Effect of long-term treatment with insulin and/or acarbose on glomerular basement membrane thickening in alloxan-diabetic rats

Acarbose is a competitive inhibitor of the intestinal alpha-glycosidases, that can delay absorption of intestinal carbohydrates causing their malabsorption. In the present paper we studied the effects of insulin, acarbose and their association on glomerular basement membrane thickening in alloxan-diabetic rats. Twenty-five male and female Wistar rats, approximately 3 months old at the beginning of the experiment, were assigned randomly to each of five experimental groups: normal control rats, alloxan-diabetic control rats, alloxan-diabetic rats treated with acarbose, alloxan-diabetic rats treated with insulin, and alloxan-diabetic rats treated with insulin plus acarbose. Alloxan was administered in a single iv dose of 42 mg/kg body weight. Insulin was given subcutaneously at doses of 18 to 30 IU/kg corrected daily on the basis of glycosuria and ketonuria. Acarbose was given mixed with rat chow in a dose of 50 mg/100 g chow. Body weight, water and food intake and diuresis, as well as blood and urine glucose were determined after 1, 3, 6, 9, and 12 months of treatment. Glomerular basement membrane (GBM) thickening was determined by electron microscopy at the same times. Clear clinical and laboratory signs of severe diabetes, with blood glucose levels above 200 mg/dl and urine glucose above 3000 mg/dl, were observed in all alloxan-diabetic control rats, in all periods of follow-up, whereas administration of insulin or acarbose reduced the blood glucose levels of treated groups. The most satisfactory control of blood and urine glucose was observed in animals treated with both insulin and acarbose. However, diarrhea was observed in diabetic rats treated with acarbose associated or not with insulin. GBM thickening was correlated with age in all groups. Beginning at six months after diabetes induction, the GBM of untreated diabetic rats was significantly thicker (mean +/- SEM, 4.446 +/- 0.45 mm) than that of normal rats (2.977 +/- 0.63 mm). Both insulin and acarbose prevented GBM thickening and their combination induced thickening similar to the age-dependent thickening observed for normal rats of the same age. We conclude that acarbose when combined with insulin may be a good option in the control of diabetes and its renal complications.

Reduction of podocytes number in late diabetic alloxan nephropathy: prevention by glycemic control

OBJETIVO: Avaliar o número de podócitos e espessamento da membrana basal glomerular (MBG) em ratos diabéticos com e sem controle glicêmico com 6 e 12 meses da indução. MÉTODOS: 100 ratos Wistar com 200-300g compuseram 6 grupos: Normal (N6, N12 - 25 animais) Diabético (D6,D12 - 25 animais) e diabético tratado com insulina 1,8 a 3,0 U/Kg e acarbose misturada a ração (50g para cada 100g de ração) (DT6 e DT12 - 25 animais). Aloxana foi ministrada via endovenosa na dose de 42mg/Kg. Peso, ingestão hídrica e diurese de 24 horas e glicemia e glicosúria foram determinados antes da inoculação, 7 e 14 dias após e mensalmente. No 14ª dia foi iniciado o tratamento. Três grupos de animais (N6, D6 e DT6) foram sacrificados no 6° mês e três grupos (N12, D12 e DT12), no 12ª mês sendo o tecido renal processado para estudo à microscopia eletrônica. RESULTADOS: A glicemia dos animais DT6 e DT12 diferiram significativamente, dos ratos D6 e D12, e não diferiram dos grupos N6 e N12. O número de podócitos do grupo DT6 não diferiu de N6 e D6 (mediana=11); o número de podócitos de DT12 (mediana=11) diferiu de D12 (mediana=8) e não diferiu de N12 (mediana=11). O espessamento da MBG de D6 (0,18 micrômetros) foi menor que D12 (0,29 micrômetros); de DT6 (0,16 micrômetros) foi menor que D6 (0,18 micrômetros) e de DT12 (0,26 micrômetros) foi menor que D12 (0,29 micrômetros). CONCLUSÃO: O controle da hiperglicemia preveniu o espessamento da MBG na nefropatia diabética aloxânica precoce (6 meses) e tardia (12 meses), e a diminuição do número de podócitos.

Estudo comparativo entre cinco diferentes tratamentos sobre as alterações clínicas e laboratoriais do rato diabético induzido pela aloxana

OBJETIVOS: Este estudo visa a analisar os efeitos, a longo prazo, de cinco diferentes tratamentos sobre o controle metabólico de ratos diabéticos aloxânicos. MÉTODOS: Foram analisados 7 grupos experimentais, com 50 ratos cada um, sendo: GN o grupo controle normal; GD o grupo controle diabético, sem tratamento; GI, GA e GIA os grupos tratados, respectivamente, com insulina, acarbose e associação insulina + acarbose; GTIL o grupo tratado com transplante de ilhotas de Langerhans; e o GTPD o grupo tratado com transplante pancreatoduodenal heterotópico. Parâmetros clínicos (peso, ingestão hídrica, ingestão alimentar e diurese) e laboratoriais (glicemia, glicose urinária e insulina plasmática) foram avaliados em todos os animais, no início do experimento, e após 1, 3, 6, 9 e 12 meses de seguimento. RESULTADOS: À exceção do GN, mortalidade foi observada em todos os grupos experimentais no seguimento de 12 meses (GD= 50%; GI= 20%; GA= 26%; GIA= 18%; GTIL= 4%; GTPD= 20%). em GD, GI, GA e GIA os óbitos ocorreram por distúrbios metabólicos ou hidroeletrolíticos e/ou pneumonia, diarréia e caquexia; em GTIL e GTPD todos os óbitos ocorreram por falhas técnicas no pós-operatório até 72h. Animais dos grupos GI, GA e GIA tiveram melhora significativa (p < 0,05) de todos os parâmetros clínicos e laboratoriais observados em ratos diabéticos, sem diferença de efetividade entre os tratamentos. Porém, os resultados observados nestes grupos, biologicamente não foram comparáveis aos observados em GTIL e GTPD, onde observou-se correção completa, aos níveis normais, de todas as variáveis analisadas (p<0,01). CONCLUSÕES: Os tratamentos convencionais com insulina, acarbose e insulina + acarbose melhoraram o estado diabético grave dos ratos tratados, contudo, a eficácia dos tratamentos foi significativamente inferior à oferecida pelo GTIL e GTPD.

Alterações vasculares na coróide de ratos diabéticos tratados e não tratados

OBJETIVO: Conhecer os efeitos do diabetes e o impacto de seu tratamento medicamentoso em curto e longo prazo sobre os vasos da coróide e membrana de Bruch. MÉTODOS: Foram estudados 30 ratos Wistar, divididos em 3 grupos experimentais: grupo controle (GC), grupo diabético (GD) e grupo diabético tratado (GT), estudados 1 mês (momento M1) e 12 meses (momento M2) após o início do experimento. O diabetes foi induzido por aloxana endovenosa, na dose de 42 mg/kg. O GT foi tratado com hipoglicemiante oral (acarbose) e insulina subcutânea. Após o sacrifício, os olhos foram preparados para exame ao microscópio eletrônico de transmissão, interessando a ultra-estrutura da membrana de Bruch e os vasos da coróide. RESULTADOS: O exame ultra-estrutural da coróide dos ratos diabéticos mostrou depósitos na membrana de Bruch, acúmulo de vesículas, glicogênio e corpos densos no citoplasma das células endoteliais. O grupo mais afetado foi de ratos diabéticos de 12 meses (GDM2). Os animais com menor intensidade de alterações foram os ratos tratados por 12 meses (GTM2). CONCLUSÃO: Os ratos diabéticos desenvolveram alterações degenerativas na membrana de Bruch e vasos da coróide. Estas alterações foram mais evidentes nos animais submetidos à doença crônica, mas também ocorreram agudamente. O tratamento a curto prazo não foi capaz de evitar os processos degenerativos. A longo prazo, o tratamento inibiu a progressão destes processos.

Influence of Different Substrates on the Production of a Mutant Thermostable Glucoamylase in Submerged Fermentation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Role of metabolic control on diabetic nephropathy

OBJETIVO: Os autores relatam a influência do controle metabólico do diabetes, experimentalmente induzido no rato, sobre a nefropatia diabética. Eles observaram o efeito da insulina, da acarbose, um inibidor da glicosidase, e de dois agentes combinados sobre o controle metabólico e o desenvolvimento da expansão mesangial de glomérulos renais, no diabetes induzido pela aloxana no rato. MÉTODOS: Usando 5 grupos de ratos Wistar assim definidos: Normal(N), diabéticos não-tratados (D), diabéticos tratados com acarbose (AD); diabéticos tratados com insulina (ID) e diabéticos tratados com insulina associada à acarbose (IAD) foram avaliados os seguintes parâmetros: peso corporal, ingestão alimentar, ingestão hídrica, diurese, níveis de glicose sanguínea e urinária e as lesões renais: alargamento mesangial e vacuolização de células tubulares, usando contagem semi-quantitativa 1, 3, 6, 9 e 12 meses após a indução do diabetes. RESULTADOS: Houve acentuado aumento da glicemia, dos níveis de glicose na urina, da diurese, da ingestão hídrica e alimentar, e progressiva perda de peso nos ratos diabéticos, enquanto que os ratos diabéticos tratados exibiram melhora significativa destes parâmetros, sendo os ratos tratados com insulina + acarbose os que apresentaram controle metabólico mais satisfatório. Houve um significativo alargamento mesangial nos ratos diabéticos quando comparado ao observado nos ratos normais, desde o 3º até o 12º mês após a indução do diabetes, sendo observada diferença significativa entre os animais tratados com acarbose + insulina e os ratos diabéticos não-tratados. Não houve diferença significativa entre os animais tratados somente com acarbose ou com insulina quando comparados com ratos diabéticos não-tratados. CONCLUSÃO: Os autores discutem os resultados abordando o papel do controle metabólico do diabetes na prevenção da nefropatia diabética.

O RATO COMO MODELO EXPERIMENTAL DO DIABETES - ESTUDO CLINICO-LABORATORIAL

In this study, 90 Wistar rats were used. They were equally divided into three experimental groups - control group (CG), diabetic group (DG) and treated diabetic group (TG). The analyzed parameters were clinical (behavior, activity, general aspect, weight, water ingestion and diuresis) and biochemical (fasting glycemia and urinary glycosis). The diabetes was induced by alloxan and, then, treated with insulin associated to oral hypoglycemic (acarbosis). Observations were made at 5 experimental moments, as it follows: 1, 3, 6, 9, and 12 months after the diabetes induction. The results were submitted to variance analysis, with 5% of significance level. The DG presented lower weight and higher diuresis level than the CG and TG. The water ingestion of the CG was similar to TG. The glycemia levels were higher in DG than in CG, at every experimental moment. The TG, however, presented glycemia similar to the CG, except for the dosages at 3, and 9 months. They urinary glycosis of the DG and TG were similar between themselves, but higher than the one of the CG.

Glucoamilases mutantes termoestáveis do fungo Aspergillus awamori expressas em levedura Saccharomyces cerevisiae: Sequenciamento do gene, produção e purificação das enzimas obtidas por fermentação submersa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Purificação e caracterização bioquímica da α-glicosidase termoestável produzida por Thermoascus aurantiacus CBMAI 756

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Retinopatia diabética experimental: estudo estrutural, ultraestrutural e morfométrico da retina de ratos normais, diabéticos e diabéticos tratados

Pós-graduação em Saúde Coletiva - FMB

Sintese de Aminochalconas e Nitrochalconas como potenciais inibidores de alfaglicosidases

A descoberta de agentes hipoglicemiantes constitui ainda um grande desafio no tratamento do diabetes, devido ao elevado índice de efeitos adversos e à baixa eficácia dos fármacos existentes. As alfa-glicosidases, enzimas essenciais ao metabolismo dos açúcares, são alvos terapêuticos estratégicos para a descoberta e desenvolvimento de fármacos antidiabéticos. Na busca de novos modelos estruturais com atividade antidiabética, o presente projeto teve como objetivo a síntese de aminochalconas e nitrochalconas como inibidores potenciais de alfaglicosidases. Para atingir o objetivo delineado foi planejada a síntese de 4’-nitrochalconas através da condensação de Claisen-Schmidt, que conduziriam à obtenção das respectivas 4’- aminochalconas na presença de cloreto de estanho II como agente redutor. Ao todo foram sintetizadas 14 substâncias, sendo 6 nitrochalconas e 8 aminochalconas que foram purificadas utilizando-se técnicas cromatográficas tais como Cromatografia em Coluna e Cromatografia em Camada Delgada Preparativa. A identificação espectroscópica foi realizada por Ressonância Magnética Nuclear de 13C e 1H. As chalconas sintetizadas foram avaliadas por meio de ensaios de inibição de alfa-glicosidases de Saccharomyces cerevisiae. As substâncias 10 e 14 apresentaram valores de CI50 (concentração capaz de inibir em 50% a atividade enzimática) de 1,23 e 1,88 μM respectivamente, mostrando-se mais potentes que a acarbose (CI50 4,90 μM), a qual foi empregada como controle positivo. Os dados de CI50 revelaram que a presença de hidroxilas no anel B, bem como a posição e o número desses substituintes é de fundamental importância para a inibição da atividade enzimática. Em contrapartida, a presença de grupos doadores ou receptores de elétrons no anel A é pouco significativa para a inibição de

Estudo comparativo entre cinco diferentes tratamentos sobre as alterações clínicas e laboratoriais do rato diabético induzido pela aloxana

The long-term effects of five different treatments of diabetes were evaluated in alloxan-induced diabetic rats. Seven experimental groups, with 50 rats each (GN--normal control; GD--untreated diabetic control; GI, GA, GIA--treated groups with insulin, acarbose, and insulin plus acarbose, respectively; GTIL, GTPD--treated groups with islet of Langerhans and pancreas transplantation) were studied. Clinical (body weight, water intake, food intake and urine output) and laboratory (blood and urinary glucose, and plasma insulin) parameters were analyzed at the beginning of the study, and after 1, 3, 6, 9 and 12 months of follow-up. Mortality was observed in all groups, except GN, during 12 months (GD = 50%; GI = 20%; GA = 26%; GIA = 18%; GTIL = 4%; GTPD = 20%). Rats from the GD, GI, and GIA groups died due to metabolic or hydrossaline disbalance, and/or pneumonia, diarrhoea, and cachexy. All deaths observed in GTIL and GTPD groups were in decorrence of technical failure at the immediate postoperative, until 72h. Animals from the GI, GA and GIA had significative improving of the clinical and laboratory parameters (p < 0,05) observed in diabetic rats, being the efficacy of theses treatments equal. However, rats from the GTIL and GTPD groups had better control of these parameters than GI, GA, and GIA groups. Transplanted rats had complete restoration, at the normal levels, of all analyzed variables (p < 0.01). Conventional treatments with insulin, acarbose, and insulin plus acarbose improved the severe diabetic state of the alloxan-diabetic rats, but pancreas and islet transplantation have a better performance for treatment of diabetes.

Estudo comparativo entre cinco diferentes tratamentos sobre as alterações clínicas e laboratoriais do rato diabético induzido pela aloxana

OBJETIVOS: Este estudo visa a analisar os efeitos, a longo prazo, de cinco diferentes tratamentos sobre o controle metabólico de ratos diabéticos aloxânicos. MÉTODOS: Foram analisados 7 grupos experimentais, com 50 ratos cada um, sendo: GN o grupo controle normal; GD o grupo controle diabético, sem tratamento; GI, GA e GIA os grupos tratados, respectivamente, com insulina, acarbose e associação insulina + acarbose; GTIL o grupo tratado com transplante de ilhotas de Langerhans; e o GTPD o grupo tratado com transplante pancreatoduodenal heterotópico. Parâmetros clínicos (peso, ingestão hídrica, ingestão alimentar e diurese) e laboratoriais (glicemia, glicose urinária e insulina plasmática) foram avaliados em todos os animais, no início do experimento, e após 1, 3, 6, 9 e 12 meses de seguimento. RESULTADOS: À exceção do GN, mortalidade foi observada em todos os grupos experimentais no seguimento de 12 meses (GD= 50%; GI= 20%; GA= 26%; GIA= 18%; GTIL= 4%; GTPD= 20%). em GD, GI, GA e GIA os óbitos ocorreram por distúrbios metabólicos ou hidroeletrolíticos e/ou pneumonia, diarréia e caquexia; em GTIL e GTPD todos os óbitos ocorreram por falhas técnicas no pós-operatório até 72h. Animais dos grupos GI, GA e GIA tiveram melhora significativa (p < 0,05) de todos os parâmetros clínicos e laboratoriais observados em ratos diabéticos, sem diferença de efetividade entre os tratamentos. Porém, os resultados observados nestes grupos, biologicamente não foram comparáveis aos observados em GTIL e GTPD, onde observou-se correção completa, aos níveis normais, de todas as variáveis analisadas (p<0,01). CONCLUSÕES: Os tratamentos convencionais com insulina, acarbose e insulina + acarbose melhoraram o estado diabético grave dos ratos tratados, contudo, a eficácia dos tratamentos foi significativamente inferior à oferecida pelo GTIL e GTPD.