Efeitos de oxidovanádio na captação da glicose in vitro e na glicemia in vivo e polimorfismos nos genes adiponectina e receptor-1 de sabor membro 2 no diabetes tipo 1 precoce e tipo 2

Orientadora: Profa. Dra. Fabiane Gomes de Moraes RegoCoorientadores: Prof. Dr. Geraldo Picheth, Profa. Dra. Graciele Cristiane More ManicaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 30/05/2022Inclui referênciasResumo: Diabetes mellitus tipo 1 (DM1) e tipo 2 (DM2) são doenças crônicas com elevada morbimortalidade e sem cura. Seus fatores de risco são explicados pela combinação de suscetibilidade genética, exposições ambientais e estilo de vida e sua compreensão é vital para prevenção, detecção precoce e manejo da doença. Polimorfismos em diversos genes podem causar a predisposição, como variações no gene do receptor de paladar doce (gene TAS1R2) e da adiponectina. Além da busca por elucidar as causas da doença, várias terapias adjuvantes têm sido estudadas em combinação com a insulina e hipoglicemiantes orais em diabéticos para melhorar o controle glicêmico e minimizar os efeitos adversos do tratamento convencional, dentre elas, as terapias com vanádio. A presente pesquisa foi dividida em dois capítulos. No primeiro, o efeito do complexo [VO(bpy)(mal)].H2O foi avaliado em uma linhagem celular de hepatocarcinoma humano (HepG2) e em 70 ratos Wistar machos diabéticos induzidos por estreptozotocina (STZ) divididos em sete grupos com diferentes tratamentos. Na linhagem celular, este apresentou baixos efeitos citotóxicos em concentrações de 2,5 a 7,5 µmol/L (IC50 10,53 µmol/L) e aumentou a captação de glicose (2-NBDG) em até 93%, efeito semelhante ao da insulina. Nos animais diabéticos, o complexo nas doses de 10 e 30 mg/kg de peso corporal administrado por gavagem oral por 12 dias não afetou os animais, sugerindo baixa toxicidade durante o período experimental, mas, o complexo na concentração de 30 mg/kg de peso associado à insulina, quando comparado ao tratamento com insulina isoladamente, melhorou a glicemia (382 mg/dL vs 551,35 mg/dL respectivamente; p = 0,002), resultando em redução adicional de, aproximadamente, 30% na glicemia, sugerindo o potencial do complexo como um candidato promissor para o tratamento adjuvante do diabetes. No segundo capítulo foi avaliada a associação dos polimorfismos rs35874116 e rs12033832 no gene TAS1R2 e do rs266729 do gene ADIPOQ com DM1 e DM2 em estudo tipo caso-controle. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da UFPR (24676613.6.0000.0102 e 01038112.0.0000.0102). Participaram da pesquisa 196 crianças (=16 anos), classificadas em DM1 (n=98) e saudáveis (controle, n=98) e 265 adultos (=18 anos), sendo DM2 (n=133) e saudáveis (controle, n=132), pareados por gênero e idade. Os critérios para diagnóstico do diabetes foram da SBD 2021. O polimorfismo foi genotipado pela técnica de qPCR com uso de sondas TaqMan®. Os grupos DM1 e DM2 apresentaram controle glicêmico inadequado (respectivamente, HbA1c 10% ± 2,1 e 7,9% ± 2,4; Glicemia em jejum 238,8 mg/dL ± 117,5 e 153,1 ± 81 mg/dL). Os polimorfismos estudados estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg em todos os grupos e as frequências para os alelos de menor frequência, foram similares aos descritos para populações caucasoides. As frequências genotípicas não foram diferentes no DM1 e DM2 nos polimorfismos avaliados, mas no caso do polimorfismo rs12033832, houve diferença significativa nas frequências alélicas (p=0,036) e genotípicas para o modelo codominante (p=0,041) entre o grupo DM2 e controle, sugerindo que a presença do genótipo GG, confere risco aumentado ao DM2 de 1,5 vezes (odds ratio), embora novos estudos com maior tempo de tratamento, diferentes populações e maior tamanho amostral devam ser realizados para substanciar os resultados encontrados.Abstract: Type 1 Diabetes mellitus (DM1) and type 2 (DM2) are chronic diseases with high morbidity and mortality and without cure. Its risk factors are explained by the combination of genetic susceptibility, environmental exposures and lifestyle and their understanding is vital for prevention, early detection and management of the disease. Polymorphisms in several genes can cause predisposition, such as variations in the sweet taste receptor gene (TAS1R2) and adiponectin. In addition to the quest to elucidate the causes of the disease, several adjuvant therapies have been studied in combination with insulin and oral hypoglycemic agents in diabetics to improve glycemic control and minimize the adverse effects of conventional treatment, including vanadium therapies. This research was divided into two chapters. In the first one, the effect of the [VO(bpy)(mal)].H2O complex was evaluated in a human hepatocarcinoma cell line (HepG2) and in 70 streptozotocin (STZ) induced diabetic male Wistar rats divided into seven groups with different treatments. In the study in vitro, it showed low cytotoxic effects at concentrations of 2.5 to 7.5 µmol/L (IC50 10.53 µmol/L) and increased glucose uptake (2-NBDG) by up to 93%, an effect similar to of insulin. In vivo study, the complex at doses of 10 and 30 mg/kg of body weight administered by oral gavage for 12 days did not affect the animals, suggesting low toxicity during the experimental period, but the complex at a concentration of 30 mg/kg of weight associated with insulin, when compared to treatment with insulin alone, improved blood glucose (382 mg/dL vs 551.35 mg/dL respectively; p = 0.002), resulting in an additional reduction of approximately 30% in blood glucose, suggesting the potential of the complex as a promising candidate for the adjuvant treatment of diabetes. In the second chapter, the association of the rs35874116 and rs12033832 polymorphisms in the TAS1R2 gene and of the rs266729 of the ADIPOQ gene with DM1 and DM2 was evaluated in a case-control study. The project was approved by the Ethics Committee for Research with Human Beings at UFPR (24676613.6.0000.0102 and 01038112.0.0000.0102). Participated in the study 196 children (=16 years), classified as DM1 (n=98) and healthy (control, n=98) and 265 adults (=18 years), being DM2 (n=133) and healthy (control, n =132), matched by gender and age. The criteria for diagnosing diabetes were from SBD 2021. The polymorphism was genotyped by the qPCR technique using TaqMan® probes. The DM1 and DM2 groups showed inadequate glycemic control (HbA1c 10% ± 2.1 and 7.9% ± 2.4, respectively; Fasting blood glucose 238.8 mg/dL ± 117.5 and 153.1 ± 81 mg/ dL). The studied polymorphisms are in Hardy-Weinberg equilibrium in all groups and the frequencies for the lower frequency alleles were similar to those described for Caucasian populations. Genotypic frequencies were not different in DM1 and DM2 in the polymorphisms evaluated, but in the case of the rs12033832 polymorphism, there was a significant difference in allelic (p=0.036) and genotypic frequencies for the codominant model (p=0.041) between the DM2 and control groups, suggesting that the presence of the GG genotype confers a 1.5-fold increased risk to DM2 (odds ratio), although new studies with longer treatment time, different populations and larger sample size should be performed to substantiate the results found