactorial disease, in which genetic, metabolic and environmental factors are involved (physical activity and diet). Studies characterize obesity as a low-grade systemic inflammation and consequent development of insulin resistance (IR). IR is linked to the activation of serine kinases (JNK and IKK) and pro inflammatory cytokines synthesis (TNF-? and IL-1?), which may influence the macrophages infiltration into adipose tissue. Parallel, the brown adipose tissue is also involved in the thermogenesis process. Currently, promising drugs with similar effect to the incretin hormones such as GLP-1 and DPP-4 inhibitor, has been widely used in the treatment of diabetes. Furthermore, physical exercise, which has proved anti-inflammatory actions, can act as a non-drug treatment for this obesity epidemic. Therefore, this research aimed to evaluate the effects of physical exercises and the incretin mimetics, alone or associated to the IR, in the macrophage infiltration into the white adipose tissue (WAT) and brown adipose tissue (BAT), and also to evaluate the subclinical inflammation phenomenon. Hereing were used Wistar rats, which at 6 weeks of age, were divided, primarily, according to the diet (high fat diet (HFD) or standard diet) CTL; control group was fed with standard diet to rodents and water ad libitum and HFD and the HFD group was fed water ad libitum. After 12 weeks of diet, the HFD group was divided into 6 smaller groups: (Veic-S) obese, sedentary that received vehicle solution; (GLP-S) obese, sedentary, treated with GLP-1 analogue; (DPP-S) obese, sedentary, treated with DPP-4 inhibitor; (Veic-T) obese, exercised that received vehicle solution; (GLP-T) obese, exercised, treated with GLP-1 analogue; (DPP-T) obese, exercised, treated with DPP-4 inhibitor. The animals treated with GLP-1 analogue received subcutaneous Liraglutide, 100 ug/Kg, twice a day, for 15 days; the animals treated with DPP-4 inhibitor received 10mg/Kg of Vildagliptina oral, twice a day; the vehicle group received vehicle solution (saline or potable water). The physical exercise applied was swimming 1 hour per day, 5 times per week for 15 days. As a result, the incretin mimetic drugs and the physical exercises were efficient to decrease the adipose tissue in the visceral region; the size of adipocytes in WAT and BAT improved the insulin sensitivity, increased AKT phosphorylation, metabolic rate, BAT activity and decreased the inflammation and reduced the number of macrophages in the WAT. Physical exercise by itself also decreased the quantity of serum insulin and increased the M2 macrophage number in WAT and BAT. There was no additive effect, suggesting that physical activity as much as incretin mimetic drugs can have similar actions in the decrease of macrophage infiltration in WAT and in the improvement of insulin sensitivity Doutorado Fisiopatologia Médica Doutora em Ciências CAPES FAPESP CNPQ

Orientadores: Eliana Pereira de Araújo, Lício Augusto Velloso Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: A obesidade e caracterizada pelo acumulo excessivo de gordura no organismo, podendo resultar em dano a saúde. Mudança socioeconômica, ocorrida nos últimos cinquenta anos tem contribuído para o aumento da prevalência da obesidade, a qual e hoje considerada um dos principais problemas de saúde publica no mundo. O acumulo progressivo de ácidos graxos no tecido adiposo, e eventualmente, em outros sítios anatômicos não especializados na estocagem de energia sob a forma de gordura como, por exemplo, o fígado e o músculo, e associado à ativação de uma resposta inflamatória subclinica que desempenha papel importante na indução da resistência a insulina. Esta, por sua vez, e considerada o mecanismo fisiopatogênico unificador de uma serie de doenças comumente associadas à obesidade, tais como o diabetes mellitus, a aterosclerose, a esteatohepatite nao-alcoolica, entre outros. A inflamação subclinica desempenha um papel central na indução da resistência a insulina em obesos. Atualmente o estresse de reticulo endoplasmático e a ativação da sinalização do TLR4 vêm sendo identificados como potenciais mecanismos ativadores da inflamação sub-clinica associada à obesidade. No ambiente intracelular a ativação dos sinais inflamatórios disparados por ambos, estresse de reticulo endoplasmático ou TLR4, podem associar-se, modulando ou sendo modulado por outros eventos. Um desses eventos e a autofagia que se caracteriza como um processo celular finamente regulado e desempenha um papel importante no controle de varias funções da célula, tais como, reciclagem de organelas, disponibilidade de nutrientes e diferenciação celular. Um estudo recente demonstrou a existência de aumento na atividade autofágica em tecido adiposo de pessoas obesas e propôs a associação causal entre autofagia e resistência a insulina. A redução da adiposidade e o mecanismo mais eficiente para reduzir à resistência a insulina em pessoas obesas. Entretanto, o impacto da redução de adiposidade sobre a regulação da autofagia no tecido adiposo não e conhecido. Neste estudo, a regulação da autofagia no tecido adiposo durante o emagrecimento foi observada em duas etapas distintas. Inicialmente, um modelo animal de obesidade induzida por dieta, submetido posteriormente, a restrição calórica de 40% durante quinze dias. Animais obesos alimentados ad libitum, apresentaram aumento dos marcadores de autofagia no tecido adiposo, o que foi revertido na restrição calórica. De forma diversa, a restrição ocasionou o aumento da autofagia nos animais magros. A reintrodução de alimentação ad libitum foi suficiente para reduzir a autofagia nos animais magros, mas não nos obesos, cuja supra-regulacao da autofagia foi mais uma vez observada. Na segunda parte do estudo, autofagia foi avaliada em fragmentos de tecido adiposo subcutâneo de pacientes obesos selecionados para cirurgia bariátrica colhidos no ato da cirurgia e apos um ano, aproximadamente. Foram incluídos no estudo nove pacientes obesos não-diabeticos e seis pacientes obesos diabéticos. Assim como no modelo animal, obesidade em humanos foi associada a um aumento dos marcadores de autofagia no tecido adiposo os quais foram reduzidos apos a perda de peso. Assim, na vigência da obesidade ocorre uma regulação anômala da autofagia, estando aumentada durante alimentação ad libitum e reduzindo-se com a restrição alimentar Abstract: Obesity, defined as abnormal or excessive fat accumulation that may impair life quality, is one of the major public health problems in modern world. It results from an imbalance between food intake and energy expenditure leading to the progressive accumulation of fatty acids in the adipose tissue and in some tissues that are not specialized in energy storage, such as liver and muscle. Insulin resistance is one of the main outcomes of obesity and is regarded as the main mechanism connecting diseases that are commonly associated with obesity, such as, type 2 diabetes mellitus, atherosclerosis, and non-alcoholic steatohepatitis, among others. Subclinical inflammation plays a major role in the induction of insulin resistance in obesity. Recently, endoplasmic reticulum stress and the activation of TLR4 signaling have been identified as potential triggering mechanisms for obesity-associated subclinical inflammation. At the intracellular environment activation of inflammatory signaling triggered by either endoplasmic reticulum stress or TLR4 signaling can integrate and modulate or be modulated by other cellular events. One such event is autophagy which is a highly regulated process that plays an important role in the control of a wide range of cellular functions such as organelle recycling, nutrient availability and tissue differentiation. A recent study has shown an increased autophagic activity in the adipose tissue of obese subjects, and a role for autophagy in obesity associated insulin resistance was proposed. Body mass reduction is the most efficient approach to tackle insulin resistance in over-weight subjects; however, the impact of weight loss in adipose tissue autophagy is unknown. In this study we used a two-step approach to evaluate adipose tissue autophagy during body mass reduction. First, a mouse model of diet-induced obesity and diabetes was submitted to a fifteen-day, 40% caloric restriction. At base-line, markers of autophagy were increased in obese mice as compared to lean controls. Upon caloric restriction, autophagy increased in the lean mice, while decreasing in the obese mice. The reintroduction of ad libitum feeding was sufficient to rapidly reduce autophagy in the lean mice and increase autophagy in the obese mice. In the second part of the study, autophagy was evaluated in the subcutaneous adipose tissue of nine obese-non-diabetic and six obese-diabetic subjects undergoing bariatric surgery for body mass reduction. Specimens were collected during the surgery, and approximately one year later. As in the mouse model, human obesity was associated with increased autophagy and body mass reduction led to an attenuation of autophagy in the adipose tissue. Thus, while caloric restriction leads to increased autophagy in the adipose tissue in lean subjects, in obesity, autophagy is defectively regulated, being increased during ad libitum feeding and reduced upon caloric restriction Doutorado Clínica Médica Doutora em Ciências

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Suspeita-se que a desnutrição intra-uterina e pós-natal produzam mudanças morfológicas e funcionais no pâncreas endócrino e em tecidos periféricos, que se traduzem em insulinopenia e resistência à insulina. Baseado nessas complicações avaliou-se neste trabalho a regulação da secreção de insulina em ilhotas de Langerhans de ratos e camundongos submetidos à restrição protéica e suplementados com leucina. A suplementação com leucina não modificou hábitos alimentares, ingestão hídrica e o peso corpóreo dos animais em estudo, mas alterou parâmetros bioquímicos importantes como glicose (G), ácidos graxos (AGL) em animais desnutridos. A fosforilação do receptor de insulina (IR) e de seu substrato (IRS-l) foi modificada em fígado e músculo levando a uma melhoria na homeostasia glicêmica em ratos desnutridos, a metabolismo de glicose em ilhotas de ratos controle e desnutridos teve redução após suplementação, a potencial de membrana das células B foi restaurado, o movimento de cálcio citoplasmático e a secreção de insulina estimulada por G e leucina apresentaram aumentados em ilhotas de ratos e camundongos desnutridos. Alterações ocorreram também no perfil eletroforético de proteínas citoplasmáticas após suplementação com leucina em ilhotas de ratos. Expressão gênica e protéica de proteínas chaves na cascata de sinalização de insulina como IR, IRS-l, PI3K, mTaR e S6K-l se alteraram em resposta à suplementação com leucina em ilhotas de ratos desnutridos, favorecendo vias de crescimento, em especial o aumento da PI3K a qual resultou em aumento de sua atividade em ilhotas de ratos controle e desnutridos. Por fim, podemos concluir que a suplementação com leucina promoveu modulação da sensibilidade periférica em fígado e músculo de maneira tecido específica. Isto confere uma regulação da homeostase glicêmica de maneira distinta entre animais controle e desnutridos suplementados. Além disso, direcionam para que os sinais metabólicos produzidos pela leucina devam promover seus efeitos, em ilhotas de Langerhans, via dois sensores: a GDH que controla a glutaminólise, e por outro lado está a PI3K que deve exercer seu papel, ativando vis envolvidas com a síntese protéica através da mTOR. Estes dois sensores devem atuar sinergicamente participando do rearranjo da concentração citosólica dos íons cálcio, principalmente em ilhotas de animais desnutridos que foram suplementados com leucina Abstract: We think that intra-uterine mal nutrition and after birth produce morphological and changes in endocrine pancreas and in peripheric tissue that translate insulinopenia and insulin resistance. Based on these complications we have evaluated in this work the insulin secretion regulation in Langerhans islets from rats and mice fed a low protein diet and supplemented with leucine. The leucine supplementation hasn't changed the diet in the hybrid ingest and body weight but has changed important biochemistry standards as glucose (G) and FFA in malnutrition animals. The insulin receptor phosphorilation and its substract have been changed in liver and musc1e leading to an increase in glicemic homeostase in malnutrition rats. The glucose metabolism in control and malnutrition rats' islets had one reduction after supplementation. B cells potential membranes were restored; the citoplasmatic ca1cium movement and insulin secretion were stimulated by glucose and leucine. They have showed an increased in islets of control and malnourished rats and mice islets. Some alterations have also occurred in the citoplasmatic protein eletrophoretic profile after leucine supplementation in rats islets. The genetic and protein expression from key enzymes in the insulin cascade signalization as: IR; IRS-l; PI3K; mTOR and S6K-l have altered in leucine supplementation answer in malnutrition islets rats favoring growth pathways specially PI3K increase which resulted in an increasement of control and malnutrition rats islets activity. In the end we can conc1ude that the leucine supplementation has promoted peripheric sensibilization in liver and muscle in specific tissue manner. This confirms one glicemic homeostase regulation in distinct manner among control and malnutrition both supplemented animals. Furthermore they lead the metabolic signals produced by leucine should promote their effects in Langerhans islets throw sensor ways: GDH which controls glutaminolisis and on the otherhand is PI3K that should do its role activating growth pathways throw mTOR. These two sensors should work in synergism participating in citosolic concentration changes of ca1cium ions mainly in malnutrition animals' islets, which were supplemented. Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Antonio Carlos Boschero Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: No diabetes mellitus, radicais de oxigênio estão associados com perda de sensibilidade à glicose ou destruição das células b. Nesse trabalho, investigamos a tolerância de ilhotas de Langerhans de ratos neonatos ao estresse provocado por H2O2, seus mecanismos antioxidantes de defesa e os fatores que promovem manutenção da sensibilidade à glicose. Cultivadas com 1 mM de H2O2, as ilhotas aumentaram até 6' seu consumo de glicose e resistiram ao estresse induzido por H2O2 quando em meio contendo 20 mM de glicose. A expressão da enzima catalase em resposta à glicose se mostrou necessária a essa resistência, mas não suficiente. Em concentrações baixas de H2O2, quando a catalase tem sua atividade modulada por NADPH, observamos que mesmo proteínas sem atividade catalítica adquiriam capacidade antioxidante e eram regeneradas por NADPH. Mapeando a distribuição de atividade peroxidase na ilhota, observamos sensibilidade ao NADPH nas frações nuclear e citossólica. As ilhotas cultivadas em 20 mM de glicose e as que resistem ao H2O2 possuem em comum uma maior atividade da via das pentoses, que gera NADPH citossólico. Nessas ilhotas, verificamos que a produção citossólica de NAD(P)H limita a secreção de insulina. Tais ilhotas produzem NAD(P)H principalmente da oxidação de substratos endógenos no citossol e nas mitocôndrias, ao invés de localizarem seu uso somente no citossol, como se dá nas ilhotas mais sensíveis ao H2O2. A cultura com 20 mM de glicose produziu ilhotas com alta expressão da lançadeira de NADH glicerol-fosfato, enquanto o H2O2 selecionou ilhotas com alta expressão da lançadeira mal/asp. Como ambas as lançadeiras promovem a comunicação entre citossol e mitocôndrias, concluímos que o sistema de lançadeiras e a geração de NADPH sejam fatores críticos para a manutenção da sensibilidade à glicose nas ilhotas Abstract: In diabetes mellitus, oxygen radicals are associated with loss of glucose-sensibility and destruction of b-cells. In this work, we investigated the tolerance of neonatal rat islets to stress induced by H2O2, the islets antioxidant defense mechanism and factors maintaining islet glucoseresponsiveness. Islets cultured with 1 mM of H2O2 increased 6 fold the glucose uptake and resisted H2O2-induced stress when cultured in media containing 20 mM of glucose. Glucose-induced catalase expression was shown to be necessary to islet cell-survival, although not sufficient. In low H2O2 concentrations, the activity of catalase is dependent on NADPH and we observed that even proteins with no catalytic activity could be antioxidants regenerated by NADPH. Mapping the peroxidase activity in islets, we observed sensibility to NADPH in nuclear and cytossolic fractions. Islets cultured with 20 mM of glucose and islets that survived after culture with H2O2 both showed increased activity of the pentose phosphate pathway, which generate cytossolic NADPH. Is theses islets, we verified that cytossolic production of NAD(P)H limits insulin secretion. Such islets generate NAD(P)H principally from oxidation of endogenous fuels in cytossol and mitochondria, in contrary of the most H2O2-sensible islets which use endogenous fuels exclusively in cytossol. Culture with 20 mM of glucose produced islets with high expression of the glycerol-phosphate NADH shuttle, where as culture with H2O2 selected islets with high expression of the mal/asp shuttle. Since both shuttles promote interchange between cytossol and mitochondria, we have concluded that the shuttle system together with NAD(P)H generation ability are critical factors in maintaining islet glucoseresponsiveness Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Antonio Carlos Boschero Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Em animais, a desnutrição intra-uterina exerce efeitos marcantes sobre o desenvolvimento fetal e pós-natal. Sabe-se que animais desnutridos apresentam níveis elevados de ácidos graxos plasmáticos e esses, por sua vez, são responsáveis por alterar a secreção de insulina. Neste trabalho, verificamos a expressão do fator de transcrição PDX-1, da p38/SAPK2, o metabolismo da glicose e a secreção de insulina em ilhotas de ratos mantidos durante o período fetal e da lactação com uma dieta normoprotéica (17% de proteína) ou hipoprotéica (6% de proteína). Cultivamos as ilhotas por 48 horas em meio de cultura contendo 5.6 mM/L de glicose, na ausência ou presença de0.6 mM/L de ácido palmítico. A secreção de insulina em ilhotas isoladas em resposta 16,7 mmol/L de glicose foi reduzida em ratos desnutridos, no entanto, quando na presença de ácido graxo, observou-se um aumento. Em 2.8 mmol glicose/L,houve diminuição do metabolismo da glicose em ilhotas de desnutridos .Entretanto, quando estimuladas com 16.7 mmol/L de glicose, tanto as ilhotas de desnutridos como as do controle, apresentaram acentuada redução na oxidação da glicose, na presença de ácido graxo. Os níveis de mRNA do PDX-1 e da insulina aumentaram significativamente quando na presença de ácido graxo em ambos os grupos. O efeito do ácido palmítico sobre a expressão protéica de PDX-1 e da p38/SAPK2 apresentou-se similar em ambos os grupos, mas o aumento foi muito mais evidente em ilhotas de desnutridos. Esses resultados demonstram a complexa relação entre nutrientes no controle da secreção de insulina e mostram queos ácidos graxos desempenham um papel importante na homeostasia da glicose, por afetar mecanismos moleculares e as vias de acoplamentsecreção de insulina Abstract: A severe reduction in insulin release in response to glucose is consistently noticed in protein-deprived rats and is attributed partly to the chronic exposure to elevated levels of free fatty acids. Since the pancreatic and duodenal transcription factor homeobox 1 (PDX-1) is important for the maintenance of B-cell physiology, and since PDX-1 expression is altered in the islets of rats fed a low protein diet, we assessed PDX-1 and insulin mRNA expression, as well as PDX-1 and p38/SAPK2 protein expression, in islets from young rats fed low (6%; LP) or normal (17%; C) protein diets and maintained for 48 h in culture medium containing 5.6 mmol glucose/L with or without 0.6 mmol palmitic acid/L. We also measured glucoseinduced insulin secretion and glucose metabolism. Insulin secretion by isolated islets in response to 16.7 mmol glucose/L was reduced in LP compared to C rats. In the presence of free fatty acids, there was an increase in insulin secretion in both groups At 2.8 mmol glucose/L, the metabolism of this sugar was reduced in LP islets, regardless of the presence of this fatty acid. However, when challenged with 16.7 mmol glucose/L, LP and C islets showed a severe reduction in glucose oxidation in the presence of free fatty acid. The PDX-1 and insulin mRNA were significantly higher when free fatty acid was added to the culture medium in both groups of islets.The effect of palmitic acid on PDX-1 and p38/SAPK2 protein levels was similar in LP and C islets, but the increase was much more evident in LP islets. These results demonstrate the complex interrelationship between nutrients in the control of insulin release and support the view that fatty acids play an important role in glucose homeostasis by affecting molecular mechanisms and stimulus/secretion coupling pathways Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Eliana Pereira de Araújo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Enfermagem Resumo: O aumento da prevalência de obesidade é atualmente um dos maiores problemas de saúde pública no mundo. Entretanto, até o momento o tratamento de pacientes obesos e/ou com sobrepeso consiste na mudança no comportamento alimentar e aumento da atividade física. Estudos recentes têm mostrado que os regimes de substituição de refeições são seguros e estão associados com a maior perda de peso do que os planos de dieta individualizados. O suplemento pode ser utilizado como substituto de refeição, pois possui propriedades que favorecem a perda de peso e o controle de diversos parâmetros metabólicos. As isoflavonas da soja são fitoestrógenos não-esteróides, que podem se ligar aos receptores de estrógenos e mimetizar suas ações. Vários estudos em humanos e animais sugerem que a soja desempenha um papel benéfico na redução da obesidade e, portanto, no diabetes mellitus tipo 2. Os objetivos deste trabalho são avaliar e relacionar marcadores inflamatórios séricos, parâmetros metabólicos e antropométricos de pacientes obesos e diabéticos submetidos à dieta com proteína de soja e comparar aos pacientes que receberam orientações sobre alimentação e mudanças no estilo de vida. No decorrer de um ano, a cada dois meses, foram acompanhados em avaliações 38 pacientes obesos e portadores de diabetes mellitus tipo 2 tratados apenas com hipoglicemiantes orais. Os pacientes foram randomicamente divididos em dois grupos: O grupo ILS (Intervention of Life Style, ou intervenção no estilo de vida) recebeu orientação nutricional para uma dieta de 2000 kCal/dia e aconselhamento sobre mudanças no estilo de vida. O grupo SR (Soya Replacement, ou substituto de soja) recebeu as mesmas orientações, porém com substituição completa de uma das refeições por um composto rico em proteína de soja. Foi detectado que a substituição dietética com o composto rico em proteína de soja resultou em redução significativa da massa corporal e da adiposidade acompanhados pela redução dos níveis sanguíneos de hemoglobina glicada e dos marcadores inflamatórios séricos TNF-? e MCP-1. Pacientes do grupo ILS não apresentaram modificação significativa dos parâmetros testados. Apesar de a substituição dietética com composto rico em proteína de soja ter promovido redução de adiposidade e de marcadores inflamatórios, tais parâmetros variaram de forma independente. Em conclusão, a substituição dietética por composto rico em proteína de soja, juntamente com o acompanhamento e orientações oferecidos em consultas de enfermagem, devem ser considerados como abordagem eficaz no controle de peso, de parâmetros metabólicos e inflamatórios em pacientes obesos com diabetes mellitus tipo 2 Abstract: The increasing prevalence of obesity is currently one of the major public health problems in the world. However, by the time the treatment of obese patients and/or overweight patients is the change in feeding behavior and increased physical activity. Recent studies have shown that meal replacement plans are safe and associated with greater weight loss than the individualized diet plans. Soya suplement may be used as a meal replacement, because it has properties that promote weight loss and control of various metabolic parameters. Soya isoflavones are non-steroidal phytoestrogens, which can bind to estrogen receptors and mimic their actions. Several studies in humans and animals suggest the beneficial role of soya in reducing obesity and therefore in diabetes mellitus type 2. The aims of this study are to evaluate and relate serum inflammatory markers, metabolic parameters and anthropometric parameters of obese and diabetic patients undergoing diet with soya protein, and compare to patients receiving guidance on diet and lifestyle changes. Over the course of a year, every two months, were accompanied in consultation 38 obese and diabetic patients in treatment with oral antidiabetics only. Patients were randomly divided into two groups: the ILS Group (Intervention of Life Style) received nutritional guidance to a diet of 2000 kCal/day and advice on changes in lifestyle. The SR Group (Soya Replacement) received the same guidelines, but with complete replacement of one of the meals by a compound rich in soya protein. It was detected that the dietary substitution with the compound rich in soya protein resulted in a significant reduction in body weight and adiposity accompanied by reduction in blood levels of glycated haemoglobin and serum inflammatory markers of TNF-? and MCP-1. Patients from ILS showed no significant modification of all parameters tested. Although dietary substitution with compound rich in soya protein have promoted reduction of adiposity and of inflammatory markers, such parameters were varied independently. In conclusion, dietary substitution by compound rich in soya protein, along with tracking and guidance offered in nursing consultations, should be regarded as effective approach in controlling weight, metabolic and inflammatory parameters in obese patients with diabetes mellitus type 2 Mestrado Enfermagem e Trabalho Mestra em Ciências da Saúde CAPES

Orientador: Mario Jose Abdalla Saad Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: As alarmantes estatísticas mundiais sobre a incidência de obesidade e diabetes mellitus tipo 2 (DM2) associadas aos seus índices de avanço já considerados epidêmicos permitem classificá-los como alguns dos mais desafiadores problemas de saúde pública da atualidade. A obesidade representa um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento da resistência à insulina e DM2 e o solo comum entre estes eventos encontra-se em um processo inflamatório sistêmico exacerbado, caracterizado por uma produção anormal de citocinas pró-inflamatórias e proteínas de fase aguda. Além de contribuem para o desenvolvimento de dislipidemia, hipertensão arterial, obesidade e aterosclerose, mediadores inflamatórios atuam como moduladores negativos da ação da insulina principalmente através da ativação de proteínas intracelulares serina quinases, como JNK e IKK?, que prejudicam a transdução do sinal desencadeado pela ligação da insulina ao seu receptor celular. A Diacereína é um composto de origem vegetal que apresenta propriedades anti-inflamatórias pouco exploradas em doenças não articulares. A Reína, seu metabólito ativo, tem demonstrado inibir a síntese e atividade de citocinas pró-inflamatórias como TNF-?, IL-6 e principalmente IL-1? através do constante bloqueio de NF B. Sendo a resistência à insulina e DM2 distúrbios metabólicos associados à obesidade e a um processo inflamatório crônico, e sabendo-se ainda que atualmente os recursos disponíveis para o tratamento de tais desordens apresentam limitada eficácia, acreditamos que os efeitos anti-inflamatórios da Diacereína reflitam positivamente sobre a sinalização insulínica, permitindo classificá-la como uma alternativa terapêutica em potencial para a redução ou atenuação da manifestação clínica da resistência à insulina e DM2 Abstract: Obesity represents one of the main risk factors to the development of insulin resistance and type 2 diabetes. The common basis among these events is a chronic and systemic inflammatory process characterized by the activation of JNK and IKK?/NF B pathways and upregulated cytokine synthesis. The objective of this work was to evaluate the effects of diacerhein administration, an anti-inflammatory anthraquinone which is probably a JNK and IKK?/ NF?B pathways inhibitor, on the insulin sensitivity in diet-induced obese mice. Swiss mice were fed with conventional chow (C group) or a high-fat diet (DIO group). Later, DIO mice were randomly subdivided in DAR10 and DAR20 groups according to the doses of 10 or 20 mg/kg of diacerhein administered. Through the Western Blot analysis, we quantified the expression and phosphorylation of IR, IRS-1 and Akt and of inflammatory mediators which modulate the insulin signaling in a negative way (IKK?, JNK and iNOS). DAR 10 and DAR20 animals presented an expressive improvement in their ITT and GTT, fasting serum glucose and insulin levels and a significant increase in the phosphorylation levels of insulin induced IR, IRS-1 and Akt in liver, muscle and adipose tissue. There was also a relevant inhibition of IKK?, I?B? and JNK phosphorylation and iNOS expression in treated mice. Our results show that trough the reversion of the low-grade subclinical inflammation, diacerhein improved glucose tolerance and insulin sensitivity in DIO animals. It suggests potential beneficial effects of this drug in the treatment of insulin resistance and type 2 diabetes Mestrado Ciências Básicas Mestre em Clínica Médica

Orientador: Patrícia de Oliveira Prada Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: O hipotálamo é um órgão crucial na regulação do balanço energético por integrar sinais hormonais e nutricionais de órgão periféricos. O hormônio produzido pelo pâncreas - insulina - e o hormônio derivado de células adiposas - leptina- reconhecidamente, agem no SNC controlando a ingestão alimentar e o gasto energético. Recentemente foi demonstrado que a fosforilação em treonina 343 da proteina Cdc2-like kinase 2 (Clk2) é induzida pela sinalização de PI3-q/Akt no fígado. Esta regulação envolve a repressão de genes que controlam a gliconeogênese e produção de glicose hepática, levando a hipoglicemia. Porém, não há informações de que a insulina ou a leptina podem regular a Clk2 no hipotálamo in vivo. Camundongos das linhagens Swiss, db/db e C57/BL6J com oito semanas de idade foram utilizados nos experimentos. Nossos resultados mostraram que a Clk2 é expressa e regulada por insulina e leptina em hipotálamo e também que a inibição da Clk2 causou aumento da adiposidade e ingestão alimentar, diminuição do gasto energético e alterações na expressão de neuropeptídeos e do metabolismo de glicose. Além disso, a fosforilação no sítio treonina 343 da Clk2 está diminuída em animais com obesidade induzida por dieta e geneticamente obesos (db/db). A avaliação da gliconeogênese hepática em animais com a proteína Clk2 inibida via ICV mostrou uma tendência ao aumento da produção hepática de glicose, revelando uma possível participação da proteína Clk2 no controle hipotalâmico da gliconeogênese hepática. Sendo assim, podemos sugerir que a Clk2 hipotalâmica é importante no controle do balanço energético pois sua inibição acarreta obesidade acompanhada por aumento da ingestão alimentar e diminuição do gasto energético, e também podemos sugerir um papel no controle hipotalâmico da produção hepática de glicose Abstract: The hypothalamus plays an important role in the regulation of whole-body energy balance by integrating nutrients and hormones signals from peripheral inputs. The pancreatic hormone - insulin - and the adipocyte hormone - leptin - are known to act in the CNS controlling food intake and energy expenditure. Leptin and insulin signaling regulate anorexigenic neuropeptide expression. Recently, it was shown that Cdc2-like kinase 2 (Clk2) threonine 343 phosphorylation is induced by PI3K/Akt signaling in the liver. This regulation is involved in the repression of gluconeogenic gene expression and hepatic glucose output leading to hypoglycemia. Thus, it was not shown if insulin or leptin are able to regulate Clk2 threonine 343 phosphorylation in the hypothalamus in vivo. Swiss, db/db and C57/BL6J mice eight-weeks-old were used to proceed the experiments. Our data show that Clk2 is expressed and regulated by insulin and leptin in hypothalamus and hypothalamic Clk2 inhibition increased adiposity and food intake, decreased energy expenditure and disrupted neuropeptides expressions and glucose metabolism. Indeed, Clk2 threonine 343 phosphorylation is impaired in the hypothalamus of DIO and db/db mice. Hepatic gluconeogenesis was evaluated and showed increase in ICV inhibited Clk2 mice, it is plausible that Clk2 participates of hypothalamic control of hepatic gluconeogenesis. We suggest that hypothalamic Clk2 is crucial to control energy balance because its inhibition triggers obesity accompanied by increased food intake, decreased energy expenditure and increased hepatic gluconeogenesis Mestrado Clínica Médica Mestra em Ciências