Biocompatibilidade de um material a base de guta-percha autoadesiva (Bio-Gutta)

O objetivo desse trabalho foi avaliar a biocompatibilidade de um material a base de guta-percha autoadesiva (Bio-Gutta) em tecido subcutâneo de camundongos. A guta-percha convencional foi utilizada como referência para comparação. Para isso, foram utilizados 30 camundongos, os quais foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos (Bio-Gutta e guta-percha convencional). Os materiais avaliados foram implantados na região dorsal dos camundongos. Após 7, 21 e 63 dias, os animais foram sacrificados e 5 amostras por grupo por tempo experimental foram obtidas. As amostras histológicas foram seccionadas em 5 m de espessura e coradas convencionalmente com hematoxilina e eosina. Um escore de I-IV foi utilizado para graduar a reação inflamatória. O teste U de Mann-Whitney com correção de Bonferroni foi utilizado para análise estatística (p < 0,05). Os resultados mostraram que, após 7 dias, a Bio-Gutta induziu uma reação tecidual de leve a moderada (II) e a guta-percha convencional apresentou uma resposta inflamatória de moderada a intensa (III). Após 21 dias, a Bio-Gutta induziu uma leve reação tecidual (I), enquanto que a guta-percha convencional ainda apresentava uma resposta inflamatória moderada (III). Uma reação tecidual de leve a ausente (I) foi observada na Bio-Gutta após 63 dias, ao passo que na guta-percha convencional observou-se uma resposta inflamatória de leve a moderada (II). Houve diferença significativa na mediana do grau de inflamação entre os grupos em cada tempo experimental (p = 0,005, aos 7 dias; p = 0,011, aos 21 dias; e p = 0,003, aos 63 dias). Concluiu-se então que a Bio-Gutta foi mais biocompatível que a guta-percha convencional em tecido subcutâneo de camundongos apresentando uma boa resposta tecidual.

Papel regulatório da proteína anexina-1 e de seu derivado Ac2-26 no modelo experimental de asma alérgica em camundongos

A asma é uma doença inflamatória crônica caracterizada por hiper-reatividade das vias aéreas, acúmulo de eosinófilos, secreção de muco e remodelamento. No decorrer do estabelecimento do processo inflamatório, há liberação de mediadores endógenos que atuam limitando a evolução do quadro patológico e garantindo a manutenção da homeostasia (COHN, ELIAS e CHUPP, 2004). Dentre estes recebem destaque os hormônios glicocorticóides, reconhecidos por sua atividade anti-inflamatória, dependente, em parte, da geração de fatores intermediários como a proteína anexina-1 (AnxA1) (KAMAL, FLOWER e PERRETTI, 2005; PERRETTI, 2003). Neste estudo investigou-se o papel regulatório da AnxA1 e do peptídeo derivado Ac2-26 (50 - 200 g/animal) no modelo experimental de asma alérgica murina. Camundongos BALB/c (AnxA1+/+) e depletados do gene codificante para AnxA1 (AnxA1-/-) foram sensibilizados com ovoalbumina (OVA 50 g) e hidróxido de alumínio (5 mg), por via subcutânea. Após 14 dias, foi feito reforço com OVA (25 g), por via intraperitoneal, e nos dias 19, 20 e 21 foram desafiados com OVA (25 g), por via intranasal. O tratamento consistiu na administração intranasal do peptídeo Ac2-26 (50 - 200 g), 1 h antes de cada desafio. As análises foram feitas 24 h após o último desafio e incluíram: i) função pulmonar (resistência e elastância) e hiper-reatividade das vias aéreas à metacolina (3 27 mg/ml) através de pletismografia invasiva; ii) alterações morfológicas através de histologia clássica; iii) quantificação de colágeno e iv) quantificação de mediadores inflamatórios através de ELISA. Verificou-se que camundongos AnxA1-/-, quando ativamente sensibilizados e desafiados com OVA apresentaram exacerbação do quadro de hiper-reatividade das vias aéreas, assim como do número de eosinófilos no lavado broncoalveolar e no infiltrado peribrônquico, deposição de colágeno e nos níveis de IL-13 em comparação aos controles AnxA1+/+. Em paralelo, observou-se que o peptídeo Ac2-26 levou a uma redução da hiper-reatividade das vias aéreas frente à estimulação com metacolina nos animais AnxA1+/+. O peptídeo Ac2-26 reduziu o infiltrado inflamatório no parênquima pulmonar e o número de eosinófilos peribronquiolares, além da produção de muco no tecido pulmonar e da geração IL-4, IL-13, eotaxina-1 e -2. Em conjunto, nossos achados mostram que os camundongos AnxA1-/- mostraram-se mais responsivos à estimulação antigênica, o que foi indicativo de que a AnxA1 parece exercer um papel regulatório importante sobre a resposta inflamatória alérgica murina. Além disso, o efeito inibitório do peptídeo Ac2-26 sobre a resposta alérgica pulmonar foi indicativo de que este se coloca como um composto anti-inflamatório e anti-alérgico promissor para utilização na terapia da asma.

Administração de cafeína durante a gestação altera parâmetros testiculares na prole de camundongos C57/BL6 na vida adulta

Metabólitos ativos da cafeína apresentam toxicidade, podendo causar efeitos deletérios em muitos órgãos no período fetal pelo consumo materno. O estudo objetivou avaliar o papel da administração de cafeína durante a gestação em vários parâmetros importantes para a função testicular em camundongos adultos C57BL/6. Fêmeas grávidas foram divididas em: grupo controle (C), que receberam injeções de sol. salina (0,9% NaCl) e grupo cafeína (CF), que receberam diariamente injeções subcutâneas de 20 mg / kg de cafeína. Filhotes tiveram livre acesso à ração padrão desde o desmame até três meses de idade, quando foram mortos. O grupo CF apresentou uma redução no consumo alimentar (C = 4,36 0,14; CF = 3,79 0,05/g, p<0,05) e ganho de massa corporal (C = 25,73 0,14; CF = 21,08 0,41/g, p=0,0001). Ainda este grupo, apresentou alterações estruturais nos testículos da prole, como redução no peso relativo (C = 0,078 0,003; CF = 0,063 0,002/g, p=0,002), diâmetro tubular (C = 455,4 2,7; CF = 393,5 3,1/m, p=0,0001), lume tubular (C = 310,6 2,5; CF = 254,8 2,9/m, p=0.0001) e altura do epitélio seminífero (C = 144,8 0,9; CF = 138,7 1,3/m, p=0,0005) observados pela técnica de morfometria. Testosterona sérica avaliada por quimioluminescência foi reduzida (C = 6,6 2,8; CF = 0,5 0,2/ng/ml, p=0.04). Western Blotting foi utilizado para análise de expressão protéica. Houve aumento do receptor de leptina (C = 0,81 0,04; CF = 1,28 0,15/g, p=0,01), do receptor para o hormônio leteinizante (C = 0,92 0,05; CF = 0,74 0,05/g, p=0,01),da aromatase (C = 0,32 0,03; CF = 0,48 0,05/g, p=0,03) e do regulador pró apoptose (C = 0,27 0,02; CF = 0,42 0,03/g, p=0,01) enquanto o receptor para hormônio folículo estimulante (FSHR) (C = 0,76 0,06; CF = 0,56 0,04/g, p=0,02), o receptor para proteína reguladora da esteroidogênese (C = 1,009 0,065; CF = 0,584 0,060/g, p=0,0007), a proteína do fator de crescimento vascular endotelial (C = 0,33 0,08; CF = 0,05 0,01/g, p=0,009), o receptor de androgênio (C = 0,97 0,11; CF = 0,59 0,07/g, p=0,02) e o antígeno nuclear de proliferação celular (C = 0,93 0,11; CF = 0,48 0,07/g, p=0,01) foram reduzidos. Este estudo sugere que o consumo de cafeína durante a gravidez parece ser nocivo à fertilidade de animais machos, caracterizando o fenômeno de programação, o que gera alterações funcionais e estruturais nos testículos da prole adulta.

Programação metabólica do testículo pelo tratamento com injeção de leptina em ratos nos primeiros dias de vida

A leptina tem um papel importante na regulação do sistema reprodutivo além de seu papel principal na regulação do peso corporal e ingestão alimentar. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de leptina durante o período neonatal na função testicular da prole adulta. Vinte e quatro filhotes de 12 mães foram divididos em 2 grupos: Grupo leptina: injetados com 50 L de leptina (80ng/gPC, subcutânea) nos primeiros 10 dias de vida e Grupo Controle: injetados com o mesmo volume de solução salina. Todos os animais foram sacrificados aos 90 dias de vida. Parâmetros analisados: consumo alimentar, massa corporal, crescimento linear, data de início da puberdade, perfil lipídico, níveis séricos de estradiol e testosterona, expressão gênica (PCR em tempo real) e expressão proteica (Western blot) de ObRa, OBRb, aromatase, AR, ER, morfometria testicular, número, morfologia e viabilidade de espermatozoides. Os dados foram expressos como média erro padrão. A significância estatística foi determinada pelo teste t de Student. A Injeção de leptina levou a uma redução (p≤0,008) no consumo alimentar a partir do dia 26 ao 40 e do dia 70 em diante, enquanto que a massa corporal (p≤0,03) e o crescimento linear (p≤0,05) foram reduzidos do dia 26 até o dia 45. O peso da hipófise (p≤0,0006), hipotálamo (p≤0,01), próstata (p≤0,003), testículo (p≤0,008) e epidídimo (p≤0,004) e bexiga (p≤0,009) foram significativamente reduzidos pela injeção de leptina. A Injeção de leptina adiantou o início da puberdade (C=45,0 0,3; L=41,6 0,3; dias, P≤0,0001). Em relação ao perfil lipídico, a administração de leptina gerou um aumento nos níveis séricos de TG (C= 116,5 15,9; L=172,6 19,7; ng/dL, P≤0,05) e uma redução nos níveis de HDL (C=33 1,5; L = 24 3,5; ng/dL, P≤0,02). Os níveis séricos de testosterona também foram reduzidos pela leptina (C=5,2 1,0; L=1,1 0,3; ng/mL, P≤0,003). Todos os genes avaliados por PCR em tempo real mostraram um aumento na sua expressão: Obra (C=0,32 0,04; L=0,69 0,16; P≤0,04), OBRb (C=0,37 0,06; L=0,71 0,16; P≤0,03), AR (C=0,28 0,02; L=0,71 0,16; P≤0,02), Aromatase (C=0,31 0,04; L=0,53 0,09; P≤0,04), ER-α (C=0,79 0,03; L=0,93 0,03; P≤0,01), ER-β (C=0,29 0,03; L=0,73 0,16; P≤ 0,02). Por outro lado, a expressão proteica de OBR (C=4,4 0,29; L=6,6 0,84; P≤0,05), ER-α (C=0,4 0,02; L=0,6 0,05; P≤0,03) e aromatase (C=0,4 0,03; L=0,5 0,02; P≤0,04) aumentaram, enquanto que a expressão proteica de AR (C=0,16 0,01; L=0,09 0,01; P≤0,009) foi reduzida pela administração de leptina. A análise morfométrica mostrou que a leptina levou a um aumento da área total do túbulo seminífero (C=64,6 3,1; L=56,1 2,1;μm, P≤0,01), aumento da área luminal (C=40,6 2,3; L= 48,7 0,9; μm P≤ 0,004) e na altura do epitélio (C=21,5 1,2; L=24,6 1,1; μm, P≤0,03), enquanto que o comprimento do túbulo seminífero foi reduzido no grupo tratado (C=2200 350; L= 1100 110;cm, P≤0,006). A administração de leptina levou a um aumento no número total de espermatozoides (C=20x107 2x107; L=30x107 5x107;Cls/mL, P≤0,009) e no número de anormalidades (C=40,6 1,9; L=45,8 1,2, P≤0,049). Podemos concluir que a leptina tem um papel importante na morfologia e função testicular. A leptina parece ter efeito direto neste tecido uma vez que a expressão gênica e proteica de OBR, AR, ER e aromatase foram alterados pela administração da leptina.

Fenofibrato (agonista PPAR-alfa) induz a formação de células beges no tecido adiposo branco subcutâneo em camundongos obesos induzidos por dieta

O atual quadro de obesidade instalado no mundo estimula o estudo em busca de seu tratamento. O fenofibrato, um agonista PPAR-α, é usado atualmente para tratar a dislipidemia. No entanto, efeitos pleiotrópicos sobre a perda de massa corporal (MC) e redução nos depósitos de gordura necessitam de maiores estudos. O objetivo do trabalho foi examinar os efeitos do agonista PPAR-α fenofibrato sobre o gasto energético, MC, metabolismo de carboidratos, perfil secretor de adipocinas, plasticidade e termogênese do tecido adiposo branco subcutâneo (TABs) em camundongos com obesidade induzida por dieta. Este experimento foi aprovado pelo Comitê de Ética para Experimentação Animal local sob o protocolo CEUA/032/2013. Camundongos machos C57BL/6 de 3 meses foram divididos em dois grupos: dieta padrão (SC, 10% lipídios) e dieta hiperlipídica (HF, 50% de lipídios), as quais foram administradas durante 10 semanas para induzir o sobrepeso. Em seguida, foi iniciado o tratamento com fenofibrato (100 mg/kg MC, adicionado à dieta), formando quatro grupos: SC, SC-F, HF, HF-F. O tratamento teve duração de cinco semanas, com o total de 15 semanas de experimento. A análise estatística utilizou teste t de student no pré-tratamento e one way ANOVA seguida pelo pós-teste de Holm-Sidak durante o tratamento. O two way ANOVA foi utilizado para testar possíveis interações entre dieta e tratamento. O nível de significância P<0,05 foi considerado estatisticamente significativo. O grupo HF apresentou sobrepeso, resistência à insulina, além de remodelamento do tecido adiposo branco subcutâneo (TABs). O fenofibrato atenuou significativamente estes parâmetros (P<0,05). Os grupos tratados apresentaram formação de células beges no TABs, confirmado através de maior expressão gênica do PPAR-α, PPAR-β, PGC1-α, BMP8, UCP-1, PRDM16 e FNDC5/Irisina nos grupos tratados do que em suas contrapartes (P<0,05). O tratamento com fenofibrato também foi capaz de aumentar os niveis plasmáticos de FNDC5/Irisina em ambos os grupos tratados (P<0,005). Os grupos SC-F e HF-F apresentaram aumento do gasto energético, a produção de CO2 e consumo de O2 após o tratamento com fenofibrato (P<0,05). A ativação do PPAR-α parece ser fundamental para provocar browning através da indução da irisina e da transcrição de UCP-1. O fenofibrato restaurou a MC, a sensibilidade à insulina e a morfometria do TABs. Relevantemente, o fenofibrato aumentou a expressão de genes tipicamente expressos no tecido adiposo marrom no TABs, evidenciando a plasticidade do TABs em células beges com capacidade termogênica, caracterizando o browning.

Avaliação do efeito anti-inflamatório e antiasmático da 15-deoxy-delta-12,14-prostaglandina J2 em modelos murinos de asma

A asma é um distúrbio crônico pulmonar caracterizado por inflamação, obstrução e remodelamento brônquico, levando a sintomas como sibilo, tosse e falta de ar. A terapia antiasmática consiste em corticosteroides inalados e agonistas β2 de curta ou longa duração. O tratamento é limitado por efeitos colaterais e refratariedade de alguns pacientes, justificando a necessidade de novas terapias. Estudos demonstram que a 15-deoxy-delta- 12,14-prostaglandina J2 (15d-PGJ2), um ligante endógeno de receptores ativados por proliferadores de peroxissomos do tipo gama (PPAR-γ), é capaz de reduzir a expressão de citocinas pró-inflamatórias, o que pode resultar em benefícios no tratamento de doenças com esse perfil. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial anti-inflamatório e antiasmático da 15d-PGJ2 em modelos experimentais de asma. Camundongos A/J machos foram sensibilizados nos dias 0 e 7 através de injeção subcutânea (s.c.), contendo ovoalbumina (OVA) e Al(OH)3, e desafiados com 4 instilações intranasais (i.n.) de OVA em intervalos semanais. O tratamento com 15d-PGJ2 (30 e 100 g/Kg, s.c.) foi realizado 30 min antes dos desafios a partir da terceira provocação antigênica. Em outro modelo, camundongos A/J foram desafiados intranasalmente com extrato de ácaro 3 vezes por semana durante 3 semanas. As administrações de 15d-PGJ2 (30, 70 e 100 g/Kg, s.c. e 0,65; 1,5 e 2,3 g/animal, i.n.) foram realizadas a partir da 3 semana, 30 min antes dos desafios. As análises ocorreram 24 h após o último desafio. Nossos resultados mostraram que, em camundongos previamente sensibilizados e desafiados com OVA, a administração de 15d-PGJ2 limitou significativamente o influxo peribrônquico de eosinófilos e neutrófilos, bem como a produção de muco por células caliciformes e fibrose sub-epitelial, além da hiperreatividade das vias aéreas e produção de IL-5. A redução do epitélio brônquico e das citocinas IL-13 e TNF-α foram observadas somente na maior dose administrada. No modelo HDM a inflamação e o remodelamento foram atenuados em todas as doses administradas do composto, enquanto que a hiperresponssividade brônquica foi inibida apenas nas doses de 70 e 100 μg/Kg (via sistêmica) e na dose intermediária dada topicamente (1,5 μg/animal, i.n.). Os níveis de citocinas foram atenuados pelo tratamento subcutâneo, porém somente os níveis de IL-17, eotaxina-1 e TNF-α foram inibidos com a dose intranasal de 0,65 g/animal. O aumento da expressão de NF-κB, induzido por provocação com HDM também foi reduzido significativamente pela administração de 15d-PGJ2. Em conjunto, nossos dados indicam que o tratamento com 15d-PGJ2 inibe alterações cruciais associadas à patogênese da asma, em modelos experimentais distintos da doença, demonstrando possuir grande potencial para controlar e reverter inflamação, hiperreatividade e remodelamento pulmonar desencadeados por provocação alérgica.

Avaliação da eficácia de uma nova formulação de anfotericina B poliagregada em diferentes esquemas terapêuticos no tratamento da esporotricose experimental causada por Sporothrix brasiliensis

A esporotricose é uma micose subcutânea, crônica, causada por espécies termo-dimórficas do complexo Sporothrix schenckii. Esta micose apresenta diferentes manifestações clínicas sendo mais comum a forma linfocutânea. Casos graves causados por Sporothrix brasiliensis têm sido descritos recentemente, exigindo um tratamento prolongado com antifúngicos de alta toxicidade como a anfotericina B-desoxicolato ou suas versões menos tóxicas, mas de alto custo. Neste trabalho visamos testar in vitro e in vivo a eficácia de uma nova formulação intravenosa de anfotericina B poliagregada (P-AmB) e testar in vivo sua versão semi-sólida (AmB tópica), comparando-a com o itraconazol (ITC) e a anfotericina B-desoxicolato (D-AmB). Ensaios de susceptibilidade in vitro com S. brasiliensis mostraram que esta espécie é suscetível aos antifúngicos testados. Para os testes de eficácia in vivo foram estabelecidos um modelo de esporotricose disseminada e outro de esporotricose subcutânea, causados por S. brasiliensis. No modelo de esporotricose disseminada camundongos BALB/c foram inoculados intravenosamente com leveduras de S. brasiliensis e, 72 h pós-infecção, tratados sob diferentes regimes terapêuticos: i) uma monoterapia de ITC, D-AmB ou P-AmB; ii) uma combinação terapêutica entre D-AmB e ITC ou P-AmB e ITC; iii) um regime de pulso com D-AmB ou P-AmB. A sobrevivência (n= nove) e a carga fúngica em órgãos internos (n= três, no mínimo) foram avaliadas, sendo observado que o regime de pulso com D-AmB ou P-AmB foi o mais efetivo em prolongar a sobrevivência dos animais e reduzir a carga fúngica nos órgãos, seguido pela combinação terapêutica, porém o tratamento com D-AmB e ITC foi a combinação mais efetiva. A monoterapia com ITC e P-AmB e D-AmB foram menos eficazes, sendo corroborados pelas análises histopatológicas. Ensaios de toxicidade in vivo com as diferentes drogas revelaram que ITC e D-AmB induziram a uma toxicidade hepática e renal nos animais, respectivamente, mas P-AmB não induziu a nenhuma toxicidade. Nos ensaios de citoxicidade in vitro foi observado que ITC foi a menos citotóxica e hemolítica e a mais seletiva das drogas testadas, seguida por P-AmB, que foi menos citotóxica e mais seletiva que D-AmB. No modelo de esporotricose subcutânea camundongos da mesma linhagem foram inoculados por via subcutânea com conídios de S. schenckii e de S. brasiliensis (n=9/ grupo). Os animais infectados com S. brasiliensis apresentaram regressão das lesões primárias e disseminação. Usando o modelo de esporotricose subcutânea murina causada por S. brasiliensis testamos peliminarmente a formulação tópica de AmB poliagregada, que reduziu a extensão das lesões de animais infectados. Este é o primeiro trabalho a avaliar diferentes regimes de tratamento da esporotricose disseminada murina causada por S. brasiliensis utilizando ITC, D-AmB e uma nova formulação menos tóxica de anfotericina B poliagregada. O estudo revelou que o regime de pulso foi o mais eficaz para as formulações intravenosas de AmB. Nosso estudo também estabeleceu pioneiramente um modelo de esporotricose subcutânea induzido por S. brasiliensis, que se revelou uma ferramenta útil para comparar a virulência das espécies do complexo S. schenckii e para testar a eficácia de antifúngicos contra essas novas espécies.

The influence of fractionation on cell survival and premature differentiation after carbon ion irradiation

Carbon ion radiotherapy/Fractionated irradiation/R-BE/Premature terminal differentiation. To investigate the influence of fractionation on cell survival and radiation induced premature differentiation as markers for early and late effects after X-rays and carbon irradiation. Normal human fibroblasts NHDF, AG1522B and WI-38 were irradiated With 250 kV X-rays, or 266 MeV/u, 195 MeV/u and I I MeV/u carbon ions. Cytotoxicity was measured by a clonogenic survival assay or by determination of the differentiation pattern. Experiments with high-energy carbon ions show that fractionation induced repair effects are similar to photon irradiation. The RBE10 values for clonogenic survival are 1.3 and 1.6 for irradiation in one or two fractions for NHDF cells and around 1.2 for AG1522B cells regardless of the fractionation scheme. The RBE for a doubling of post mitotic fibroblasts (PMF) in the population is I for both single and two fractionated irradiation of NHDF cells. Using I I MeV/u carbon ions, no repair effect can be seen in WI-38 cells. The RBE10 for clonogenic survival is 3.2 for single irradiation and 4.9 for two fractionated irradiations. The RBE for a doubling of PMF is 3.1 and 5.0 for single and two fractionated irradiations, respectively. For both cell lines the effects of high-energy carbon ions representing the irradiation of the skin and the normal tissue in the entrance channel are similar to the effects of X-rays. The fractionation effects are maintained. For the lower energy, which is representative for the irradiation of the tumor region. RBE is enhanced for clonogenic survival as well as for premature terminal differentiation. Fractionation effects are not detectable. Consequently, the therapeutic ratio is significantly enhanced by fractionated irradiation with carbon ions.

Individual variation in the milk yield response to bovine somatotropin in dairy cows

M. T. Rose, T. E. C. Weekes and P. Rowlinson (2004). Individual variation in the milk yield response to bovine somatotropin in dairy cows. Journal of Dairy Science, 87(7), 2024-2031. Sponsorship: industry RAE2008

Miméticos do “glucagon-like peptide-1” (GLP-1) e o seu potencial farmacêutico no controlo da diabetes tipo 2 e da obesidade

A diabetes mellitus do tipo 2 é caracterizada pela resistência à insulina e pela disfunção das células β do pâncreas. Os péptidos gastrintestinais, “gastric inhibitory polypeptide” (GIP) e “glucagon-like peptide-1” (GLP-1), são hormonas incretinas que estimulam, maioritariamente, a produção de insulina pós-prandial. Formulações contendo GLP-1 possuem um grande potencial no tratamento desta doença. Porém, o GLP-1 é eficaz apenas quando administrado por via parentérica. Para o tratamento da diabetes mellitus tipo 2 são usados análogos do GLP‑ 1 ou miméticos da incretina os quais são eficazes por via subcutânea. The pathogenesis of diabetes mellitus type 2 includes insulin resistance and progressive β-cell dysfunction. The gastrointestinal peptides, gastric inhibitory polypeptide (GIP) and glucagon‑like peptide-1 (GLP-1), are incretin hormones which are responsible for the major part of postprandial insulin secretion. Formulations containing GLP-1 have a great potential in the treatment of diabetes mellitus type 2. Nonetheless, GLP-1 is only efficient by continuous parenteral administration. GLP-1 analogues or incretin mimetics, exendine-4, are active after subcutaneous injection and can be used in the treatment of diabetes mellitus of type 2.

Novos sistemas terapêuticos de administração transcutânea

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Novel coatings for hard tissue implants

A novel deposition process named CoBlastTM, based on grit blasting technology, has been used to deposit hydroxyapatite (HA) onto titanium (Ti) metal using a dopant/abrasive regime. The various powders (HA powder, apatitic abrasives) and the treated substrates were characterised for chemical composition, coating coverage, crystallinity and topography including surface roughness. The surface roughness of the HA surfaces could be altered using apatitic abrasives of different particle sizes. Compared to the standard plasma spraying process, the CoBlast surface produced excellent coating adhesion, lower dissolution, higher levels of mechanical and chemical stability in stimulated body fluid (SBF). Enhanced viability of osteoblastic cells was also observed on the CoBlast HA surfaces compared to the microblast and untreated Ti as well as the plasma HA coating. CoBlast offers an alternative to the traditional methods of coating HA implants with added versatility. Apatites substituted with antimicrobial metals can also be deposited to add functionality to HA coatings without cytotoxicty. The potential use of these coatings as an infection preventing strategy for application on hard tissue implants was assessed in vitro and also in vivo. Surface physicochemical properties and morphology were determined in addition to surface cytocompatibility assessments using a MG-63 osteoblast cell line. The antibacterial potential of the immobilised metal ion on the surface and the eluted ion to a lesser extent, contributed to the anticolonising behaviour of the surfaces against a standard bacteria strain (S. aureus) as well as a number of clinically relevant strains (MRSA, MSSA and S. epidermis). The results revealed that the surfaces coated with silver substituted apatites (AgA) outperformed the other apatites examined (apatites loaded with Zn, Sr and both Ag and Sr ions). Assessment of bacterial adherence on coated K-wires following subcutaneous implantation in a nude mouse infection model (S. aureus) for two days demonstrated that the 12% wt surface outperformed the 5% wt AgA coating. Lower inflammatory responses were activated with the insertion of the Ag loaded K-wires with a localised infection at the implantation site noted over the two day study period. These results indicated that the AgA coating on the surface of orthopaedic implants demonstrate good biocompatibility whilst inhibiting bacterial adhesion and colonising of the implant surface.

STAR 3 randomized controlled trial to compare sensor-augmented insulin pump therapy with multiple daily injections in the treatment of type 1 diabetes: research design, methods, and baseline characteristics of enrolled subjects.

BACKGROUND: Sensor-augmented pump therapy (SAPT) integrates real-time continuous glucose monitoring (RT-CGM) with continuous subcutaneous insulin infusion (CSII) and offers an alternative to multiple daily injections (MDI). Previous studies provide evidence that SAPT may improve clinical outcomes among people with type 1 diabetes. Sensor-Augmented Pump Therapy for A1c Reduction (STAR) 3 is a multicenter randomized controlled trial comparing the efficacy of SAPT to that of MDI in subjects with type 1 diabetes. METHODS: Subjects were randomized to either continue with MDI or transition to SAPT for 1 year. Subjects in the MDI cohort were allowed to transition to SAPT for 6 months after completion of the study. SAPT subjects who completed the study were also allowed to continue for 6 months. The primary end point was the difference between treatment groups in change in hemoglobin A1c (HbA1c) percentage from baseline to 1 year of treatment. Secondary end points included percentage of subjects with HbA1c < or =7% and without severe hypoglycemia, as well as area under the curve of time spent in normal glycemic ranges. Tertiary end points include percentage of subjects with HbA1c < or =7%, key safety end points, user satisfaction, and responses on standardized assessments. RESULTS: A total of 495 subjects were enrolled, and the baseline characteristics similar between the SAPT and MDI groups. Study completion is anticipated in June 2010. CONCLUSIONS: Results of this randomized controlled trial should help establish whether an integrated RT-CGM and CSII system benefits patients with type 1 diabetes more than MDI.

Boosting high-intensity focused ultrasound-induced anti-tumor immunity using a sparse-scan strategy that can more effectively promote dendritic cell maturation.

BACKGROUND: The conventional treatment protocol in high-intensity focused ultrasound (HIFU) therapy utilizes a dense-scan strategy to produce closely packed thermal lesions aiming at eradicating as much tumor mass as possible. However, this strategy is not most effective in terms of inducing a systemic anti-tumor immunity so that it cannot provide efficient micro-metastatic control and long-term tumor resistance. We have previously provided evidence that HIFU may enhance systemic anti-tumor immunity by in situ activation of dendritic cells (DCs) inside HIFU-treated tumor tissue. The present study was conducted to test the feasibility of a sparse-scan strategy to boost HIFU-induced anti-tumor immune response by more effectively promoting DC maturation. METHODS: An experimental HIFU system was set up to perform tumor ablation experiments in subcutaneous implanted MC-38 and B16 tumor with dense- or sparse-scan strategy to produce closely-packed or separated thermal lesions. DCs infiltration into HIFU-treated tumor tissues was detected by immunohistochemistry and flow cytometry. DCs maturation was evaluated by IL-12/IL-10 production and CD80/CD86 expression after co-culture with tumor cells treated with different HIFU. HIFU-induced anti-tumor immune response was evaluated by detecting growth-retarding effects on distant re-challenged tumor and tumor-specific IFN-gamma-secreting cells in HIFU-treated mice. RESULTS: HIFU exposure raised temperature up to 80 degrees centigrade at beam focus within 4 s in experimental tumors and led to formation of a well-defined thermal lesion. The infiltrated DCs were recruited to the periphery of lesion, where the peak temperature was only 55 degrees centigrade during HIFU exposure. Tumor cells heated to 55 degrees centigrade in 4-s HIFU exposure were more effective to stimulate co-cultured DCs to mature. Sparse-scan HIFU, which can reserve 55 degrees-heated tumor cells surrounding the separated lesions, elicited an enhanced anti-tumor immune response than dense-scan HIFU, while their suppressive effects on the treated primary tumor were maintained at the same level. Flow cytometry analysis showed that sparse-scan HIFU was more effective than dense-scan HIFU in enhancing DC infiltration into tumor tissues and promoting their maturation in situ. CONCLUSION: Optimizing scan strategy is a feasible way to boost HIFU-induced anti-tumor immunity by more effectively promoting DC maturation.

Diet-induced obesity alters the differentiation potential of stem cells isolated from bone marrow, adipose tissue and infrapatellar fat pad: the effects of free fatty acids.

INTRODUCTION: Obesity is a major risk factor for several musculoskeletal conditions that are characterized by an imbalance of tissue remodeling. Adult stem cells are closely associated with the remodeling and potential repair of several mesodermally derived tissues such as fat, bone and cartilage. We hypothesized that obesity would alter the frequency, proliferation, multipotency and immunophenotype of adult stem cells from a variety of tissues. MATERIALS AND METHODS: Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs), subcutaneous adipose-derived stem cells (sqASCs) and infrapatellar fat pad-derived stem cells (IFP cells) were isolated from lean and high-fat diet-induced obese mice, and their cellular properties were examined. To test the hypothesis that changes in stem cell properties were due to the increased systemic levels of free fatty acids (FFAs), we further investigated the effects of FFAs on lean stem cells in vitro. RESULTS: Obese mice showed a trend toward increased prevalence of MSCs and sqASCs in the stromal tissues. While no significant differences in cell proliferation were observed in vitro, the differentiation potential of all types of stem cells was altered by obesity. MSCs from obese mice demonstrated decreased adipogenic, osteogenic and chondrogenic potential. Obese sqASCs and IFP cells showed increased adipogenic and osteogenic differentiation, but decreased chondrogenic ability. Obese MSCs also showed decreased CD105 and increased platelet-derived growth factor receptor α expression, consistent with decreased chondrogenic potential. FFA treatment of lean stem cells significantly altered their multipotency but did not completely recapitulate the properties of obese stem cells. CONCLUSIONS: These findings support the hypothesis that obesity alters the properties of adult stem cells in a manner that depends on the cell source. These effects may be regulated in part by increased levels of FFAs, but may involve other obesity-associated cytokines. These findings contribute to our understanding of mesenchymal tissue remodeling with obesity, as well as the development of autologous stem cell therapies for obese patients.