Caractérisation du rôle de l’amyline (IAPP) dans le diabète de type 2 : études de dérivés peptidiques et de composés inhibiteurs de la formation d’amyloïde

L’amyloïdose, une maladie progressive et incurable, implique une vaste panoplie de pathologies et de pathogénèses, qui est expliquée par la grande variabilité biologique et structurale des protéines responsables de la formation des dépôts d’amyloïde. L’amyline (polypeptide amyloïde des îlots pancréatiques, IAPP) est une protéine très susceptible de subir des changements de conformation impliquant les feuillets bêta et conférant aussi des propriétés physicochimiques distinctes. Cette protéine prend alors une forme fibrillaire et se dépose dans les îlots de Langerhans chez les humains atteints de diabète de type 2 ou d’insulinome. Ces dépôts d’amyloïde pancréatique (AIAPP) ont été décrits chez certaines espèces animales telles que les félins domestiques, les grands félins, le raton laveur et les primates non humains. La formation de dépôts d’amyloïde contribue à la pathogénèse du diabète de type 2, mais les mécanismes qui induisent la conversion de l’amyline (IAPP) en amyloïde (AIAPP) ne sont pas complètement compris. Les hypothèses du projet sont que certaines variations présentes dans les séquences peptidiques de l’IAPP provenant de différentes espèces animales jouent un rôle critique pour la formation de fibrilles et que plusieurs composés chimiques aromatiques/phénoliques sont capables d’abroger la formation de dépôts d’amyloïde. Le projet de recherche consiste donc à caractériser la propension des différentes isoformes animales d’IAPP à former de l’amyloïde in vitro afin d’identifier les acides aminés jouant un rôle clé dans cette transformation structurale et ultimement d’inhiber la formation d’amyloïde pancréatique. Le projet se divise en deux volets principaux. Le premier consiste à identifier les différentes séquences peptidiques de l’IAPP retrouvées chez les espèces animales. L’objectif est d’identifier les acides aminés jouant un rôle clé dans la formation d’amyloïde. Le gène de l’IAPP a été séquencé chez plus d’une quarantaine d’espèces. Le potentiel d’agrégation des séquences obtenues a été simulé à l’aide d’outils bioinformatique. Une librairie de 23 peptides a été commandée afin de procéder à des analyses physicochimiques in vitro permettant d’évaluer le potentiel amyloïdogénique (test fluorimétrique à la thioflavine T, essai de liaison au rouge Congo, dichroïsme circulaire, microscopie électronique à transmission) et cytotoxique (sur une lignée cellulaire provenant d’insulinome : INS-1). Les analyses effectuées à partir de la librairie constituée de 23 peptides ont permis d’identifier trois séquences ne formant pas d’amyloïde et qui proviennent des espèces animales suivantes : le tamarin lion doré (Leontopithecus rosalia), le grand dauphin (Tursiops truncatus) et l’alpaga (Vicugna pacos). Un site potentiellement critique est le segment 8-20 présentant le motif NFLVH qui ne forme plus d’amyloïde lorsqu’il est remplacé par le motif DFLGR ou KFLIR. Les acides aminés 29P, 14K et 18R sont également impliqués dans l’inhibition de la transformation structurale en fibrille. La dernière partie du projet consiste à inhiber la formation de l’amyloïde en utilisant des composés chimiques commercialisés (hypoglycémiants, anti-inflammatoires non stéroïdiens) ou nouvellement synthétisés dans notre laboratoire (les aryles éthyles urées). Un criblage d’une soixantaine de composés chimiques a été conduit dans cette étude. Leur efficacité a été testée sur l’IAPP humaine, qui possède un fort potentiel amyloïdogénique. Les techniques utilisées sont les mêmes que celles exploitées précédemment. L’essai de liaison croisée photo-induite ("photo-induced cross-linking of unmodified proteins", PICUP) a été réalisé afin d’étudier les formes intermédiaires (monomères, oligomères). Un total de 11 composés chimiques a démontré un potentiel à inhiber l’agrégation des fibrilles. Pour la classe des hypoglycémiants, le glyburide, le répaglinide et la troglitazone ont montré l’activité thérapeutique la plus élevée pour retarder et réduire la formation de fibrilles. Les anti-inflammatoires antiamyloïdogènes actifs incluaient le diclofenac, le méloxicam, le phénylbutazone, le sulindac et le ténoxicam. Les aryles étyles urées les plus intéressantes étaient la EU-362 et la EU-418. Tous ces composés ont conféré une protection cellulaire contre l’activité cytotoxique des fibrilles. Les molécules actives possèdent des éléments structuraux communs tels des substituants donneurs d’électrons (alcool, amine, halogène) sur un noyau benzène. En conclusion, ce projet de recherche a permis de caractériser l’IAPP chez diverses espèces animales, dont plusieurs chez lesquelles elle n’avait pas encore été décrite, de déterminer les sites jouant un rôle clé dans sa transformation en amyloïde et, ultimement, de tester le potentiel thérapeutique de nouveaux agents antiamyloïdogènes dans le diabète de type 2. Nous espérons que ce projet ouvrira ainsi la porte à de nouvelles stratégies de traitement.

Développement d’outils de plaidoyer pour la lutte contre le diabète de type 2 en Afrique subsaharienne à partir de l’estimation des coûts de l’inaction et de l’action

La présente thèse, organisée en trois volets, poursuivait trois objectifs : i) Estimer les coûts médicaux directs du traitement du DT2 dans 4 pays d’Afrique subsaharienne et dans le cas du Mali, rapprocher ces coûts médicaux directs estimés aux dépenses effectives des patients diabétiques ; ii) Examiner le coût-efficacité des interventions de prévention basées sur la modification du mode de vie chez les sujets à haut risque du DT2; iii) Cerner la perception et les attitudes des acteurs de la santé sur les outils de plaidoyer développés dans le cadre du projet DFN et leur potentiel d’impact sur les décideurs. Dans le premier volet, il s’est agi d’estimer les coûts du DT2 et de ses complications au moyen d’un calculateur et de le mettre à l’épreuve au Bénin, au Burkina- Faso, en Guinée et au Mali. Les composantes de soins pour le DT2 et ses complications avaient été définies au préalable par une équipe de spécialistes, sur la base de leur expérience clinique et des lignes directrices existantes. Les prix ont été relevés dans deux structures hospitalières du secteur public et deux du privé. Les coûts ont été estimés sur une base annuelle pour le DT2 avec ou sans complications chroniques puis par épisode pour les complications aiguës. Dans le cas du Mali, ces coûts ont été rapprochés des dépenses de patients diabétiques d’après une précédente enquête transversale dans ce pays. Cette enquête portait sur 500 sujets diabétiques sélectionnés au hasard dans les registres. Les dépenses pour les soins des trois derniers mois avaient été relevées. Les déterminants des dépenses ont été explorés. Il ressort des différences de coûts dans le même secteur puis entre le secteur privé et le secteur public. Le coût minimum du traitement du DT2 sans complications dans le secteur public représentait entre 21% et 34% de PIB par habitant, puis entre 26% - 47% en présence de la rétinopathie et au-delà de 70% pour la néphropathie, la complication chronique la plus coûteuse. Les dépenses des sujets diabétiques enquêtés au Mali, étaient en deçà des coûts minima estimatifs des différentes complications excepté la rétinopathie et le DT2 sans complication. Les facteurs comme l’insulinothérapie, le nombre de complications et la résidence dans la capitale étaient significativement associés aux dépenses plus élevées des patients. Dans le second volet, la revue systématique a consisté à recenser les études d’évaluation économique des interventions de prévention du DT2 dans des groupes à haut risque par l’alimentation et/ou l’activité physique. Les interventions de contrôle de l’obésité comme facteur de risque majeur de DT2 ont également été considérées. Les études ont été sélectionnées dans les bases de données scientifiques en utilisant les mots clés et des critères prédéfinis. Les études originales publiées entre janvier 2009 et décembre 2014 et conduites en français, anglais ou espagnol étaient potentiellement éligibles. La liste de contrôle de « British Medical Journal » a servi à évaluer la qualité des études. Des 21 études retenues, 15 rapportaient que les interventions étaient coût-efficaces suivant les limites d’acceptabilité considérées. Six études étaient non concluantes, dont quatre destinées à la prévention du DT2 et deux, au contrôle de l’obésité. Dans le troisième volet, les perceptions d’utilisateurs potentiels de ce calculateur et d’un autre outil de plaidoyer, à savoir, l’argumentaire narratif expliquant la nécessité de se pencher sur la lutte contre le DT2 en Afrique, ont été évaluées dans une étude qualitative exploratoire. Les données ont été collectées au cours d’entretiens individuels avec 16 acteurs de la santé de quatre pays d’Afrique subsaharienne et un groupe de discussion avec 10 étudiants de master de nutrition à l’issue d’un atelier de formation sur le plaidoyer faisant appel à ces outils, au Bénin. Les entretiens ont été enregistrés, transcrits et codés à l’aide du logiciel QDA Miner. Les participants ont souligné la pertinence des outils pour le plaidoyer et la convivialité du calculateur de coûts. Il demeure cependant que le contexte politique marqué par la compétition des priorités, l’absence de cohésion entre les décideurs et un défaut de données notamment sur le coût-efficacité des interventions sont des freins à la priorisation du DT2 dans les politiques de santé en Afrique subsaharienne que les répondants ont relevés. L’étude confirme que le traitement du DT2 est financièrement inabordable pour un grand nombre de patients. Elle souligne que les dépenses des patients sont en deçà des coûts estimés pour un traitement approprié avec quelques exceptions. La prévention du DT2 basée le mode de vie est coût-efficace mais devrait être étudiée en Afrique. On peut espérer que la pertinence des outils de ce travail telle que relevée par les acteurs de santé se traduise par leur utilisation. Ceci pour susciter des interventions de prévention afin d’infléchir l’évolution du DT2 et son impact économique en Afrique subsaharienne.

A Gain Scheduling Model Predictive Controller for Blood Glucose Control in Type 1 Diabetes

This paper presents a control strategy for blood glucose(BG) level regulation in type 1 diabetic patients. To design the controller, model-based predictive control scheme has been applied to a newly developed diabetic patient model. The controller is provided with a feedforward loop to improve meal compensation, a gain-scheduling scheme to account for different BG levels, and an asymmetric cost function to reduce hypoglycemic risk. A simulation environment that has been approved for testing of artificial pancreas control algorithms has been used to test the controller. The simulation results show a good controller performance in fasting conditions and meal disturbance rejection, and robustness against model–patient mismatch and errors in meal estimation

¿Relación entre la duración de la diabetes mellitus tipo 2 y deterioro en la función pulmonar?

Comparar la función pulmonar de pacientes con diabetes mellitus tipo 2 reciente, con diabetes mellitus tipo 2 de mayor evolución. Luego de ajustar por variables determinantes de la función pulmonar. Estudio observacional analítico de corte transversal. Obtención de variables espirométricas, como lo son el Volumen Espiratorio Forzado del primer segundo [VEF1], Relación entre el VEF1 y la Capacidad vital forzada, (VEF1/CVF), y residuales de Volumen Espiratorio Forzado del primer segundo (rVEF1) y de la Capacidad vital forzada y (rCVF). 495 pacientes diabéticos que consultaron a la Asociación Colombiana de Diabetes (ACD), entre julio 2005 y septiembre de 2007. Análisis entre duración de la diabetes (años), y el deterioro en la función pulmonar (variables espirométricas). Los pacientes con duración mayor de 8 años de la diabetes, tuvieron menor VEF1 comparado con los pacientes con duración menor de 8 años (2,62lts y 2,78lts, P 0.0139), así como de CVF (3.3lts y 3.5lts, P 0.0164). Después de ajustar por determinantes conocidos de la función pulmonar (sexo, edad, talla, tabaquismo, exposición a humo de leña), y por control de la diabetes (HbA1c) y tratamiento hipoglucemiante, estas diferencias persistieron; Los pacientes con duración mayor de 8 años de diabetes, tuvieron mayores residuales de VEF1 en promedio (rVEF1 -176,6mL y -115.7mL, con una diferencia de 60.8ml P<0.0001), así como de residuales de CVF (rCVF-261.9mL, y 160.5mL,con una diferencia de 100,4ml P<0.0001). Este estudio sustenta las observaciones clínicas que la duración de la diabetes es factor de riesgo independiente para deterioro de la función pulmonar.

Complicaciones del uso del angioseal vs compresión manual en cateterismo cardíaco mediante punción femoral

Objetivo: Comparar las complicaciones del uso de Angioseal® versus compresión manual en los pacientes llevados a cateterismo cardíaco en el Servicio de Hemodinamia de la Fundación Santa Fe de Bogotá, del 1º de enero de 2005 al 31 de diciembre de 2010, mediante punción arterial femoral percutánea. Metodología: Se realizó un Estudio Observacional, Analítico, de tipo Cohorte Retrospectiva. Partiendo de dos grupos de personas con indicación de cateterismo cardíaco por cualquier causa, uno expuesto al procedimiento con Angioseal® y el otro con compresión manual. Resultados: Con el uso de Angioseal® versus compresión manual la aparición de complicaciones fue 7,3% vs 4,1%, estas diferencias no fueron significativas (OR 1,81 IC95 0,96-3,40; RR 1,75 IC95 0,96-3,18) . La enfermedad coronaria (OR 2,27 IC95 1,07-4,79; RR 2,18 IC95 1,06-4,46) y a la colocación de stent (OR 3,49 IC95 1,82-6,69; RR 3,25 IC95 1,75-6,02 si se relacionaron significativamente con la aparición de complicaciones menores. Conclusión: No encontramos soporte para aprobar o desaprobar el uso de Angioseal® o compresión manual como manejo de la hemostasia, con respecto a las complicaciones. Sin embargo, se encontró que la colocación de stents está fuertemente relacionada con el desarrollo de complicaciones menores, lo cual hace que estos pacientes deban ser objeto de monitorización estrecha.

Factores asociados a la aparición de mediastinitis en revascularizacion miocárdica

Objetivos: La mediastinitis se presenta hasta en el 4% de los pacientes sometidos a revascularización miocárdica, con un mortalidad hospitalaria reportada del 14 al 47%, generando aumento en los costos de atención, deterioro de la calidad de vida y la sobrevida a largo plazo del enfermo; su etiología es multifactorial. El objetivo de este estudio fue determinar cuáles antecedentes clínicos del paciente y factores relacionados con el procedimiento quirúrgico se asocian con la aparición mediastinitis. Métodos: Diseño de casos y controles anidado en una cohorte histórica de pacientes sometidos a revascularización miocárdica en el periodo de enero de 2005 a julio de 2011. Los pacientes con mediastinitis se compararon con un grupo control sin mediastinitis tomados del mismo grupo de riesgo en una relación 1:4, y pareados por fecha de cirugía. El diagnóstico de mediastinitis se hizo con criterios clínicos, de laboratorio y hallazgos quirúrgicos. Resultados: Se identificaron 30 casos en ese periodo. Los factores asociados a la aparición del evento fueron: Diabetes Mellitus OR 2,3 (1.1- 4,9), uso de circulación extracorpórea OR 2,4 (1,1 -5.5), tiempo de perfusión OR 1,1 (1,1 – 1.3) y pacientes mayores de 70 años OR 1.1 (1,2-1-4). Conclusiones: La mediastinitis sigue siendo una complicación de baja prevalencia con consecuencias devastadoras. El impacto clínico y económico de esta complicación debe obligar a los grupos quirúrgicos a crear estrategias de prevención con base en el conocimiento de los factores de riesgo de su población.

Tipo de tratamiento farmacológico y deterioro de la función pulmonar en pacientes con diabetes tipo 2

Antecedentes: En la actualidad no es clara la relación de la DM 2 con respecto al deterioro de la función pulmonar y menos aún si el tipo de tratamiento modifica parámetros espirométricos e inflamatorios. Objetivo: Comparar la función pulmonar de pacientes con DM 2 tratados con metformina vs secretagogos y la combinación con insulinas. Establecer el nivel de biomarcadores inflamatorios entre los grupos de tratamiento. Metodología: Estudio observacional analítico de corte transversal 495 pacientes diabéticos, entre julio 2005 y septiembre de 2007. Se obtuvieron variables espirométricas, niveles de biomarcadores inflamatorios como ferritina, fibrinógeno, PCR, Iinterleukina 6, TNF-α. Se realizó análisis de residuales de función pulmonar (valores esperados-observados) entre tipo de tratamiento con respecto al deterioro en la función pulmonar (variables espirométricas) y los niveles plasmáticos de biomarcadores. Resultados: Sin embargo un resultado valioso que se muestra en nuestro estudio, es que Después de ajustar por determinantes conocidos de la función pulmonar; los pacientes tratados con metformina tenían una tendencia no significativa de menor residual del VEF1 siendo de -133.2 vs -174.8 ml en el grupo de secretagogos. Al igual que un residual de CVF menor en los pacientes tratados con metformina en comparación con secretagogos, siendo de -212.1 ml vs -270.2 ml respectivamente con una p de 0.039. En el grupo de pacientes tratados con Metformina, los niveles de biomarcadores inflamatorios fueron menores. Conclusiones: Este estudio sustenta que la metformina parece evitar el deterioro de la función pulmonar de los pacientes diabéticos, al igual que parece tener un efecto antiinflamatorio.

Búsqueda de selección en el polimorfismo 677C>T (c.665C>T) del gen de la metilentetrahidrofolato reductasa (MTHFR) en una población Colombiana

Se realizó un estudio genético – poblacional en dos grupos etarios de población colombiana con la finalidad de evaluar las diferencias genéticas relacionadas con el polimorfismo MTHFR 677CT en busca de eventos genéticos que soporten la persistencia de este polimorfismo en la especie humana debido que este ha sido asociado con múltiples enfermedades. De esta manera se genotipificaron los individuos, se analizaron los genotipos, frecuencias alélicas y se realizaron diferentes pruebas genéticas-poblacionales. Contrario a lo observado en poblaciones Colombianas revisadas se identificó la ausencia del Equilibrio Hardy-Weinberg en el grupo de los niños y estructuras poblacionales entre los adultos lo que sugiere diferentes historias demográficas y culturales entre estos dos grupos poblacionales al tiempo, lo que soporta la hipótesis de un evento de selección sobre el polimorfismo en nuestra población. De igual manera nuestros datos fueron analizados junto con estudios previos a nivel nacional y mundial lo cual sustenta que el posible evento selectivo es debido a que el aporte de ácido fólico se ha incrementado durante las últimas dos décadas como consecuencia de las campañas de fortificación de las harinas y suplementación a las embarazadas con ácido fólico, por lo tanto aquí se propone un modelo de selección que se ajusta a los datos encontrados en este trabajo se establece una relación entre los patrones nutricionales de la especie humana a través de la historia que explica las diferencias en frecuencias de este polimorfismo a nivel espacial y temporal.  

Reference values for handgrip strength in among healthy young adults

Background: Isometric grip strength, evaluated with a handgrip dynamometer, is a marker of current nutritional status and cardiometabolic risk and future morbidity and mortality. We present reference values for handgrip strength in healthy young Colombian adults (aged 18 to 29 years). Methods: The sample comprised 5.647 (2.330 men and 3.317 women) apparently healthy young university students (mean age, 20.6±2.7 years) attending public and private institutions in the cities of Bogota and Cali (Colombia). Handgrip strength was measured two times with a TKK analogue dynamometer in both hands and the highest value used in the analysis. Sex- and age-specific normative values for handgrip strength were calculated using the LMS method and expressed as tabulated percentiles from 3 to 97 and as smoothed centile curves (P3, P10, P25, P50, P75, P90 and P97). Results: Mean values for right and left handgrip strength were 38.1±8.9 and 35.9±8.6 kg for men, and 25.1±8.7 and 23.3±8.2 kg for women, respectively. Handgrip strength increased with age in both sexes and was significantly higher in men in all age categories. The results were generally more homogeneous amongst men than women. Conclusions: Sex- and age-specific handgrip strength normative values among healthy young Colombian adults are defined. This information may be helpful in future studies of secular trends in handgrip strength and to identify clinically relevant cut points for poor nutritional and elevated cardiometabolic risk in a Latin American population. Evidence of decline in handgrip strength before the end of the third decade is of concern and warrants further investigation

La infermeria d'atenció primària en l'atenció als problemes del peu en la diabetis tipus 2 a Catalunya

Aquesta tesi pretén respondre a la pregunta: Què pot fer la infermeria d'atenció primària i què és el què fa, en els problemes del peu en persones amb diabetis tipus 2 a Catalunya?. L'estat del tema exposa la importància de les complicacions en el peu i la possibilitat de reduir-les amb un paper rellevant de la infermeria d'atenció primària. La investigació s'ha centrat en conèixer de què disposa, les activitats que desenvolupa, i què li manca a la infermeria per desenvolupar el seu potencial. Els resultats observats són representatius i mostren clares desigualtats assistencials entre centres, regions sanitàries i tipus de gestió. Suggerint que en l'atenció primària convé organitzar i coordinar l'atenció als problemes del peu en la diabetis, millorar la formació i la capacitació infermera en el tema, fomentar i optimitzar la presència de professionals especialitzats, i potenciar l'educació en diabetis i la promoció de la salut.

Adverse gastrointestinal effects of arginine and related amino acids

Oral supplements of arginine and citrulline increase local nitric oxide (NO production in the small intestine and this may be harmful under certain circumstances. Gastrointestinal toxicity was therefore reviewed with respect to the intestinal physiology of arginine, citrulline, ornithine, and cystine (which shares the same transporter) and the many clinical trials of supplements of the dibasic amino acids or N-acetylcysteine (NAC. The human intestinal dibasic amino acid transport system has high affinity and low capacity. L-Arginine (but not lysine, ornithine, or D-arginine) induces water and electrolyte secretion that is mediated by NO, which acts as an absorbagogue at low levels and as a secretagogue at high levels. The action of many laxatives is NO mediated and there are reports of diarrhea following oral administration of arginine or ornithine ihine. The clinical data cover a wide span of arginine intakes f rom 3 g/d to > 100 g/d, but the standard of reporting adverse effects (e.g. nausea, vomiting, and diarrhea) was variable. Single doses of 3-6 g rarely provoked side effects and healthy athletes appeared to be more susceptible than diabetic patients to gastrointestinal symptoms at individual doses >9 g. This may relate to an effect of disease on gastrointestinal motility and pharmacokinetics. Most side effects of arginine and NAC occurred at single doses of >9 g in adults >140 mg/kg) often when part of a daily regime of similar to>30 g/d (>174 mmol/d). In the case of arginine, this compares with the laxative threshold of the nonabsorbed disaccharide alcohol, lactitol (74 g or 194 mmol). Adverse effects seemed dependent on the dosage regime and disappeared if divided doses were ingested (unlike lactitol). Large single doses of poorly absorbed amino acids seem to provoke diarrhea. More research is needed to refine dosage strategies that reduce this phenomenon. It is suggested that dipeptide forms of arginine may meet this criterion.

Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma co-activator-1alpha (PGC-1alpha) gene polymorphisms and their relationship to Type 2 diabetes in Asian Indians

AIMS: The objective of the present investigation was to examine the relationship of three polymorphisms, Thr394Thr, Gly482Ser and +A2962G, of the peroxisome proliferator activated receptor-gamma co-activator-1 alpha (PGC-1alpha) gene with Type 2 diabetes in Asian Indians. METHODS: The study group comprised 515 Type 2 diabetic and 882 normal glucose tolerant subjects chosen from the Chennai Urban Rural Epidemiology Study, an ongoing population-based study in southern India. The three polymorphisms were genotyped using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Haplotype frequencies were estimated using an expectation-maximization (EM) algorithm. Linkage disequilibrium was estimated from the estimates of haplotypic frequencies. RESULTS: The three polymorphisms studied were not in linkage disequilibrium. With respect to the Thr394Thr polymorphism, 20% of the Type 2 diabetic patients (103/515) had the GA genotype compared with 12% of the normal glucose tolerance (NGT) subjects (108/882) (P = 0.0004). The frequency of the A allele was also higher in Type 2 diabetic subjects (0.11) compared with NGT subjects (0.07) (P = 0.002). Regression analysis revealed the odds ratio for Type 2 diabetes for the susceptible genotype (XA) to be 1.683 (95% confidence intervals: 1.264-2.241, P = 0.0004). Age adjusted glycated haemoglobin (P = 0.003), serum cholesterol (P = 0.001) and low-density lipoprotein (LDL) cholesterol (P = 0.001) levels and systolic blood pressure (P = 0.001) were higher in the NGT subjects with the XA genotype compared with GG genotype. There were no differences in genotype or allelic distribution between the Type 2 diabetic and NGT subjects with respect to the Gly482Ser and +A2962G polymorphisms. CONCLUSIONS: The A allele of Thr394Thr (G --> A) polymorphism of the PGC-1 gene is associated with Type 2 diabetes in Asian Indian subjects and the XA genotype confers 1.6 times higher risk for Type 2 diabetes compared with the GG genotype in this population.

Absence of Melatonin Induces Night-Time Hepatic Insulin Resistance and Increased Gluconeogenesis Due to Stimulation of Nocturnal Unfolded Protein Response

It is known that the circadian rhythm in hepatic phosphoenolpyruvate carboxykinase expression (a limiting catalytic step of gluconeogenesis) and hepatic glucose production is maintained by both daily oscillation in autonomic inputs to the liver and night feeding behavior. However, increased glycemia and reduced melatonin (Mel) levels have been recently shown to coexist in diabetic patients at the end of the night period. In parallel, pinealectomy (PINX) is known to cause glucose intolerance with increased basal glycemia exclusively at the end of the night. The mechanisms that underlie this metabolic feature are not completely understood. Here, we demonstrate that PINX rats show night-time hepatic insulin resistance characterized by reduced insulin-stimulated RAC-alpha serine/threonine-protein kinase phosphorylation and increased phosphoenolpyruvate carboxykinase expression. In addition, PINX rats display increased conversion of pyruvate into glucose at the end of the night. The regulatory mechanism suggests the participation of unfolded protein response (UPR), because PINX induces night-time increase in activating transcription factor 6 expression and prompts a circadian fashion of immunoglobulin heavy chain-binding protein, activating transcription factor 4, and CCAAT/enhancer-binding protein-homologous protein expression with Zenith values at the dark period. PINX also caused a night-time increase in Tribble 3 and regulatory-associated protein of mammalian target of rapamycin; both were reduced in liver of PINX rats treated with Mel. Treatment of PINX rats with 4-phenyl butyric acid, an inhibitor of UPR, restored night-time hepatic insulin sensitivity and abrogated gluconeogenesis in PINX rats. Altogether, the present data show that a circadian oscillation of UPR occurs in the liver due to the absence of Mel. The nocturnal UPR activation is related with night-time hepatic insulin resistance and increased gluconeogenesis in PINX rats. (Endocrinology 152: 1253-1263, 2011)

Metformin reduces the stimulatory effect of obesity on in vivo Walker-256 tumor development and increases the area of tumor necrosis

Aims: The objective of this study was to analyze the influence of obesity and insulin resistance on tumor development and, in turn, the effect of insulin sensitizing agents. Main methods: Male offspring of Wistar rats received monosodium glutamate (400 mg/kg) (obese) or saline (control) from the second to sixth day after birth. Sixteen-week-old control and obese rats received 5 x 10(5) Walker-256 tumor cells, subcutaneously injected into the right flank. Some of the obese and control rats received concomitant treatment with metformin (300 mg/kg) by gavage. At the 18th week, obesity was characterized. The percentage of rats that developed tumors, the tumor relative weight and the percentage of cachexia incidence were analyzed. The tumor tissue was evaluated histologically by means of hematoxylin and eosin staining. Key findings: Metformin did not correct the insulin resistance in obese rats. The tumor development was significantly higher in the obese group, whereas metformin treatment reduced it. After pathological analysis, we observed that the tumor tissues were similar in all groups except for adipocytes, which were found in greater quantity in the obese and metformin-treated obese groups. The area of tumor necrosis was higher in the group treated with metformin when compared with the untreated one. Significance: Metformin reduced Walker-256 tumor development but not cachexia in obese rats. The reduction occurred independently of the correction of insulin resistance. Metformin increased the area of necrosis in tumor tissues, which may have contributed to the reduced tumor development. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

INSULIN REGULATES CYTOKINES AND INTERCELLULAR ADHESION MOLECULE-1 GENE EXPRESSION THROUGH NUCLEAR FACTOR-kappa B ACTIVATION IN LPS-INDUCED ACUTE LUNG INJURY IN RATS

Diabetic patients have increased susceptibility to infection, which may be related to impaired inflammatory response observed in experimental models of diabetes, and restored by insulin treatment. The goal of this study was to investigate whether insulin regulates transcription of cytokines and intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) via nuclear factor-kappa B (NF-kappa B) signaling pathway in Escherichia coli LIPS-induced lung inflammation. Diabetic male Wistar rats (alloxan, 42 mg/kg, iv., 10 days) and controls were instilled intratracheally with saline containing LPS (750 mu g/0.4 mL) or saline only. Some diabetic rats were given neutral protamine Hagedorn insulin (4 IU, s.c.) 2 h before LIPS. Analyses performed 6 h after LPS included: (a) lung and mesenteric lymph node IL-1 beta, TNF-alpha, IL-10, and ICAM-1 messenger RNA (mRNA) were quantified by real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction; (b) number of neutrophils in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid, and concentrations of IL-1 beta, TNF-alpha, and IL-10 in the BAL were determined by the enzyme-linked immunosorbent assay; and (c) activation of NF-kappa B p65 subunit and phosphorylation of I-kappa B alpha were quantified by Western blot analysis. Relative to controls, diabetic rats exhibited a reduction in lung and mesenteric lymph node IL-1 beta (40%), TNF-alpha (similar to 30%), and IL-10 (similar to 40%) mRNA levels and reduced concentrations of IL-1 beta (52%), TNF-alpha (62%), IL-10 (43%), and neutrophil counts (72%) in the BAL. Activation of NF-kappa B p65 subunit and phosphorylation of I-kappa B alpha were almost suppressed in diabetic rats. Treatment of diabetic rats with insulin completely restored mRNA and protein levels of these cytokines and potentiated lung ICAM-1 mRNA levels (30%) and number of neutrophils (72%) in the BAL. Activation of NF-kappa B p65 subunit and phosphorylation of I-kappa B alpha were partially restored by insulin treatment. In conclusion, data presented suggest that insulin regulates transcription of proinflammatory (IL-1 beta, TNF-alpha) and anti-inflammatory (IL-10) cytokines, and expression of ICAM-1 via the NF-kappa B signaling pathway.